1、工作原理
在热水供暖中，以不同温度的水的密度差为动力而进行循环的系统，成为重力循环系统，如图1所示。[1]
图1 重力循环系统工作原理
如果假设系统内水温只在散热器和锅炉内发生变化，并假想图1中A-A断面处有一个阀门，该阀门若突然关闭，则断面A-A两侧将受到不同的水柱压力，其水柱压力差就是驱使系统内水流进行循环流动的作用压力。
2、系统形式
（1）单管上供下回式系统
单管上供下回式系统包括单管跨越式系统和单管串联式（亦称单管顺流式），如图2所示。
图2 单管上供下回式系统（左侧两路为单管跨越式，右侧两路为单管串联式）
（2）双管上供下回式系统
双管上供下回系统如图3所示。在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的相对位置不同，所以相对高度由上向下逐层递减，尽管水温变化相同，但也将会形成上层作用压力大、下层作用压力小的现象，容易出现上热下冷的现象，即所谓的垂直失调。而且，楼层数越多，失调现象将越严重；为此，在多层建筑中，采用单管系统要比双管系统可靠得多。
图3 双管上供下回式系统
（3）单户式系统
单户式系统如图4所示。为了减少系统的压力损失，应尽量缩短配管长度，散热器可设置在内墙离地坪300~400mm处，以提高系统的循环动力。
图4 单户式系统
3、系统的优缺点和设计注意事项
（1）系统的优缺点
重力循环热水供暖系统首先具有热水供暖系统所固有的优点，其次，它还具有装置简单、操作方便、没有噪声以及不消耗电能等优点。它的主要缺点是升温慢、系统作用压力小、管径大和初投资高。
（2）设计注意事项
1）一般情况下，重力循环系统的作用半径不宜超过50m；
2）宜采用上供下回式，锅炉位置应尽可能降低，以增大系统的作用压力。如果锅炉中心与底层散热器中心的垂直距离较小时，宜采用单管上供下回式重力循环系统，而且最好是单管垂直串联系统。
3）重力循环的膨胀水箱应设置在系统供水总立管顶部（距供水干管顶标高300~500mm处）。供水干管和回水干管均应具有0.005~0.01的坡度，坡向宜与水流方向相同；连接散热器的支管，亦应根据支管的不同长度，具有0.01~0.02的坡度，以便使系统中的空气，能集中到膨胀水箱而排至大气。
参考资料：
[1] 贺平, 孙刚. 供热工程[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2003.6.
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