Varmesystem med naturlig cirkulation: enhedsregler + analyse af typiske skemaer

Til et et-plans hus

Den enkleste enkeltrørsopvarmning, som er blevet brugt af udviklere i mere end et halvt århundrede, er Leningradka.

Figuren viser en skitse af en moderniseret version af Leningradka, med en diagonal forbindelse af radiatorer. Figuren viser følgende elementer (fra venstre mod højre):

• Varmeinstallation. Kedler, der arbejder på fast brændsel, gas (naturlig eller flydende) og elektricitet er egnede til implementering af denne CO. Teoretisk set er kedler til flydende brændstof også egnede, men problemet med at opbevare brændstof i et privat hus opstår.
• Sikkerhedsgruppe, som består af en blæseventil indstillet til et bestemt tryk i systemet, en automatisk udluftning og en trykmåler.
• Radiatorer forbundet til systemet gennem afspærringskugleventiler.Nåleafbalanceringsventiler er installeret i jumperen mellem ind- og udløbet på hver radiator.
• En membranekspansionsbeholder er installeret på returledningen af ​​rørledningen for at kompensere for kølevæskens termiske udvidelse.
• En cirkulationspumpe, der skaber en tvungen bevægelse af kølevæsken gennem CO.

Nu om, hvad der endnu ikke er angivet på denne skitse, men er et uundværligt element for pålidelig drift af dette kredsløb. Kun pumpen blev nævnt ovenfor, men dens rørføring var ikke angivet, som inkluderer tre kugleafspærringsventiler, mellem hvilke et groft filter og en pumpe er installeret. Ganske ofte er en pumpegruppe med et rør forbundet til CO gennem en jumper, hvorved der dannes en bypass.

Ofte spørger udviklere, om de har brug for det bypass i et enkeltrørs varmesystem? Sagen er, at denne CO-ordning er selvforsynende og effektiv. Men i tilfælde af strømafbrydelse vil cirkulationspumpen stoppe, og kølevæskens bevægelse stopper. En bypass er valgfri, men det er bedre at bygge den for at skifte fra tvungen til naturlig cirkulation af kølevæsken i tilfælde af en nødsituation.

Hvad angår rørledningen: da temperaturen ved kedlens udløb kan nå 80 ° C, anbefales det at bruge forstærkede polypropylenrør med den nødvendige diameter til Leningradka-kredsløbet. Hvorfor forstærket? Sagen er, at polymerrør er ret billige og praktiske, de er nemme at installere, og de har en lille masse. Men polymerrør ændrer deres længde, når de opvarmes. Forstærket polymer lider ikke af en sådan "sygdom".

Tip: på trods af, at denne version af CO sørger for en automatisk udluftning, er der tilfælde af udluftning af kredsløbet. For at løse dette problem anbefales det at bruge Mayevsky-haner på radiatorer.

Diagrammer for lukkede systemer

Følgende typer ledninger bruges til opvarmning af land- og landhuse:

1. Enkelt rør. Alle radiatorer er forbundet til en enkelt linje, der løber rundt i rummets eller bygningens omkreds. Da det varme og afkølede kølevæske bevæger sig langs det samme rør, modtager hvert efterfølgende batteri mindre varme end det forrige.
2. To-rør. Her kommer opvarmet vand ind i varmeanordningerne gennem den ene linje og går gennem den anden. Den mest almindelige og pålidelige mulighed for enhver boligbygning.
3. Tilknyttet (Tikhelmans løkke). Samme som to-rør, kun afkølet vand strømmer i samme retning som varmt vand, og vender ikke tilbage i den modsatte retning (vist i diagrammet nedenfor).
4. Samler eller bjælke. Hvert batteri modtager kølevæske gennem en separat rørledning forbundet med en fælles kam.

Enkeltrørs horisontale ledninger (Leningradka)

En enkeltrørs horisontal ordning retfærdiggør sig i en-etagers huse med et lille område (op til 100 m²), hvor 4-5 radiatorer giver opvarmning. Du bør ikke tilslutte mere til én gren, de sidste batterier vil være for kolde. Muligheden med lodrette stigrør er velegnet til en bygning på 2-3 etager, men i implementeringsprocessen skal næsten hvert værelse dækkes med rør.

Enkeltrørsskema med topledninger og lodrette stigrør

To-rørs kredsløbet med blindgyder (vist i begyndelsen af ​​artiklen) er ret simpelt, pålideligt og entydigt anbefalet til brug.Hvis du er ejer af et sommerhus med et areal på op til 200 m² med en højde på 2 etager, så lav ledningsføringen med rør med en flowsektion på DN 15 og 20 (ydre diameter - 20 og 25 mm), og for tilslutning af radiatorer, tag DN 10 (udvendig - 16 mm).

Passerende skema for vandbevægelse (Tichelmanns løkke)

Tichelman-løkken er den mest hydraulisk afbalancerede, men sværere at installere. Rørledninger skal lægges rundt om rummene eller hele huset og passere under dørene. Faktisk vil en "tur" koste mere end en to-rørs en, og resultatet bliver omtrent det samme.

Bjælkesystemet er også enkelt og pålideligt, desuden er alle ledninger med succes skjult i gulvet. Tilslutningen af ​​de nærmeste batterier til kammen udføres med 16 mm rør, de fjerne - 20 mm. Diameteren af ​​ledningen fra kedlen er 25 mm (DN 20). Ulempen ved denne mulighed - prisen på samleenheden og kompleksiteten af ​​installationen med lægning af motorveje, når gulvbelægningen allerede er udført.

Skema med individuel tilslutning af batterier til opsamleren

Regler for valg og installation af rør

Valget mellem stål- eller polypropylenrør til enhver cirkulation sker i henhold til kriteriet for deres brug til varmt vand, såvel som ud fra et synspunkt om pris, installationsvenlighed og levetid.

Forsyningsstigningen er monteret fra et metalrør, da vand med den højeste temperatur passerer gennem det, og i tilfælde af komfuropvarmning eller en funktionsfejl i varmeveksleren kan damp passere igennem.

Ved naturlig cirkulation er det nødvendigt at bruge en lidt større rørdiameter end ved brug af en cirkulationspumpe. Normalt til rumopvarmning op til 200 kvm.m, diameteren af ​​accelerationsmanifolden og røret ved indløbet af returløbet til varmeveksleren er 2 tommer.

Dette skyldes den langsommere vandhastighed i forhold til mulighed for tvungen cirkulation, hvilket fører til følgende problemer:

• reduktion i mængden af ​​varme, der overføres pr. tidsenhed fra kilden til det opvarmede rum;
• forekomsten af ​​blokeringer eller luftstop, som et lille tryk ikke kan klare.

Særlig opmærksomhed ved brug af naturlig cirkulation med en bundforsyningsordning skal gives til problemet med at fjerne luft fra systemet. Det kan ikke fjernes helt fra kølevæsken gennem ekspansionsbeholderen, pga

kogende vand kommer først ind i enhederne gennem en linje placeret lavere end dem selv.

Med tvungen cirkulation driver vandtrykket luften til luftkollektoren installeret på systemets højeste punkt - en enhed med automatisk, manuel eller semi-automatisk styring. Ved hjælp af Mayevsky-kraner justeres varmeoverførslen hovedsageligt.

I gravitationsvarmenetværk med en forsyning placeret under apparaterne bruges Mayevsky-haner direkte til at udlufte.

Alle moderne varmeradiatorer har luftudtagsanordninger, derfor kan du for at forhindre dannelsen af ​​stik i kredsløbet lave en skråning og føre luft til radiatoren

Luft kan også fjernes ved hjælp af ventilationsåbninger installeret på hvert stigrør eller på en luftledning, der løber parallelt med systemets netledning. På grund af det imponerende antal luftudsugningsanordninger bruges tyngdekraftskredsløb med lavere ledninger ekstremt sjældent.

Med et lavt tryk kan en lille luftsluse helt stoppe varmesystemet. Så ifølge SNiP 41-01-2003 er det ikke tilladt at lægge rørledninger af varmesystemer uden en hældning med en vandhastighed på mindre end 0,25 m / s.

Med naturlig cirkulation er sådanne hastigheder uopnåelige. Derfor er det, ud over at øge diameteren af ​​rørene, nødvendigt at observere konstante skråninger for at fjerne luft fra varmesystemet. Hældningen er designet med en hastighed på 2-3 mm pr. 1 meter, i lejlighedsnetværk når hældningen 5 mm pr. lineær meter af en vandret linje.

Tilførselshældningen er lavet i vandstrømmens retning, så luften bevæger sig til ekspansionsbeholderen eller udluftningssystemet, der er placeret i toppen af ​​kredsløbet. Selvom det er muligt at lave en modhældning, er det i dette tilfælde nødvendigt at installere en udluftningsventil yderligere.

Hældningen af ​​returledningen laves som regel i retning af det afkølede vand. Så vil det nederste punkt af konturen falde sammen med indløbet af returrøret til varmegeneratoren.

Den mest almindelige kombination af strømnings- og returhældningsretning til fjernelse luftlommer fra vandkredsløb med naturlig cirkulation

Når du installerer et varmt gulv i et lille område i et kredsløb med naturlig cirkulation, er det nødvendigt at forhindre luft i at komme ind i de smalle og vandrette rør i dette varmesystem. Foran gulvvarmen skal der placeres en luftudsugning.

Rørvalg

Materialevalget er også meget påvirket af kedlen, da der i tilfælde af fast brændsel bør foretrækkes stål, galvaniserede rør eller produkter i rustfrit stålpå grund af arbejdsvæskens høje temperatur.

Men metal-plastik og armerede rør kræver brug af fittings, hvilket indsnævrer afstanden betydeligt, forstærkede polypropylenrør vil være en ideel mulighed, ved en driftstemperatur på 70C og en toptemperatur på 95C.

Produkter lavet af speciel PPS-plast har en driftstemperatur på 95C og en spidstemperatur på op til 110C, hvilket gør det muligt at bruge dem i et åbent system.

Sådan vælger du en varmepumpe

Bedst egnet til installation er specielle støjsvage cirkulationspumper af centrifugaltypen med lige blade. De skaber ikke for højt tryk, men skubber kølevæsken og accelererer dens bevægelse (arbejdstrykket for et individuelt varmesystem med tvungen cirkulation er 1-1,5 atm, det maksimale er 2 atm). Nogle modeller af pumper har et indbygget elektrisk drev. Sådanne enheder kan installeres direkte i røret, de kaldes også "våde", og der er enheder af den "tørre" type. De adskiller sig kun i reglerne for installation.

På installation af enhver form for cirkulationspumpe en installation med bypass og to kugleventiler er ønskelig, som gør det muligt at fjerne pumpen til reparation/udskiftning uden at lukke systemet ned.

Det er bedre at forbinde pumpen med en bypass - så den kan repareres/udskiftes uden at ødelægge systemet

Installationen af ​​en cirkulationspumpe giver dig mulighed for at justere hastigheden af ​​kølevæsken, der bevæger sig gennem rørene. Jo mere aktivt kølevæsken bevæger sig, jo mere varme bærer den, hvilket betyder, at rummet opvarmes hurtigere. Efter at den indstillede temperatur er nået (enten overvåges graden af ​​opvarmning af kølevæsken eller luften i rummet, afhængigt af kedlens muligheder og/eller indstillinger), ændres opgaven - det er nødvendigt at opretholde den indstillede temperatur og strømningshastigheden falder.

For et tvungen cirkulationsvarmesystem er det ikke nok at bestemme pumpetypen

Det er vigtigt at beregne dens ydeevne. For at gøre dette skal du først og fremmest kende varmetabet for de lokaler / bygninger, der skal opvarmes

De bestemmes ud fra tab i den koldeste uge. I Rusland er de normaliseret og installeret af offentlige værker. De anbefaler at bruge følgende værdier:

• for en- og to-etagers huse er tabene ved den laveste sæsontemperatur på -25 ° C 173 W / m 2. ved -30 ° C er tabene 177 W / m 2;
• etagebygninger taber fra 97 W/m 2 til 101 W/m 2.

Baseret på visse varmetab (angivet med Q), kan du finde pumpeeffekten ved hjælp af formlen:

c er kølevæskens specifikke varmekapacitet (1,16 for vand eller en anden værdi fra de medfølgende dokumenter for frostvæske);

Dt er temperaturforskellen mellem fremløb og returløb. Denne parameter afhænger af systemtypen og er: 20 o C for konventionelle anlæg, 10 o C for lavtemperatursystemer og 5 o C for gulvvarmeanlæg.

Den resulterende værdi skal konverteres til ydeevne, for hvilken den skal divideres med kølevæskens densitet ved driftstemperatur.

I princippet, når du vælger pumpekraften til tvungen cirkulation af opvarmning, er det muligt at blive styret af gennemsnitlige normer:

• med systemer, der opvarmer et område op til 250 m 2. brug enheder med en kapacitet på 3,5 m 3 / h og et hovedtryk på 0,4 atm;
• for et område fra 250m 2 til 350m 2 kræves en effekt på 4-4,5m 3 / h og et tryk på 0,6 atm;
• pumper med en kapacitet på 11 m 3 / h og et tryk på 0,8 atm er installeret i varmesystemer til et område fra 350 m2 til 800 m2.

Men du skal tage i betragtning, at jo dårligere huset er isoleret, jo større kraft kan udstyret (kedel og pumpe) være påkrævet og omvendt - i et velisoleret hus, halvdelen af ​​de angivne værdier \u200b kan være påkrævet. Disse data er gennemsnitlige. Det samme kan siges om trykket, der skabes af pumpen: Jo smallere rørene er og jo ruere deres indre overflade (jo højere systemets hydrauliske modstand), jo højere skal trykket være. Fuld beregning er en kompleks og trist proces, som tager højde for mange parametre:

Kedlens effekt afhænger af arealet af det opvarmede rum og varmetab.

• modstand af rør og fittings (læs hvordan du vælger diameteren på varmerør her);
• rørledningslængde og kølevæskedensitet;
• antal, areal og type af vinduer og døre;
• materialet, hvorfra væggene er lavet, deres isolering;
• vægtykkelse og isolering;
• tilstedeværelsen / fraværet af en kælder, kælder, loft samt graden af ​​deres isolering;
• tagtype, tagkagens sammensætning mv.

Generelt er varmeteknisk beregning en af ​​de sværeste i regionen. Så hvis du vil vide præcis, hvilken effekt du har brug for en pumpe i systemet, så bestil en beregning fra en specialist. Hvis ikke, vælg baseret på gennemsnitlige data, og juster dem i den ene eller anden retning, afhængigt af din situation. Det er kun nødvendigt at tage højde for, at ved en utilstrækkelig høj bevægelseshastighed af kølevæsken er systemet meget støjende. Derfor er det i dette tilfælde bedre at tage en mere kraftfuld enhed - strømforbruget er lille, og systemet vil være mere effektivt.

To-rørs skema af varmesystemer

I to-rørs ordninger tilføres den varme kølevæske til radiatoren, og den afkølede kølevæske fjernes fra radiatoren gennem to forskellige rørledninger i varmesystemerne.

Der er flere muligheder for to-rørs ordninger: klassisk eller standard, passerende, ventilator eller stråle.

To-rørs klassiske ledninger

Det klassiske to-rørs ledningsdiagram af varmesystemet.

I det klassiske skema er kølevæskens bevægelsesretning i forsyningsrørledningen modsat bevægelsen i returrørledningen. Denne ordning er mest almindelig i moderne varmesystemer, både i etagebygninger og i private individuelle bygninger. To-rørs ordningen giver dig mulighed for jævnt at fordele kølevæsken mellem radiatorerne uden temperaturtab og effektivt regulere varmeoverførslen i hvert rum, herunder automatisk ved at bruge termostatventiler med installerede termiske hoveder.

En sådan enhed har et to-rørs varmesystem i en bygning med flere etager.

Beståelsesskema eller "Tichelman loop"

Tilhørende varmeledningsdiagram.

Det tilhørende skema er en variation af det klassiske skema med den forskel, at kølevæskens bevægelsesretning i tilførsel og retur er den samme. Denne ordning bruges i varmesystemer med lange og fjerntliggende grene. Brugen af ​​et passerende skema giver dig mulighed for at reducere grenens hydrauliske modstand og jævnt fordele kølevæsken over alle radiatorer.

Ventilator (stråle)

Ventilator- eller bjælkeskemaet anvendes i etagebyggeri til lejlighedsopvarmning med mulighed for installation i hver lejlighed varmemåler (varmemåler) og i privat boligbyggeri i anlæg med etage-for-gulv rørføring.Med en vifteformet ordning i en etagebygning er der installeret en solfanger på hver etage med udgange til alle lejligheder af en separat rørledning og en installeret varmemåler. Dette gør det muligt for hver lejlighedsejer at tage hensyn til og kun betale for den forbrugte varme.

ventilator eller strålevarmeanlæg.

I et privat hus bruges et ventilatormønster til gulvfordelingen af ​​rørledninger og til stråleforbindelsen af ​​hver radiator til en fælles solfanger, det vil sige, at et separat forsynings- og returrør fra solfangeren er forbundet til hver radiator. Denne tilslutningsmetode giver dig mulighed for at fordele kølevæsken så jævnt som muligt over radiatorerne og reducere de hydrauliske tab af alle elementer i varmesystemet.

Hvad er varmesystemet lavet af?

Fra selve navnet - et vandvarmesystem, bliver det klart, at der er brug for vand til dets drift. I dette tilfælde er det et kølemiddel, der konstant cirkulerer i en lukket sløjfe. Vand opvarmes i en speciel kedel, og derefter - gennem rør, leveres det til hovedvarmeelementet, som kan være et "varmt gulv" system eller radiatorer.

For en bedre, sikrere og mere økonomisk drift af systemet kan du naturligvis bruge et stort antal hjælpeudstyr. Det enkleste vandvarmesystem ser dog sådan ud:

Hovedelementerne i varmesystemet

Varmesystemer kan variere i henhold til princippet om kølevæskecirkulation:

• vandopvarmning med tvungen cirkulation;
• med naturlige.

Naturligt cirkulationssystem

Et system med naturlig cirkulation er et perfekt eksempel på menneskets brug af fysikkens elementære love. Princippet om dets drift er faktisk simpelt - bevægelsen af ​​kølevæsken i rørene opstår på grund af forskellen i tætheden af ​​koldt og varmt vand.

Varmesystem med naturlig cirkulation

Det vil sige, at kølevæsken, der opvarmes i kedlen, bliver lettere, dens tæthed falder. Varmt vand fortrænges fra kedlen af ​​den kolde kølevæske, der kommer ind i den og skynder sig let op i det centrale stigrør. Og fra det - til radiatorerne. Der afgiver kølevæsken sin varme, køler ned, og efter at have genvundet sin tidligere tyngde og tæthed vender den tilbage gennem returrørene til varmekedlen - og forskyder en ny del af den varme kølevæske fra den. Og denne cyklus gentager sig i det uendelige.

For selvstændigt at skabe et vandvarmesystem med naturlig cirkulation af kølevæsken, er det vigtigt at huske nogle få enkle regler. Først og fremmest skal du vælge rør med den bedst egnede diameter til at skabe et centralt stigrør, og desuden observere den nødvendige hældningsvinkel, når du lægger rør. Det naturlige cirkulationssystem har dog også flere væsentlige ulemper.

Først og fremmest behovet for at bruge tungmetalrør (vanskeligheder opstår under installationen). Derudover udelukker et sådant system muligheden for at regulere niveauet for opvarmning af hvert enkelt rum. En anden ulempe ved systemet kan kaldes højt brændstofforbrug.

Det naturlige cirkulationssystem har dog også flere væsentlige ulemper. Først og fremmest behovet for at bruge tungmetalrør (vanskeligheder opstår under installationen).Derudover udelukker et sådant system muligheden for at regulere niveauet for opvarmning af hvert enkelt rum. En anden ulempe ved systemet kan kaldes et højt brændstofforbrug.

System med tvungen cirkulation af kølevæsken

Varmesystem med tvungen cirkulation af kølevæsken

Et karakteristisk træk ved denne type system er den obligatoriske tilføjelse af en cirkulationspumpe. Det er ham, der bidrager til kølevæskens bevægelse gennem rørene. Systemdiagrammet ser således ud:

En af de vigtigste fordele ved et tvungen cirkulationssystem er, at sådan vandopvarmning fra elektricitet gør det muligt at kontrollere trykniveauet i hver radiator gennem specielle ventiler - således styres opvarmningsniveauet i rummet også. Denne kendsgerning gør det til en vis grad muligt at reducere mængden af ​​brændstof, der bruges til at opvarme kølevæsken.

Ulempen ved systemet er dets energiafhængighed. I tilfælde af at strømstød eller strømafbrydelser er mulige i dit hjem, ville den mest rimelige løsning være at bruge et kombineret system, der kombinerer tvungen og naturlig cirkulation af kølevæsken.

Installation af varmeanlæg

Det mest praktiske er oprettelsen af ​​et to-rørs varmesystem i huset. Den består af to kombinerede kredsløb, hvoraf det ene (forsyningsrør) en varm kølevæske bevæger sig til radiatorerne. Og det afkølede vand fra radiatoren vender tilbage til kedlen gennem det andet kredsløb - returrørene.

Kølevæskens bevægelse i varmesystemet

Et to-rørs tvungen cirkulationsvarmesystem er en fremragende løsning til ethvert privat hjem.Det giver dig mulighed for at tilslutte specielle termostater, der giver dig mulighed for at styre opvarmningsgraden på hver enkelt radiator. Systemet kan suppleres med specielle opsamlere, som vil gøre det endnu mere effektivt.

Typer af kedler og andre vandvarmere

Effektiviteten af ​​opvarmning i et privat hus afhænger af installationen, der opvarmer arbejdsvæsken (vand). En korrekt valgt enhed genererer den mængde varme, der kræves til radiatorer og en indirekte varmekedel (hvis nogen), hvilket sparer energi.

Autonomt vandsystem kan drives af:

• en varmtvandskedel, der bruger et bestemt brændstof - naturgas, brænde, kul, diesel;
• el-kedel;
• brændeovne med vandkredsløb (metal eller mursten);
• varmepumpe.

Oftest bruges kedler til at organisere opvarmning i hytter - gas, elektrisk og fast brændsel. Sidstnævnte er kun lavet i gulvversionen, resten af ​​varmegeneratorerne - væg og stationære. Dieselenheder bruges mindre ofte, årsagen er den høje pris på brændstof. Hvordan man vælger den rigtige varmtvandskedel til boligen er beskrevet i en detaljeret vejledning.

Brændeovnsopvarmning kombineret med vandregistre eller moderne radiatorer er en god løsning til sommerhusopvarmning, en garage og et lille beboelseshus med et areal på 50-100 m². Ulempe - varmeveksleren placeret inde i ovnen opvarmer vandet ukontrolleret

For at undgå kogning er det vigtigt at sikre tvungen cirkulation i systemet

Moderne gravitationssystem uden pumpeenhed, drevet af teglovnsvandkredsløb

Varmepumper er ikke udbredt i landene i det tidligere Sovjetunionen.Grundene:

• hovedproblemet er de høje omkostninger til udstyr;
• på grund af det kolde klima er luft-til-vand-enheder simpelthen ineffektive;
• geotermiske systemer "land - vand" er vanskelige at installere;
• elektroniske enheder og kompressorer til varmepumper er meget dyre at reparere og vedligeholde.

På grund af den høje pris overstiger tilbagebetalingstiden for enhederne 15 år. Men effektiviteten af ​​installationer (3-4 kW varme pr. 1 kilowatt forbrugt elektricitet) tiltrækker håndværkere, der forsøger at samle hjemmelavede analoger fra gamle klimaanlæg.

Sådan laver du den enkleste version af en varmepumpe med dine egne hænder, se videoen: