गुरुत्वाकर्षण शीतलक उपकरण की अवधारणा की तुलना कुछ अर्थों में प्राकृतिक वेंटिलेशन से की जा सकती है, जिसमें वायु प्रवाह के मुक्त संचलन का एहसास होता है। जलीय पर्यावरण के मामले में, तीसरे पक्ष के उपकरणों और संसाधनों से ऊर्जा और शक्ति समर्थन के बिना समोच्च के साथ आंदोलन होता है। यह गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम के फायदे देता है, लेकिन कई नुकसान भी करता है। उनमें से एक इसके तकनीकी कार्यान्वयन की जटिलता है।
सिस्टम कैसे काम करता है
गुरुत्वाकर्षण भौतिकी के नियम द्वारा सुनिश्चित किया जाता है, जिसके अनुसार हवा और पानी की गर्म धाराएं स्वाभाविक रूप से ऊपर उठती हैं। मजबूर परिसंचरण वाले सिस्टम के विपरीत, पंपिंग उपकरण या भाप जनरेटर को चालू करने की कोई आवश्यकता नहीं है जो काम करने वाले माध्यम को दबाव में धक्का देते हैंरूपरेखा एक निजी घर की स्थितियों में, गुरुत्वाकर्षण-प्रवाह हीटिंग सिस्टम केवल अप्रत्यक्ष संचार और ऊर्जा नोड्स के न्यूनतम कनेक्शन से फायदेमंद होता है। लेकिन इसका मतलब यह बिल्कुल भी नहीं है कि यूजर को सिर्फ पाइप से ही डील करनी होगी। परिसर के सबसे निचले बिंदु पर स्थित एक बॉयलर पानी को गर्म करने के लिए जिम्मेदार होगा। इसमें से, पाइपों के माध्यम से, प्रवाह को शीतलक (कन्वेक्टर, रेडिएटर, बैटरी) के हीटर-उपभोक्ताओं को निर्देशित किया जाएगा। इसके अलावा, पहले से ही ठंडा पानी विस्तार टैंक के खंड में जाता है और, जैसे ही यह जमा होता है, नाली चैनल में बह जाता है - या तो बॉयलर या सीवर में।
एक-पाइप और दो-पाइप सिस्टम
हीटिंग सर्किट के लिए योजनाएं अलग हो सकती हैं। सबसे सरल एक-पाइप प्रणाली में, पानी के सेवन के साथ कोई शीतलक रिटर्न राइजर नहीं होता है। इस प्रकार की ऊर्ध्वाधर प्रणालियां तकनीकी रूप से लागू करने में आसान होती हैं, जो भौतिक प्रयास और वित्त पर बचत करती हैं। लेकिन सिंगल-पाइप ग्रेविटी हीटिंग सिस्टम में भी गंभीर कमियां हैं, जो निम्नलिखित बारीकियों में व्यक्त की जाती हैं:
- प्रत्येक हीटर के लिए अलग से तापमान को समायोजित करने की क्षमता की कमी, क्योंकि वे श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।
- ऊर्ध्वाधर भरने के लिए विस्तार टैंक की अनिवार्य नियुक्ति।
- पानी के संचलन के लिए उच्च दबाव की आवश्यकताएं। इस कारण से, पंपों के कनेक्शन के साथ शीतलक के मजबूर आंदोलन के सिद्धांतों के अनुसार सिंगल-पाइप सिस्टम अधिक बार किया जाता है।
दो-पाइप प्रणाली में, गर्मी समान रूप से वितरित की जाती है। एक सर्किट गर्म धाराओं को सशर्त रेडिएटर्स को निर्देशित करता है,और दूसरा रिटर्न शाखा में कार्य करता है, जिसके माध्यम से ठंडा पानी प्राप्त करने वाले उपकरण में वापस आ जाता है। पाइपलाइन में शीतलक के संतुलन के कारण, दो-सर्किट योजना अतिरिक्त परिसंचरण उपकरणों के समर्थन के बिना गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव से प्राकृतिक विनियमन के लिए अधिक आसानी से उत्तरदायी है।
खुले और बंद सिस्टम
इन प्रणालियों के बीच का अंतर विस्तार टैंक के प्रदर्शन में निहित है - पूरे परिसर का शीर्ष बिंदु। खुले टैंकों में पानी तब तक जमा रहता है जब तक कि फ्लोट तंत्र संचालित नहीं हो जाता। तरल टैंक को एक निश्चित स्तर तक भरता है, जिसके बाद फ्लोट हवा के मिश्रण की रिहाई को सक्रिय करता है और जुड़े रिसर के माध्यम से भरता है। एक बंद गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम में, एक झिल्ली टैंक का उपयोग किया जाता है, जिसमें दो खंड प्रदान किए जाते हैं - हवा (गैस मिश्रण) और निचले हिस्से में पानी। न्यूनतम दबाव पर, कंटेनर खाली होता है, लेकिन जैसे ही यह तरल से भरता है, झिल्ली ऊपरी भाग को संकुचित करना शुरू कर देती है, इस प्रकार वायु वाल्व खुल जाता है और दबाव बराबर हो जाता है।
बॉयलर चयन
गुरुत्वाकर्षण ताप की अवधारणा का अपने आप में उपयोग करने का अर्थ है कि घर में न तो गैस उपलब्ध है और न ही बिजली। अन्यथा, मुख्य ऊर्जा स्रोत से पर्याप्त बिजली की गर्मी आपूर्ति के साथ मजबूर परिसंचरण को व्यवस्थित करना अधिक तर्कसंगत होगा। इसलिए, गुरुत्वाकर्षण-प्रवाह हीटिंग सिस्टम के लिए बॉयलर के लिए एकमात्र विकल्प एक ठोस ईंधन इकाई होगी - उदाहरण के लिए, लकड़ी जलाने वाला। प्राकृतिक परिसंचरण और पारंपरिक स्टोव का संयोजन भी कारण बताता हैपरिसर की कम शक्ति के बारे में बात करें। प्रणाली शुरू में अक्षम होगी, लेकिन पायरोलिसिस प्रभाव के कारण इसकी दक्षता बढ़ाई जा सकती है, जो दो दहन कक्षों के साथ 20 से 40 किलोवाट की क्षमता वाले ठोस ईंधन बॉयलर संयंत्रों के आधुनिक संशोधनों को अलग करती है। अतिरिक्त डिब्बे में, ईंधन के पहले दहन के दौरान उत्पन्न गैसों को जलाया जाता है। वैसे, आउटलेट पर दहन उत्पादों को कम करने से चिमनी की आवश्यकताएं भी कम हो जाएंगी।
पाइप सामग्री का चुनाव
प्लम्बिंग की तरह, प्लास्टिक और धातु से बने पाइपों का उपयोग प्राकृतिक परिसंचरण हीटिंग सिस्टम के लिए किया जा सकता है। कुछ सामग्रियों के उपयोग पर प्रतिबंध व्यक्तिगत कारकों और शर्तों पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एक खुली हीटिंग सिस्टम ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सर्किट को प्रसारित करने का अधिक प्रभाव प्रदान करती है, जो स्टील के लिए अवांछनीय है। इसके विपरीत, सॉलिड-स्टेट मेटल उच्च भार के साथ काम करने वाले बड़े-प्रारूप नेटवर्क की बंद शाखाओं में खुद को सही ठहराएगा। खराब गुणवत्ता वाले पानी की सेवा करते समय तांबे के पाइप का उपयोग करना बेहतर होता है। गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम के लिए, शीतलक में उच्च तापमान और खनिज समावेशन के प्रतिरोध के कारण इस धातु का उपयोग फायदेमंद है।
सिद्धांत रूप में, तांबे और प्लास्टिक दोनों में हल्की सामग्री होने का लाभ है जो जटिल पाइपलाइन संचार लाइनों की सटीक स्थापना की अनुमति देता है, जो गुरुत्वाकर्षण प्रणालियों के कार्यान्वयन में बहुत महत्वपूर्ण है। हालांकि, प्लास्टिक अभी भी हीटिंग सिस्टम के लिए सबसे अच्छा विकल्प नहीं है - और भी बहुत कुछ0.6 एमपीए के आदेश के उच्च दबाव में काम कर रहा है। गर्मी प्रतिरोधी पॉलीप्रोपाइलीन पाइप विशेष रूप से हीटिंग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और लगभग 120 डिग्री सेल्सियस का सामना कर सकते हैं, लेकिन बट्स और संक्रमणों में सीलिंग की समस्याएं अधिक आम हैं, जो धातु समोच्च वेल्ड के रूप में विश्वसनीय नहीं हैं।
इष्टतम पाइप व्यास
जबरन परिसंचरण वाले सिस्टम के विपरीत, इस मामले में, आकृति की मोटाई अधिक होगी। गुरुत्वाकर्षण-प्रवाह हीटिंग सिस्टम के पाइप का व्यास 50 मिमी है, लेकिन विभिन्न क्षेत्रों में समायोजन हो सकता है। उदाहरण के लिए, कॉम्प्लेक्स की थर्मल दक्षता बनाए रखने के लिए, प्लंबर कंट्रोवर्सी को कम करने की सलाह देते हैं। समायोजन की मात्रा सीम से दूसरे संक्रमण बिंदु तक ठोस रेखा की लंबाई पर निर्भर करती है।
बढ़ते उपकरण और उपभोग्य वस्तुएं
पाइप बिछाने, बन्धन और जोड़ने के लिए मुख्य उपकरण की आवश्यकता होगी। कटिंग और वेल्डिंग पाइप कटर, गैस कटर, इन्वर्टर डिवाइस और सोल्डर के साथ किया जाता है। प्लास्टिक के लिए और स्टील के साथ तांबे के लिए, उपयुक्त शक्ति के आपके वेल्डिंग उपकरण का चयन किया जाता है। उपभोग्य सामग्रियों पर भी यही बात लागू होती है। उदाहरण के लिए, तांबे की संरचनाएं क्लैंप और क्रिंप फिटिंग का उपयोग करके सोल्डरिंग द्वारा जुड़ी हुई हैं। कॉपर ग्रेविटी हीटिंग सिस्टम को अन्य सामग्रियों से बने सर्किट से जोड़ने के लिए, केवल वियोज्य एडेप्टर और फिटिंग का उपयोग किया जाता है। यह धातु अन्य सामग्रियों का अच्छी तरह से पालन नहीं करती है। लेकिन अन्य मामलों में, 450 डिग्री सेल्सियस तक का हल्का सोल्डर प्राप्त किया जा सकता हैएसिटिलीन या प्रोपेन-ब्यूटेन टॉर्च, साथ ही इलेक्ट्रिक सोल्डरिंग आयरन। इसके अलावा, उच्च-गुणवत्ता वाले कनेक्शन के लिए, टेफ्लॉन टेप, फिटिंग, टीज़, डाइलेक्ट्रिक गैसकेट आदि का उपयोग करना उपयोगी होगा।
स्थापना तकनीक
काम से पहले संचार योजना और कार्य योजना बनानी चाहिए। इसके अलावा, विशिष्ट स्थापना निम्न क्रम में की जाती है:
- साइट के आधार से लगाव के बिना अलग-अलग नोड्स, ट्रांज़िशन सेक्शन और बड़ी लाइनों की असेंबली।
- उपकरणों की स्थापना - विस्तार टैंक और बॉयलर। टैंक को अटारी में रखा जा सकता है - मुख्य बात यह है कि संचार की मुफ्त आपूर्ति की संभावना को बनाए रखना है। बॉयलर को एक छोटे से गर्मी प्रतिरोधी पेंच की आवश्यकता हो सकती है। अतिरिक्त बन्धन की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि इस प्रकार के फर्श उपकरण एक सपाट सतह पर व्यावहारिक रूप से गतिहीन होते हैं।
- असर फिटिंग को गैस्केट की आकृति के साथ स्थापित किया गया है - समर्थन, क्लैंप, निलंबन और अन्य निर्धारण इकाइयां।
- तैयार पाइप आकृति, संक्रमण भागों, कोहनी और कोनों को माउंट किया जाता है। गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम कैसे बनाया जाए ताकि यह यथासंभव विश्वसनीय और बाहरी प्रभावों से सुरक्षित रहे? बन्धन के लिए, तथाकथित फ्लोटिंग क्लैंप का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, जो कठोर नहीं, बल्कि नरम निर्धारण प्रदान करते हैं। वे तैयार वाहक उपकरण से मजबूती से जुड़े हुए हैं, लेकिन क्लैंपिंग तंत्र पाइप को आंदोलन की कुछ स्वतंत्रता देता है - एक वसंत प्रभाव, जिसके कारण क्षति का जोखिम समाप्त हो जाता हैबाहरी गतिशील भार के तहत पाइप।
- संचार और उपकरणों को बांधा जा रहा है - यदि आवश्यक हो तो शाखा पाइप, फिटिंग और उपकरण जुड़े हुए हैं।
पाइप ढलान
गुरुत्वाकर्षण प्रणाली के उपकरण की एक विशेषता क्षैतिज आकृति की स्थिति में कोण को बनाए रखने की आवश्यकता है। पानी की आवाजाही के लिए आवश्यक प्राकृतिक गुरुत्वाकर्षण परिसंचरण का प्रभाव प्रदान करना आवश्यक है। जैसा कि एसएनआईपी के तकनीकी नियमों में उल्लेख किया गया है, गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम का ढलान 10 मिमी प्रति 1 मीटर होना चाहिए। यदि यह बारीकियों की भविष्यवाणी नहीं की जाती है, तो लाइनें हवा से भर जाएंगी, और सर्किट का ताप असमान होगा।
कौन सा कूलेंट इस्तेमाल करें?
प्राकृतिक परिसंचरण तंत्र के लिए काम करने का इष्टतम माध्यम पानी है। एंटीफ्ीज़ की अस्वीकृति, जिसे अक्सर तरल हीटिंग में उपयोग किया जाता है, इसके उच्च घनत्व और कम गर्मी हस्तांतरण से जुड़ा होता है। गुरुत्वाकर्षण-प्रवाह हीटिंग सिस्टम के मामूली प्रदर्शन और शीतलक के गुरुत्वाकर्षण विस्थापन के लिए अनिवार्य आवश्यकता को ध्यान में रखते हुए, एंटीफ्ीज़ को समाप्त कर दिया जाता है। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि वैकल्पिक एंटीफ्ीज़ रचनाओं को सिद्धांत रूप में छोड़ दिया जा सकता है। उपयुक्त मिश्रण में उच्च तरलता (पानी से कम नहीं) और अत्यधिक उच्च और निम्न तापमान पर भौतिक गुणों को न खोने की क्षमता होनी चाहिए।
गुरुत्वाकर्षण प्रवाह प्रणाली के प्लस
प्राकृतिक परिसंचरण हीटिंग सिस्टम की ताकत में निम्नलिखित हैं:
- ऊर्जा स्वतंत्रता। अनुपस्थितिऊर्जा का कोई बाहरी स्रोत गुरुत्वाकर्षण तापन के उपयोग में बाधा नहीं है, इसलिए कई दूरस्थ क्षेत्रों में यह विकल्प ही एकमात्र विकल्प है।
- विश्वसनीयता और स्थायित्व। कंपन की अनुपस्थिति, जो पारंपरिक प्रणालियों में परिसंचरण पंप बनाती है। यह तांबे की पाइपलाइनों के उपयोग के साथ-साथ पॉलीप्रोपाइलीन से बने गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम के संगठन की अनुमति देता है, लेकिन उच्च तापमान के प्रतिरोध के अधीन है।
- आसान रखरखाव। स्वचालन के साथ जटिल नियामक इकाइयों की अनुपस्थिति प्रणाली को घर पर निदान और मरम्मत के लिए अधिक सुलभ बनाती है।
गुरुत्वाकर्षण प्रवाह प्रणाली के विपक्ष
बेशक, परिसंचरण पंप या संसाधनों के साथ अन्य बिजली उपकरणों से शीतलक की आवाजाही के लिए समर्थन की कमी ने ऐसी प्रणालियों की कई कमियों को जन्म दिया:
- समायोजन के संदर्भ में कार्यात्मक सीमाएं। यह मुख्य रूप से हीटर के तापमान शासन के लचीले समायोजन की संभावना से संबंधित है, लेकिन ठोस ईंधन बॉयलरों का संचालन अपने आप में नियंत्रण में किसी भी स्वचालन को बाहर करता है।
- अपने मामूली प्रदर्शन के कारण, गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम का उपयोग केवल कम ताप आवश्यकताओं वाले छोटे घरों में ही किया जा सकता है। इसके अलावा संचलन की अस्थिरता है।
- सर्दियों में शीतलक की गति में देरी से द्रव जम सकता है। इस कारण से, एंटीफ्ीज़ वॉटर एडिटिव्स की खोज उचित है।
निष्कर्ष
प्रगतिशील यांत्रिकी के युग में काम करने वाले माध्यम के प्राकृतिक संचलन के साथ पाइप और बॉयलर के साथ प्रोग्राम करने योग्य बॉयलर अप्रचलित और अक्षम लगते हैं। कई मायनों में, यह सच है, लेकिन बढ़ती ऊर्जा खपत के संदर्भ में, एक निजी घर के लिए गुरुत्वाकर्षण हीटिंग सिस्टम पूरी तरह से जगह से बाहर नहीं दिखता है। सबसे पहले, यदि देश की स्थितियाँ गैस और इलेक्ट्रिक बॉयलरों के उपयोग की अनुमति नहीं देती हैं, तो यह निर्णय उचित से अधिक होगा। दूसरे, ईंधन के साथ ऊर्जा की लागत और जटिल उपकरणों के रखरखाव के कारण कई व्यय मदों को एक साथ हटा दिया जाता है।
