Jak już wyjaśniono, w instalacjach grawitacyjnych obieg wody jest wywołany i utrzymywany jedynie dzięki różnicy mas gorącej wpdy zasilania i chłodniejszej wody powrotnej. Wywołana w ten sposób różnica ciśnień, zwana ciśnieniem czynnym H, jest tu stosunkowo mała i zależy od wysokości budynku i różnicy temperatur zasilania i powrotu. Różnica ta musi być jednak wystarczająco duża, żeby zapewniała krążenie wody w instalacji o niedużej rozciągłości. Wraz ze zwiększeniem poziomej rozciągłości instalacji wzrastają znacznie opory przepływu. Średnice rur musiałyby być nieekonomicznie duże, a utrzymanie równomiernej pracy całego urządzenia byłoby trudniejsze. W takich wypadkach, dla pobudzenia krążenia wody, stosuje się pompy obiegowe. Wartość ciśnienia czynnego H można wyrazić wzorem:
H = g h‘(QP-Qz) daPa w którym: h – różnica wysokości między środkiem kotła a środkiem grzejnika, dia którego określa się ciśnienie czynne (m), ep – gęstość wody zasilającej,
Qz – gęstość wody powrotnej, g – przyspieszenie ziemskie. Ciśnienie czynne przeznaczone jest do pokonania oporów przepływu wody w instalacji. Opory instalacji ogrzewania centralnego dzielą się na dwa rodzaje – opory tarcia (liniowe) i opory miejscowe. Pierwsze to tarcie wody o ścianki przewodów, drugie to wiry, dławienia, zmiany kierunku przepływu itp. występujące w kształtkach, zaworach, grzejnikach itp. Oba te rodzaje oporów zależą od prędkości przepływu czynnika i rosną wraz ze wzrostem tej prędkości proporcjonalnie do jej kwadratu.
Wartości oporów zależą od rodzaju materiału przewodów, ich chropowatości, od konstrukcji zaworów i sposobu wykonania kolan, zwężek i innych elementów.
Pod wpływem ciśnienia czynnego H następuje ruch wody w przewodach. Prędkość przepływu wzrasta tak długo, aż całkowite opory przepływu, a mianowicie suma wszystkich oporów miejscowych plus suma oporów w prostych odcinkach rur (oporów tarcia), staną się równe ciśnieniu czynnemu.
Warunkiem działania ogrzewania grawitacyjnego jest zrównanie strat ciśnienia i ciśnienia czynnego.
Leave a reply