Gesloten verwarmingssysteem - een handige optie voor een privéwoning
MontageElk hydraulisch verwarmingssysteem is een complex van verwarmingsapparaten en verwarmingstoestellen, verbonden door een pijpleiding in een bepaalde volgorde. Wanneer het koelmiddel wordt verwarmd, verandert het in volume (expandeert). Gesloten verwarmingssysteem met geforceerde circulatie zorgt voor compensatie van dit proces als gevolg van het expansievat.
Afhankelijk van het feit of een dergelijke tank met de buitenlucht communiceert, zijn de verwarmingssystemen in twee types verdeeld - open en gesloten verwarmingssystemen.
Regeling van gesloten verwarmingssysteem
De circulatie van het koelmiddel vindt plaats met behulp van een pomp. De opname van de pomp in het hydraulische circuit maakt het mogelijk om het pand efficiënter te verwarmen. Gedwongen circulatie maakt het mogelijk dat aanvullende verwarmingsinrichtingen worden opgenomen in een dergelijk schema (bijvoorbeeld "warme vloer" -systemen).
De aanwezigheid van de pomp in het schema zorgt ervoor dat de verwarming afhankelijk is van de voeding, maar de circulatie van het koelmiddel is veel efficiënter.
Bij de uitvoering van een dergelijk schema wordt de installatie van deze pomp uitgevoerd op de retourleiding vóór de ketel. Er is ook een expansievat geïnstalleerd om het gesloten type te verwarmen.
Het is duidelijk dat deze opstelling maakt de installatie zeer eenvoudig, omdat er geen noodzaak om te voldoen aan de ontwerphoek, isoleren leidingen en stijgbuizen de hoofd (lijn) naar een grotere buisdiameter installatie (wat niet altijd esthetisch in de woonkamer).
Foto van gesloten tanks
Het gesloten verwarmingssysteem voorkomt verdamping van het koelmiddel. In dit opzicht is het niet nodig om het niveau in het systeem voortdurend te controleren.
Geforceerde circulatie van de warmtedrager maakt opwarming in minder tijd mogelijk en het wijzigen van de warmte in elke afzonderlijke ruimte. Als een kamerthermostaat in het circuit is opgenomen, wordt het mogelijk om de ruimte efficiënt te verwarmen wanneer de temperatuur lager is dan de ingestelde temperatuur.
Elementen van het verwarmingscircuit
Het schema van verwarming van het gesloten type omvat dergelijke elementen:
- Een ketel voor het verwarmen van een privéwoning (van elk type - gas, vaste brandstof, enz.);
- membraan expansievat;
- circulatiepomp;
- radiatoren en radiatoren;
- pijpen voor stijgleidingen, verbindingen en lateien;
- fittingen (buisadapters);
- kranen (kurk- en kogelkranen) en kleppen (Maevsky-systemen);
- filters (voornamelijk om de werkcapaciteit van de ketel te behouden);
- bevestigingsmiddelen (klemmen, enz.).
Werkingsprincipe
- De warmtedrager (water of antivries) wordt in de ketel verwarmd. Wanneer de temperatuur van het medium stijgt, neemt het volume toe.
Overtollig koelmiddel passeert het expansievat, dat qua uiterlijk lijkt op een capsule, verdeeld in twee compartimenten.
Een compartiment is een hydraulische kamer, waar een vloeibaar koelmiddel bij verhitting binnenkomt. Het tweede compartiment is een gaskamer die onder een bepaalde druk met stikstof is gevuld;
Hoe de expansiemembrametank werkt
- Voordat de verwarming in de tank wordt gestart, wordt een druk ingesteld die gelijk is aan de hydrostatische druk in het circuit. Wanneer het verwarmingsmedium opwarmt, komt het via de klep in de expansietank.
Hierdoor wordt de druk in het systeem gelijk gemaakt (als het volume van de gaskamer afneemt en de gasdruk toeneemt). Vanuit het expansiereservoir wordt het koelmiddel door dezelfde circulatiepomp naar het systeem teruggebracht.
Constructieve kenmerken van gesloten verwarmingssysteem
Het schema van verwarming met geforceerde circulatie van het gesloten type heeft enkele kenmerken. Het expansievat en de circulatiepomp kunnen samen met de verwarmingsketel in dezelfde ruimte worden geplaatst.
Dit biedt een aantal voordelen: de totale lengte van de pijpleidingen neemt af, het is niet nodig om leidingen met grote diameter te installeren en de hellingshoeken tijdens de installatie te observeren.
Algemeen beeld van de stookruimte
Het hermetische ontwerp van de expansietank van dit type voorkomt de verdamping van het koelmiddel uit het systeem en het luchten van de pijpleidingen.
Belangrijk!
Het expansievat van het membraantype en de circulatiepomp moeten op de retourleiding worden geïnstalleerd.
De pomp kan langer worden gebruikt als deze een vloeistof passeert waarvan de temperatuur lager is.
Een open type verwarmingsschema heeft bepaalde beperkingen qua afmetingen, dus het kan alleen in kleine gebieden worden gebruikt. Het verwarmen van een gesloten type heeft dergelijke beperkingen niet.
Voor- en nadelen van een gesloten verwarmingssysteem
Een gesloten verwarmingssysteem met geforceerde circulatie van een gesloten type verwarming heeft zijn voor- en nadelen. Bovendien heeft het meer, dus ze moeten meer in detail worden overwogen, hoewel er negatieve aspecten zijn.
Voordelen van een gesloten verwarmingssysteem
- Grotere warmteafvoer;
- Afwezigheid van verdamping van het koelmiddel;
- Mogelijkheid om pijpen van kleinere diameter te gebruiken;
- De levensduur van de ketel is hoger vanwege een afname van het temperatuurverschil tussen de inlaat en uitlaat;
- Vermindering van corrosie door vastheid;
- De mogelijkheid om antivries als koelvloeistof te gebruiken.
Nadelen van een gesloten verwarmingssysteem
- Energie-afhankelijkheid (vereist elektrische voeding voor een circulatiepomp voor verwarming);
- Het volume van het expansievat moet veel groter zijn, uiteraard is het iets duurder.
Re-uitrusting van het open systeem met natuurlijke circulatie in gesloten toestand
De optie van een gesloten verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is een manier om een verwarmingssysteem zonder circulatiepomp uit te rusten. In de praktijk is dit soort organisatie van verwarming uiterst zeldzaam, maar de prestaties ervan worden niet betwijfeld.
In de regel is het niet speciaal in eerste instantie ontworpen in deze vorm, maar wanneer u het gebruikelijke expansievat met uw eigen handen vervangt, verandert het van een open systeem met een natuurlijke circulatie in een gesloten expansievat met natuurlijke circulatie.
Vanzelfsprekend is het mogelijk om een dergelijk systeem te berekenen en vooraf te plannen, te ontwerpen en samen te stellen, maar veel van de voor de hand liggende voordelen van gesloten systemen gaan verloren. U moet bijvoorbeeld nauwkeurig de diameters van stijgers en snelwegen berekenen, leidingen onder een helling leggen en luchtcongestie vormen.
Het voordeel van natuurlijke circulatie in een gesloten verwarmingssysteem is dat deze onafhankelijk is van elektriciteitsvoorziening.
Is het het dubieuze voordeel van specifieke nadelen waard? Er komt nauwelijks iemand in het hoofd om woningen te bouwen met waterverwarming, maar zonder elektriciteit. De prijs van een gewone pomp is ongeveer honderd dollar. Tegelijkertijd neemt het elektriciteit als een lamp van een bureaulamp - 40-60 W.
Hoe te om het correct te zetten, kunt u op de video zien:
Installatie van verwarmingssysteem
De installatie van een gesloten verwarmingssysteem begint met de selectie van een geschikte ketel volgens twee criteria - het type ketel en zijn capaciteit. Onlangs zijn vaste brandstofketels aan populariteit gewonnen. Hoewel ze omslachtiger zijn, zijn ze goedkoper in gebruik. De kracht van de ketel hangt van veel factoren af.
Belangrijk!
Hoe moet vermogen worden berekend? De berekeningsinstructie gaat uit van het volgende: als de plafondhoogte maximaal drie meter bedraagt, is de gemiddelde isolatie van een privéwoning met twee verdiepingen, voor verwarming om de 10 m 2, 1 kW ketelvermogen nodig.
Zoals uit de praktijk blijkt, is de prijs van zo'n ketel ongeveer 1.000 Amerikaanse dollars.
Het type verwarmingsapparaten (radiatoren of radiatoren) wordt geselecteerd op basis van de beschikbare middelen. Allerlei radiatoren geven ongeveer evenveel warmte, en hun levensduur is ook niet veel verschillend. Als je op stalen radiatoren blijft, zullen hun kosten voor zo'n huis ook ongeveer 1.000 Amerikaanse dollars bedragen.
- buizen - 500;
- pomp - 100;
- tank - 50;
- fittingen, kranen, filters - 500;
- project en installatie - nog eens 1.000.
Totale kosten bij benadering van een gesloten verwarmingssysteem in een privéwoning kosten 1 000 + 1 000 + 500 + 100 + 50 + 500 + 1000 = 4 150 Amerikaanse dollars.
Locatie van kachels in het gebouw
Dus, de apparatuur is geïnstalleerd, de leidingen worden vastgehouden. Je kunt het water vullen met een gesloten verwarmingssysteem.
bevindingen
Gezien de voor- en nadelen van een gesloten verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie, en bij benadering de kosten schatten van het uitrusten van het systeem met geforceerde circulatie, kan worden geconcludeerd dat er geen fundamenteel verschil is tussen dergelijke systemen. Het enige dat kan worden gezegd, is dat een systeem met geforceerde circulatie voordeliger is vanuit het oogpunt van installatie en de apparatuur erin langer werkt.
Berekening van de parameters van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie: hoe kan een probleemloze werking worden bereikt?
Het verwarmingssysteem met natuurlijke vloeistofcirculatie is een gesloten apparaat met een zwaartekracht (zwaartekracht) -type, dat het mogelijk maakt om het pand in een privé-huis te verwarmen, ongeacht de stroomtoevoer.
Dit voordeel van het ontwerp maakt het mogelijk om het te gebruiken in gebieden met problemen of een volledige afwezigheid van een centraal elektrisch netwerk. Het systeem is economisch, maar voor de juiste werking ervan is het nodig om nauwkeurige berekeningen te maken.
Beschrijving van een verwarmingssysteem van het circulatietype zonder een pomp
De warmwaterverwarming omvat een verwarmingselement (boiler), op verschillende manieren aangebrachte leidingen, een expansievat en radiatoren.
Werkingsprincipe
De rol van het koelmiddel in het circuit wordt gespeeld door water dat onder invloed van thermodynamische krachten door de buizen beweegt. Het principe van het systeem is gebaseerd op het verschil in fysieke eigenschappen van warm en koud water.
Terwijl de ketel in werking is, is er altijd warm water in de leidingen, dat geleidelijk afkoelt, langs de contour loopt en warmte afgeeft aan de omgeving.
De dichtheid en massa van water bij verwarming neemt af, dus het wordt gemakkelijk naar boven verplaatst door de gekoelde vloeistof.
Na het bereiken van de bovenste contourpunt wordt het hete water verspreid via leidingen verbonden met radiatoren, batterijen geeft warmte door het materiaal en het onderste deel van het circuit loopt naar de ketel waar het opnieuw wordt verwarmd.
Voordelen van installatie
De belangrijkste voordelen van het verwarmingscircuit van het gravitatietype zijn:
- gemak van installatie en gebruik;
- hoge warmteafgifte en microklimaatstabiliteit van gebouwen;
- economie van middelen op voorwaarde dat de structuur van hoge kwaliteit is;
- afwezigheid van geluid;
- volledige onafhankelijkheid van elektriciteit;
- zeldzame breuken en een lange levensduur, onder voorbehoud van periodieke preventieve maatregelen.
Help! U kunt het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zelf ontwerpen. Correcte berekening van parameters, keuze van de lay-out van de schakeling en een competente installatie van alle componenten garandeert de levensduur van de constructie tot 35 jaar.
Het grootste nadeel - het ontwerp kan privéwoningen verwarmen met een oppervlakte van maximaal 100 m 2, met een straal van ongeveer 30 m.
Er zijn een paar andere nadelen die het gebruik van een zwaartekrachtstructuur beperken:
- verplichte aanwezigheid van een zolder voor installatie van een brede tank;
- trage verwarming van gebouwen;
- moet het circuit isoleren in onverwarmde gebieden om te voorkomen dat water in de leidingen bevriest.
Types van verwarmingssystemen met natuurlijke circulatie
Ontwerpen kunnen worden geïmplementeerd in versies met één buis of twee pijpen. Door het type systemen worden particuliere en open plantendiagrammen onderscheiden. Het juiste type schema zorgt voor maximale efficiëntie.
Gesloten type
Het ontwerp van de gesloten circuitcirculatie is wijdverspreid in Europa en in Rusland begint het alleen maar aan populariteit te winnen.
Schematisch diagram
Na verwarming stijgt het water onder druk naar het expansievat, verdeeld in twee delen door een membraan. Het onderste deel van de tank is gevuld met water, dat het gas comprimeert (vaker stikstof of lucht), gelegen in het bovenste gedeelte boven het membraan. Er wordt een extra werkdruk gecreëerd om de beweging van de vloeistof te vergemakkelijken.
Foto 1. Gesloten type verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie. Moet zijn uitgerust met een afgedicht expansievat.
kenmerken
Het belangrijkste kenmerk van het gesloten type ontwerp is de dichtheid van de tank en het creëren van extra druk in de pijplijn. Soms worden cirkelvormige circuits gebruikt voor gesloten circuits, die werken vanuit het lichtnet. Vanwege het lage stroomverbruik van de pomp heeft een tijdelijke stroomstoring geen invloed op de werking van het systeem.
Voors en tegens
De belangrijkste voordelen van gesloten verwarmingscircuits zijn gerelateerd aan hun dichtheid. Dit maakt het systeem nauwelijks lijdt luchtzakken minder onderhevig aan corrosie, verbruikt minimale hoeveelheid koelmiddel, zoals die kan worden gebruikt niet alleen water maar antivries. Het schema vereist geen grote hellingen van pijpleidingen, vooral als een pomp wordt gebruikt.
Aandacht alstublieft! Het grootste nadeel van het ontwerp is de noodzaak om een grote tank te installeren, die ruimte nodig heeft. Langdurige onderbrekingen met elektriciteit zullen leiden tot een vermindering van de efficiëntie van het circuit met de pomp.
Verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie: gemeenschappelijke circuits van watercircuits
De constructie van een autonoom verwarmingsnetwerk van gravitatietype wordt gekozen als het onpraktisch en soms onmogelijk is om een circulatiepomp te installeren of om aan te sluiten op een gecentraliseerde stroomvoorziening.
Om het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie soepel te laten werken, moeten de parameters ervan worden berekend, de componenten correct worden geïnstalleerd en moet de keuze van het watercircuit worden gerechtvaardigd.
Principes van het natuurlijke circulatieproces
Het proces van waterbeweging in het verwarmingscircuit zonder gebruik van een circulatiepomp vindt plaats als gevolg van natuurlijke natuurkundige wetten.
Het begrijpen van de aard van deze processen zal het bevoegde ontwerp van een ontwerp van een verwarmingssysteem mogelijk maken voor typische en niet-standaard gevallen.
Maximaal verschil in hydrostatische druk
De belangrijkste fysische eigenschap van elk koelmiddel (water of antivries), dat bijdraagt tot zijn beweging langs de contour onder natuurlijke circulatie, is een afname in dichtheid bij toenemende temperatuur. De dichtheid van heet water is minder dan koud, en daarom is er een verschil in de hydrostatische druk van de warme en koude vloeistofkolom. Koud water, dat naar de warmtewisselaar stroomt, verplaatst de leiding warm.
Het verwarmingscircuit van het huis kan voorwaardelijk worden onderverdeeld in verschillende fragmenten. Volgens de "hete" fragmenten wordt water naar boven gericht en langs de "koude" fragmenten naar beneden gericht. De grenzen van de fragmenten zijn de bovenste en onderste punten van het verwarmingssysteem. De belangrijkste taak bij het modelleren van de natuurlijke circulatie van water is om het maximaal mogelijke verschil te bereiken tussen de druk van de vloeistofkolom in de "hete" en "koude" fragmenten.
Een natuurlijk element voor de natuurlijke circulatie van het watercircuitelement is het versnellingsspruitstuk (hoofdstijgbuis) - een verticale pijp die naar boven is gericht vanaf de warmtewisselaar. De overklokcollector moet een maximale temperatuur hebben, zodat deze over de hele lengte is geïsoleerd. Hoewel, als de hoogte van de collector niet groot is (zoals voor huizen met één verdieping), kan men geen isolatie geleiden, omdat het water daarin geen tijd heeft om af te koelen.
Typisch is het systeem zo ontworpen dat het bovenste punt van de versnellingscollector samenvalt met het bovenste punt van de gehele contour. Daar wordt een uitlaat voor een open-type expansievat of een ontluchtingsklep geïnstalleerd, als een membraantank wordt gebruikt. Dan is de lengte van het "hete" fragment van het circuit minimaal mogelijk, wat leidt tot een afname van warmteverliezen in deze sectie.
Het is ook wenselijk dat het "hete" fragment van de contour niet combineert met de lange sectie die het gekoelde koelmiddel transporteert. In het ideale geval valt het laagste punt van het watercircuit samen met het bodempunt van de warmtewisselaar die in de verwarmingsinrichting is geplaatst.
Voor het "koude" segment van het watercircuit zijn er ook regels die de vloeistofdruk verhogen:
- hoe groter het warmteverlies in het "koude" gedeelte van het verwarmingsnetwerk, hoe lager de watertemperatuur en hoe hoger de dichtheid, daarom is het functioneren van systemen met natuurlijke circulatie alleen mogelijk met een aanzienlijke warmteoverdracht;
- Hoe groter de afstand van het laagste punt van de contour tot de radiatoraansluitpunten, hoe groter het gedeelte van de waterkolom met de minimumtemperatuur en maximale dichtheid.
Om ervoor te zorgen dat de laatste regel wordt geïmplementeerd, wordt vaak de kachel of boiler op het laagste punt van het huis geïnstalleerd, bijvoorbeeld in de kelder. Deze opstelling van de ketel zorgt voor de maximaal mogelijke afstand tussen het lagere niveau van de radiatoren en het punt van binnenkomst van water in de warmtewisselaar.
De hoogte tussen de onderste en bovenste punten van het watercircuit onder natuurlijke circulatie mag echter niet te groot zijn (in de praktijk niet meer dan 10 meter). De oven of boiler verwarmt alleen de warmtewisselaar en het onderste gedeelte van het overstroomverdeelstuk.
Als dit fragment niet significant is met betrekking tot de gehele hoogte van het watercircuit, dan zal de drukval in het "hete" deel van het circuit onbelangrijk zijn en zal het circulatieproces niet worden gestart.
Het minimaliseren van de weerstand tegen waterbeweging
Bij het ontwerpen van een systeem met natuurlijke circulatie, is het noodzakelijk om rekening te houden met de snelheid van het koelmiddel langs de contour. Ten eerste, hoe sneller de snelheid, hoe sneller de overdracht van warmte door het systeem "boiler - warmtewisselaar - watercircuit - verwarming radiatoren - kamer".
Ten tweede, hoe sneller de vloeistofsnelheid door de warmtewisselaar, hoe minder waarschijnlijk het is om te koken, wat vooral belangrijk is bij het verwarmen van de oven.
In verwarmingssystemen met geforceerde circulatie hangt de bewegingssnelheid van water hoofdzakelijk af van de parameters van de circulatiepomp. Bij waterverwarming met natuurlijke circulatie hangt de snelheid af van de volgende factoren:
- het verschil in druk tussen de fragmenten van de contour op het laagste punt;
- hydrodynamische weerstand van het verwarmingssysteem.
De werkwijzen voor het verschaffen van het maximale drukverschil werden hierboven beschouwd. De hydrodynamische weerstand van een echt systeem kan niet nauwkeurig worden berekend vanwege het complexe wiskundige model en een groot aantal invoergegevens, waarvan de nauwkeurigheid moeilijk te garanderen is. Desalniettemin zijn er algemene regels, waarvan de naleving de weerstand van het verwarmingscircuit zal verminderen.
De belangrijkste redenen voor het verminderen van de snelheid van waterbeweging zijn de weerstand van de buiswanden en de aanwezigheid van vernauwingen, als gevolg van de aanwezigheid van fittingen of afsluiters. Met een klein debiet is er praktisch geen muurweerstand, behalve lange en dunne pijpen, die typisch zijn voor verwarming met een warme vloer. In de regel worden daarvoor afzonderlijke circuits met geforceerde circulatie geselecteerd.
Bij het kiezen van het type buizen voor een lus met natuurlijke circulatie, is het noodzakelijk om rekening te houden met de aanwezigheid van technische beperkingen tijdens de installatie van het systeem. Daarom is het gebruik van metalen buizen voor natuurlijke watercirculatie ongewenst vanwege hun verbinding met fittingen, met een veel kleinere inwendige diameter.
Regels voor de selectie en installatie van pijpen
De keuze tussen stalen of polypropyleen buizen voor elke circulatie is gebaseerd op het criterium van hun gebruik voor warm water, maar ook in termen van prijs, installatiegemak en levensduur.
Het afleversysteem wordt vanaf een metalen pijp gemonteerd, omdat het water met de hoogste temperatuur er doorheen gaat, en in het geval van een ovenverwarming of een storing in de warmtewisselaar is een stoomkanaal mogelijk.
Bij natuurlijke circulatie is het noodzakelijk een buisdiameter te gebruiken die iets groter is dan bij gebruik van een circulatiepomp. Typisch, voor het verwarmen van de kamers tot 200 vierkante meter, is de diameter van het overstroomverdeelstuk en de retourleiding naar de warmtewisselaar twee inch. Dit wordt veroorzaakt door een lagere watersnelheid in vergelijking met de geforceerde circulatieoptie, wat leidt tot de volgende problemen:
- een kleiner volume warmte overgedragen per tijdseenheid van de bron naar de verwarmde ruimte;
- een klein hoofd kan geen klompen of luchtstoringen veroorzaken.
Er moet speciale aandacht worden besteed aan het probleem van het verwijderen van lucht uit het systeem bij gebruik van natuurlijke circulatie met een lager voedingsschema. Het kan niet volledig worden afgevoerd uit het koelmiddel door het expansievat, het kokende water komt eerst naar de apparaten langs een lager gelegen lijn dan zijzelf.
Bij geforceerde circulatie drijft de waterdruk de lucht naar de luchtcollector die op het hoogste punt van het systeem is geïnstalleerd - een apparaat met automatische, handmatige of halfautomatische bediening. Met de hulp van MAYEVSKI-kranen is de warmteoverdracht hoofdzakelijk gereguleerd.
In zwaartekrachtverwarmingsnetwerken met een voeding onder de apparaten worden de Mayevsky-kranen direct gebruikt voor het ontluchten van lucht.
Lucht kan ook worden ontlucht door middel van luchtuitlaten die op elke stijgbuis zijn geïnstalleerd of op een bovenleiding die evenwijdig loopt aan het elektriciteitsnet van het systeem. Vanwege het indrukwekkende aantal apparaten voor luchtverwijdering zijn zwaartekrachtcircuits met lagere bedrading uiterst zeldzaam.
Bij lage druk kan een kleine luchtplug het verwarmingssysteem volledig stoppen. Dus, volgens SNiP 41-01-2003 is het niet toegestaan om verwarmingspijplijnen zonder helling te leggen bij een watersnelheid van minder dan 0,25 m / s.
Met natuurlijke circulatie zijn dergelijke snelheden onbereikbaar. Daarom is het, naast het vergroten van de diameter van de buizen, noodzakelijk om constante hellingen te observeren voor het verwijderen van lucht uit het verwarmingssysteem. De helling wordt geprojecteerd met een snelheid van 2 tot 3 mm per 1 meter, in residentiële netwerken bereikt de helling 5 mm per strekkende meter van de horizontale lijn.
De spoed van de toevoer wordt in de richting van de waterbeweging gemaakt, zodat de lucht naar het expansievat of de systeemontluchtingslucht op het bovenste punt van het circuit beweegt. Hoewel het mogelijk is om een tegenvoorspanning te maken, maar in dit geval is het noodzakelijk om bovendien een ontluchtingsklep te installeren.
De helling van de retourleiding gebeurt meestal langs de stroom gekoeld water. Dan zal het laagste punt van het circuit samenvallen met de invoer van de retourleiding naar de warmtegenerator.
Bij het installeren van een warme vloer van een klein gebied in een circuit met natuurlijke circulatie, is het noodzakelijk om te voorkomen dat lucht de smalle en horizontaal geplaatste leidingen van dit verwarmingssysteem binnendringt. Het is noodzakelijk om een ontluchtingsapparaat voor de warme vloer te installeren.
Eénpijps en twee pijp verwarmingskringen
Bij het ontwerpen van een schema voor het verwarmen van een huis met natuurlijke watercirculatie, is het mogelijk om zowel één als meerdere afzonderlijke circuits te ontwerpen. Ze kunnen aanzienlijk van elkaar verschillen. Ongeacht de lengte, het aantal radiatoren en andere parameters, worden ze uitgevoerd op een schema met één of twee leidingen.
Circuit met enkele lus
Een verwarmingssysteem dat dezelfde pijp gebruikt voor de seriële toevoer van water aan de radiatoren wordt eenpijpsleiding genoemd. De eenvoudigste optie met één pijp is verwarmen met metalen buizen zonder het gebruik van radiatoren.
Dit is de goedkoopste en minst problematische oplossing voor het verwarmen van het huis bij het kiezen voor een natuurlijke circulatie van het koelmiddel. De enige significante minpunt is het verschijnen van omvangrijke buizen.
In de meest economische versie van het eenpijpsysteem met verwarmingsradiatoren stroomt warm water achtereenvolgens door elk apparaat. Hier is een minimumaantal pijpen en afsluiters vereist. Tijdens het passeren koelt het koelmiddel af, zodat de volgende radiatoren het water kouder krijgen, waarmee bij het berekenen van het aantal secties rekening moet worden gehouden.
De meest effectieve manier om verwarmingstoestellen op een eenpijplijn aan te sluiten, wordt als een diagonale optie beschouwd. Volgens dit schema van verwarmingscircuits met een natuurlijk type circulatie komt heet water van bovenaf in de radiator, na afkoeling wordt het door de stroomafwaartse pijp teruggetrokken. Bij het passeren van deze weg, geeft het verwarmde water de maximale hoeveelheid warmte.
Bij de onderste aansluiting op de batterij, zowel de inlaataftakking als de uitgang, wordt de warmteoverdracht aanzienlijk verminderd, omdat de verwarmde warmtedrager zo lang mogelijk moet worden doorlopen. Vanwege de aanzienlijke koeling in dergelijke circuits, worden batterijen met een groot aantal secties niet gebruikt.
Verwarmingscircuits met een soortgelijke aansluiting van radiatoren worden "Leningradka" genoemd. Ondanks de vermelde warmteverliezen genieten ze de voorkeur bij de inrichting van verwarmingssystemen van appartementen, die het gevolg is van een meer esthetisch soort pijplijn leggen.
Een belangrijk nadeel van eenpijpleidingennetwerken is de onmogelijkheid om een van de verwarmingssecties uit te schakelen zonder de circulatie van water door het circuit te stoppen. Normaliseer daarom gewoonlijk het klassieke schema met de installatie van een "bypass" om de radiator te omzeilen door middel van een kraan met twee kogelkranen of een driewegklep. Hiermee kunt u de watertoevoer naar de radiator regelen tot deze volledig is uitgeschakeld.
Voor gebouwen met twee of meer verdiepingen worden systemen met één pijp met verticale risers gebruikt. In dit geval is de distributie van warm water uniformer dan bij horizontale risers. Bovendien zijn verticale stijgbuizen minder uitgebreid en passen ze beter in het interieur van het huis.
Optie met een retourleiding
Wanneer een buis wordt gebruikt voor het toevoeren van warm water aan de radiatoren, en de tweede wordt gebruikt voor het tappen van het gekoelde water naar de ketel of oven, wordt dit verwarmingscircuit een tweepijpssysteem genoemd. Een dergelijk systeem in de aanwezigheid van radiatoren wordt vaker gebruikt dan verwarming met een enkele buis. Het is duurder omdat het de installatie van een extra buis vereist, maar het heeft een aantal belangrijke voordelen:
- er is een meer gelijkmatige verdeling van de temperatuur van het aan de radiatoren geleverde koelmiddel;
- het is eenvoudiger om de afhankelijkheid van de radiatorparameters op het oppervlak van de verwarmde ruimte en de vereiste temperatuur te berekenen;
- Het is gemakkelijker om de warmtetoevoer naar elke radiator aan te passen.
Afhankelijk van de bewegingsrichting van het gekoelde water relatief heet, zijn de tweepijpssystemen verdeeld in passerende en doodlopende systemen. In passerende schema's gebeurt de beweging van gekoeld water in dezelfde richting als de hete, zodat de cycluslengte voor het hele circuit hetzelfde is.
In de doodlopende circuits beweegt het afgekoelde water naar de hete, zodat voor verschillende radiatoren de cycluslengten van de koelmiddelcirculatie verschillen. Omdat de snelheid in het systeem klein is, kan de verwarmingstijd ook aanzienlijk verschillen. Die radiatoren met een kortere cycluslengte dan de waterkringloop worden sneller verwarmd.
Er zijn twee soorten locaties van de verbinding met betrekking tot de radiatoren: bovenste en onderste. Bij de bovenste leidingen bevindt de pijp die warm water levert zich boven de radiatoren en bij lagere aansluitingen is deze lager.
Met de onderste leidingen is het mogelijk om lucht door de radiatoren te verwijderen en het is niet nodig om de pijpen aan de bovenkant vast te houden, wat goed is vanuit de positie van het kamerontwerp. Zonder een drukspruitstuk zal de drukval echter veel lager zijn dan bij gebruik van een bovenste lijn. Daarom worden de onderste leidingen voor het verwarmen van de gebouwen op basis van het natuurlijke circulatiesysteem praktisch niet gebruikt.
Handige video over het onderwerp
Eénpijpplan op basis van een elektrische boiler voor een klein huis:
Tweepijpssysteem voor een gelijkvloers houten huis op basis van een vaste langleverende ketel op brandstof:
Gecombineerd systeem op basis van een verwarmingsketel op vaste brandstoffen met een warmteaccumulator:
Het gebruik van natuurlijke circulatie tijdens de beweging van water in het verwarmingscircuit vereist nauwkeurige berekeningen en een technisch competente uitvoering van de installatiewerkzaamheden. Wanneer aan deze voorwaarden is voldaan, verwarmt het verwarmingssysteem de gebouwen van het privé-huis en ontlast de eigenaars van het pompgeluid en de afhankelijkheid van elektriciteit.
Gesloten verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie
Het gesloten verwarmingssysteem in een privé huis
Het ontwerpen van een privéwoning omvat het berekenen van het schema van het verwarmingssysteem, dat open en gesloten is (in de veronderstelling dat een expansievat wordt geïnstalleerd). De tweede optie wordt als de meest te verkiezen beschouwd door de eigenaren van huisjes, omdat het het mogelijk maakt om aanzienlijk te besparen op het verbruik van middelen. Het grote voordeel van dit systeem is dat het koelmiddel niet in contact komt met lucht, zodat het de corrosieapparatuur niet blootstelt.
Functies en variëteiten
Het belangrijkste element van het gesloten verwarmingssysteem is de ketel waarop de pijpleiding is aangesloten. De tank en de circulatiepomp zijn ook geïnstalleerd. Typisch houdt deze verwarmingsmethode in dat de drager met kracht door de buizen beweegt. Dit is een vluchtige methode, omdat de apparaten op elektriciteit werken. Wanneer het licht uit is, moet erop worden gelet dat het in de normale modus blijft werken. Installeer hiervoor een speciale adapter - bypass, die de pomp blokkeert en omzet in een gesloten verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie.
Als het een verwarmingsoptie met enkele buis is, is het belangrijk om te zorgen voor een uniforme verdeling van de media langs de radiatoren in een privéwoning. Van de ketel zijn alle kamers toegestaan een pijp waaraan de batterijen zijn gemonteerd. Zonder de pomp zijn alleen de elementen in de directe omgeving van de verwarmer heet. De overige kamers houden de koude lucht vast. Dit probleem wordt opgelost door een gesloten verwarmingssysteem met geforceerde circulatie. Dankzij het schema wordt druk gecreëerd, waarbij de vervoerder een bepaalde snelheid ontvangt, voldoende om alle radiatoren te garanderen.
Sluwe meter, energiebesparing
Loont voor 2 maanden!
In de tweepijpsversie is de aanpak ook rationeel, vooral voor grote gebieden. Dit type verwarming houdt de verbinding in van twee parallelle lijnen. Een hete vloeistof wordt afgegeven op batterijen onder druk in het geval dat deze met geweld werkt. Op een andere buis wordt de gekoelde drager teruggebracht naar de ketel, waarbij het expansievat wordt omzeild.
Er is een horizontale en verticale bedrading. Het eerste type omvat het combineren van alle batterijen in een enkele lijn die is aangesloten op een gemeenschappelijke uitbreidingskaart. Meestal wordt deze methode gebruikt in gebouwen met meerdere appartementen. De tweede optie wordt als efficiënter beschouwd, deze wordt meestal in een privé-huis gemonteerd. De toevoerleidingen bevinden zich aan de bovenkant, wat zorgt voor een goede warmteoverdracht in gesloten systemen.
De grootte van de tank bepaalt de grootte van de tank. De parameter moet 10% van alle verwarmingsapparatuur zijn. Met ketels met automatisering kunt u processen bewaken, druk en temperatuur aanpassen. De oververhittingssensor activeert de veiligheidsklep wanneer de vloeistof kookt en beschermt de apparatuur tegen breuk. De apparatuur van bevriezing werkt op dezelfde manier.
Werkingsprincipe
Om te begrijpen wat een gesloten systeem van verwarming is, moet u de fijne kneepjes van het functioneren ervan begrijpen. Het vloeibare koelmiddel warmt op tot de ingestelde temperatuur en begint langs de radiatoren en pijpen te bewegen, energie over te brengen naar de kamer en te verwarmen. Het microklimaat in een privé-huis hangt af van het volume en de staat van de vloeistof. Hoe warmer het is en hoe meer de hoeveelheid, hoe comfortabeler het is om in de kamers te zijn.
Wanneer de klep wordt geopend, wordt overtollig water afgevoerd naar het expansievat van het verwarmingssysteem, dat is uitgerust met twee kamers gescheiden door een scheidingswand. Het eerste compartiment dient om de reserve vloeistof op te slaan, de tweede bevat stikstof onder druk. Dit schema helpt de druk op één niveau te handhaven. De drager wordt gedwongen teruggebracht door een pomp, in gekoelde toestand. Om het water op het laagste punt af te tappen, installeert u een aftakleiding met een klep.
Ongeacht hoe betrouwbaar het verwarmingssysteem met geforceerde circulatie kan worden geïsoleerd, er kan lucht binnendringen bij het vullen en vervolgens recruteren van water. Op dit moment zijn de gewrichten drukloos. Om de bellen te verwijderen, worden standaard taps toelopende delen en Maevsky-kranen gebruikt. Bij het installeren van scheiders in de pijpleiding zijn ontluchting en de stabiliteit van de werking van alle elementen gegarandeerd.
Voors en tegens
Het gesloten verwarmingssysteem heeft zijn positieve en negatieve kanten:
1. De installatie is veel sneller dan de opstelling van een open type.
2. Membraan- en niet-druk tanks laten de vloeistof niet vervluchtigen.
3. Zelfs bij buizen met een kleine diameter wordt de efficiëntie gehandhaafd.
4. De onmogelijkheid om zuurstof te krijgen, veronderstelt bescherming tegen corrosie.
5. Water of antivries wordt gebruikt als drager in het verwarmingssysteem.
6. Het expansievat kan in de buurt van de ketel worden geïnstalleerd.
7. Hoge warmteafgifte zorgt voor een stabiele verwarming.
Omdat de nadelen de volgende factoren opmerken:
- Het gebruik van een pomp impliceert afhankelijkheid van elektriciteit.
- Voor een gesloten type is een grote tank vereist.
- Zonder automatisering is het moeilijk om de temperatuur en druk te regelen.
- Als u geweld wilt gebruiken, moet u de pomp installeren.
Basisnuances van setup en opstarten
Het schema voor het aansluiten van het verwarmingssysteem is om de ketel in een geventileerde ruimte te installeren. Aan de uitgang is een veiligheidsassemblage met een manometer, ontluchter en overdrukventiel gemonteerd. Vervolgens wordt de circulatiepomp verbonden met een capaciteit van ongeveer 40 liter per minuut behuizing 200 m 2. Podium voor de apparatuur is bekleed met niet-brandbaar materiaal asbesthoudende. Sluit de expansietank. In overeenstemming met het bedradingsschema zijn er doorgaande gaten voor buizen gemaakt en zijn vergrendelingsapparatuur geïnstalleerd.
Loodgieters: u betaalt voor water tot 50% MINDER, met dit mondstuk op de kraan
De volgende stap is om het systeem te vullen. Vóór de procedure moet ervoor worden gezorgd dat de kwaliteit van het koelmiddel aan de vereisten voldoet. Water is beter om vooraf te worden gereinigd, antivries wordt van tevoren voorbereid. Het is belangrijk om niet te vergeten om de pijpleiding te spoelen, verwijder de schaal en het vuil van de radiatoren.
Om een drager te pompen voor het verwarmen van een woonhuis, is het noodzakelijk om de staat van de afvoerkleppen en de Mayevsky-kranen te controleren, deze moeten worden gesloten totdat ze stoppen. Het water wordt onder lage druk geleverd om de lucht gelijkmatig te verwijderen. Daarbij wordt zuurstof uit de radiatoren verwijderd. Zodra de levering van de drager voorbij is, is het noodzakelijk om de druk te verhogen, volgens de indicatoren van de manometer. Bij een markering van 2 atmosfeer wordt lucht geloosd met behulp van Mayevsky-kranen, waarna de injectie opnieuw wordt gestart. Het is noodzakelijk om de vloeistof te pompen totdat deze uit de overloop komt.
Om de apparatuur met de ketel en de pomp te vullen in afwezigheid van een gecentraliseerde toevoer, is het op deze manier noodzakelijk: sluit de afvoerslang aan op de afvoerleiding om een rechte lijn van de bron naar de klep te krijgen. Alle kleppen worden geopend voor luchtuitlaat, waarmee u de vereiste hoeveelheid vloeistof kunt pompen.
Als de pomp niet aanwezig is, wordt de slang tot een hoogte van 20 meter opgetild, is het nodig om het verwarmingscircuit erdoorheen te vullen. Deze methode helpt om een waterdruk van 1,5 atmosfeer te creëren. De schroefdraadaansluiting waarop het expansievat is bevestigd, wordt verwijderd om een trechter voor de pijpleiding te maken. Na volledige injectie wordt het teruggebracht naar zijn plaats. Tijdens het proces is het noodzakelijk om de manometer te controleren.
Aan het einde van het werk is de uitrusting opgenomen om te begrijpen of de vulling correct is uitgevoerd en de druk is geselecteerd. Als er een fout is gemaakt, blijven de radiatoren koud, het water stroomt uit de tank, typische geluiden zijn te horen in de batterijen: gorgelend, kloppend.
Het verwarmingssysteem in een gesloten huis van gesloten type veronderstelt natuurlijke of geforceerde circulatie, verticale bedrading. Om het optimale temperatuurregime in de gebouwen te bereiken, is het belangrijk om de apparatuur correct in te stellen en te starten, de drager voor te bereiden en deze correct in te spuiten. Dankzij een goed uitgevoerd werk, zullen de radiatoren onmiddellijk opwarmen en zal het systeem zonder onderbreking functioneren.
auteur:
Sergey Isayev
Gesloten verwarmingssysteem - een handige optie voor een privéwoning
Elk hydraulisch verwarmingssysteem is een complex van verwarmingsapparaten en verwarmingstoestellen, verbonden door een pijpleiding in een bepaalde volgorde. Wanneer het koelmiddel wordt verwarmd, verandert het in volume (expandeert). Gesloten verwarmingssysteem met geforceerde circulatie zorgt voor compensatie van dit proces als gevolg van het expansievat.
Afhankelijk van het feit of een dergelijke tank met de buitenlucht communiceert, zijn de verwarmingssystemen in twee types verdeeld - open en gesloten verwarmingssystemen.
Regeling van gesloten verwarmingssysteem
De circulatie van het koelmiddel vindt plaats met behulp van een pomp. De opname van de pomp in het hydraulische circuit maakt het mogelijk om het pand efficiënter te verwarmen. Gedwongen circulatie maakt het mogelijk dat aanvullende verwarmingsinrichtingen worden opgenomen in een dergelijk schema (bijvoorbeeld "warme vloer" -systemen).
De aanwezigheid van de pomp in het schema zorgt ervoor dat de verwarming afhankelijk is van de voeding, maar de circulatie van het koelmiddel is veel efficiënter.
Bij de uitvoering van een dergelijk schema wordt de installatie van deze pomp uitgevoerd op de retourleiding vóór de ketel. Er is ook een expansievat geïnstalleerd om het gesloten type te verwarmen.
Het is duidelijk dat deze opstelling maakt de installatie zeer eenvoudig, omdat er geen noodzaak om te voldoen aan de ontwerphoek, isoleren leidingen en stijgbuizen de hoofd (lijn) naar een grotere buisdiameter installatie (wat niet altijd esthetisch in de woonkamer).
Foto van gesloten tanks
Het gesloten verwarmingssysteem voorkomt verdamping van het koelmiddel. In dit opzicht is het niet nodig om het niveau in het systeem voortdurend te controleren.
Geforceerde circulatie van de warmtedrager maakt opwarming in minder tijd mogelijk en het wijzigen van de warmte in elke afzonderlijke ruimte. Als een kamerthermostaat in het circuit is opgenomen, wordt het mogelijk om de ruimte efficiënt te verwarmen wanneer de temperatuur lager is dan de ingestelde temperatuur.
Elementen van het verwarmingscircuit
Het schema van verwarming van het gesloten type omvat dergelijke elementen:
- een ketel voor het verwarmen van een privéwoning (van elk type - gas, vaste brandstof, enz.);
- membraan expansievat;
- circulatiepomp;
- radiatoren en radiatoren;
- pijpen voor stijgleidingen, verbindingen en lateien;
- fittingen (buisadapters);
- kranen (kurk- en kogelkranen) en kleppen (Maevsky-systemen);
- filters (voornamelijk om de werkcapaciteit van de ketel te behouden);
- bevestigingsmiddelen (klemmen, enz.).
Werkingsprincipe
- De warmtedrager (water of antivries) wordt in de ketel verwarmd. Wanneer de temperatuur van het medium stijgt, neemt het volume toe.
Overtollig koelmiddel passeert het expansievat, dat qua uiterlijk lijkt op een capsule, verdeeld in twee compartimenten.
Een compartiment is een hydraulische kamer, waar een vloeibaar koelmiddel bij verhitting binnenkomt. Het tweede compartiment is een gaskamer die onder een bepaalde druk met stikstof is gevuld;
Hoe de expansiemembrametank werkt
- Voordat de verwarming in de tank wordt gestart, wordt een druk ingesteld die gelijk is aan de hydrostatische druk in het circuit. Wanneer het verwarmingsmedium opwarmt, komt het via de klep in de expansietank.
Hierdoor wordt de druk in het systeem gelijk gemaakt (als het volume van de gaskamer afneemt en de gasdruk toeneemt). Vanuit het expansiereservoir wordt het koelmiddel door dezelfde circulatiepomp naar het systeem teruggebracht.
Constructieve kenmerken van gesloten verwarmingssysteem
Het schema van verwarming met geforceerde circulatie van het gesloten type heeft enkele kenmerken. Het expansievat en de circulatiepomp kunnen samen met de verwarmingsketel in dezelfde ruimte worden geplaatst.
Dit biedt een aantal voordelen: de totale lengte van de pijpleidingen neemt af, het is niet nodig om leidingen met grote diameter te installeren en de hellingshoeken tijdens de installatie te observeren.
Algemeen beeld van de stookruimte
Het hermetische ontwerp van de expansietank van dit type voorkomt de verdamping van het koelmiddel uit het systeem en het luchten van de pijpleidingen.
Belangrijk!
Het expansievat van het membraantype en de circulatiepomp moeten op de retourleiding worden geïnstalleerd.
De pomp kan langer worden gebruikt als deze een vloeistof passeert waarvan de temperatuur lager is.
Een open type verwarmingsschema heeft bepaalde beperkingen qua afmetingen, dus het kan alleen in kleine gebieden worden gebruikt. Het verwarmen van een gesloten type heeft dergelijke beperkingen niet.
Voor- en nadelen van een gesloten verwarmingssysteem
Een gesloten verwarmingssysteem met geforceerde circulatie van een gesloten type verwarming heeft zijn voor- en nadelen. Bovendien heeft het meer, dus ze moeten meer in detail worden overwogen, hoewel er negatieve aspecten zijn.
Voordelen van een gesloten verwarmingssysteem
- Grotere warmteafvoer;
- Afwezigheid van verdamping van het koelmiddel;
- Mogelijkheid om pijpen van kleinere diameter te gebruiken;
- De levensduur van de ketel is hoger vanwege een afname van het temperatuurverschil tussen de inlaat en uitlaat;
- Vermindering van corrosie door vastheid;
- De mogelijkheid om antivries als koelvloeistof te gebruiken.
Nadelen van een gesloten verwarmingssysteem
- Energie-afhankelijkheid (vereist elektrische voeding voor een circulatiepomp voor verwarming);
- Het volume van het expansievat moet veel groter zijn, uiteraard is het iets duurder.
Re-uitrusting van het open systeem met natuurlijke circulatie in gesloten toestand
De optie van een gesloten verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is een manier om een verwarmingssysteem zonder circulatiepomp uit te rusten. In de praktijk is dit soort organisatie van verwarming uiterst zeldzaam, maar de prestaties ervan worden niet betwijfeld.
In de regel is het niet speciaal in eerste instantie ontworpen in deze vorm, maar wanneer u het gebruikelijke expansievat met uw eigen handen vervangt, verandert het van een open systeem met een natuurlijke circulatie in een gesloten expansievat met natuurlijke circulatie.
Vanzelfsprekend is het mogelijk om een dergelijk systeem te berekenen en vooraf te plannen, te ontwerpen en samen te stellen, maar veel van de voor de hand liggende voordelen van gesloten systemen gaan verloren. U moet bijvoorbeeld nauwkeurig de diameters van stijgers en snelwegen berekenen, leidingen onder een helling leggen en luchtcongestie vormen.
Het voordeel van natuurlijke circulatie in een gesloten verwarmingssysteem is dat deze onafhankelijk is van elektriciteitsvoorziening.
Is het het dubieuze voordeel van specifieke nadelen waard? Er komt nauwelijks iemand in het hoofd om woningen te bouwen met waterverwarming, maar zonder elektriciteit. De prijs van een gewone pomp is ongeveer honderd dollar. Tegelijkertijd neemt het elektriciteit als een lamp van een bureaulamp - 40-60 W.
Hoe te om het correct te zetten, kunt u op de video zien:
Installatie van verwarmingssysteem
De installatie van een gesloten verwarmingssysteem begint met de selectie van een geschikte ketel volgens twee criteria - het type ketel en zijn capaciteit. Onlangs zijn vaste brandstofketels aan populariteit gewonnen. Hoewel ze omslachtiger zijn, zijn ze goedkoper in gebruik. De kracht van de ketel hangt van veel factoren af.
Belangrijk!
Hoe moet vermogen worden berekend? De berekeningsinstructie gaat uit van het volgende: als de plafondhoogte maximaal drie meter bedraagt, is de gemiddelde isolatie van een privéwoning met twee verdiepingen, voor verwarming om de 10 m 2, 1 kW ketelvermogen nodig.
Zoals uit de praktijk blijkt, is de prijs van zo'n ketel ongeveer 1.000 Amerikaanse dollars.
Het type verwarmingsapparaten (radiatoren of radiatoren) wordt geselecteerd op basis van de beschikbare middelen. Allerlei radiatoren geven ongeveer evenveel warmte, en hun levensduur is ook niet veel verschillend. Als je op stalen radiatoren blijft, zullen hun kosten voor zo'n huis ook ongeveer 1.000 Amerikaanse dollars bedragen.
- buizen - 500;
- pomp - 100;
- tank - 50;
- fittingen, kranen, filters - 500;
- project en installatie - nog eens 1.000.
Totale kosten bij benadering van een gesloten verwarmingssysteem in een privéwoning kosten 1 000 + 1 000 + 500 + 100 + 50 + 500 + 1000 = 4 150 Amerikaanse dollars.
Locatie van kachels in het gebouw
Dus, de apparatuur is geïnstalleerd, de leidingen worden vastgehouden. Je kunt het water vullen met een gesloten verwarmingssysteem.
Gezien de voor- en nadelen van een gesloten verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie, en bij benadering de kosten schatten van het uitrusten van het systeem met geforceerde circulatie, kan worden geconcludeerd dat er geen fundamenteel verschil is tussen dergelijke systemen. Het enige dat kan worden gezegd, is dat een systeem met geforceerde circulatie voordeliger is vanuit het oogpunt van installatie en de apparatuur erin langer werkt.
Onafhankelijke ontwikkeling en installatie van een huisverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie
Planning en installatie van verwarming met natuurlijke circulatie wordt beschouwd als de meest eenvoudige en goedkope manier om het huis te verwarmen. Voor de praktische uitvoering van een dergelijk project moet u echter alle nuances en regels kennen voor het selecteren van componenten. Daarom moet het verwarmingssysteem van een particulier huis met natuurlijke circulatie goed worden berekend en een schema van de installatie ervan worden uitgewerkt.
Het principe van de werking van verwarming met natuurlijke circulatie
Om een waterverwarmingssysteem te bedienen, is het noodzakelijk om het koelmiddel door de leidingen te laten circuleren. Bij verwarming in een boiler moet er heet water in de batterijen en radiatoren stromen om warmte naar de kamers van het huis te transporteren. Een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is geen uitzondering.
Verwarmingscircuit met natuurlijke circulatie
De beweging van het koelmiddel is te wijten aan het verschil in dichtheid in de normale en in de verwarmde staat. Als een werkende boiler de warmtewisselaar binnengaat, stijgt de watertemperatuur en neemt de dichtheid af. Omdat de specifieke massa van het koelmiddel hoger is, begint het de verwarmde koelvloeistof te verplaatsen. Als gevolg hiervan wordt massabeweging gevormd.
Voordat u een waterverwarming met natuurlijke circulatie door de eigen handen maakt, moet u de technische specificaties en de bijzonderheden van de werking zorgvuldig lezen:
- Hoge mate van betrouwbaarheid. De afwezigheid van bewegende elementen (de waaier van de circulatiepomp) en de druk gelijk aan atmosferische zorgen voor een langdurig gebruik van het natuurlijke verwarmingssysteem van het privé-huis;
- De traagheid van het systeem. De natuurlijke circulatie in een gesloten verwarmingssysteem wordt geleverd door een klein verschil in druk. Daarom zal de hoeveelheid warm water die de radiatoren binnenkomt minimaal zijn;
- Verplichte naleving van de bias van snelwegen. Voor normaal gebruik moet de helling van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie overeenkomen met de berekende gegevens. Leidingen worden gemonteerd met een helling van de ketel en voor de retourleiding - naar de ketel. Aldus is de optimale werking van het systeem verzekerd.
Er moet ook worden opgemerkt dat de installatie van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie wordt aanbevolen voor circuits met een leidinglengte van niet meer dan 30 m. Anders zal een groot volume gekoeld koelmiddel de snelheid aanzienlijk verminderen.
Het traditionele schema voor het verwarmen van een huis met twee verdiepingen en natuurlijke circulatie kan de installatie van een gas-, vaste of elektrische boiler mogelijk maken. Het is belangrijk dat hun ontwerp voorziet in een systeem van bescherming tegen oververhitting in het geval van een omgekeerde koelvloeistofstroming of het verschijnen van luchtpluggen.
Verwarmingscircuits met natuurlijke circulatie
Allereerst is het noodzakelijk om de lay-out van pijpleidingen, radiatoren en een ketel correct te kiezen. Omdat het juist is om verwarming met natuurlijke circulatie alleen te maken volgens een vooraf gepland plan - deze werkfase moet maximale aandacht krijgen.
Verwarming met natuurlijke circulatie in het appartement
In de eerste fase wordt de primaire analyse van de gebouwen (huizen) uitgevoerd, waar het de bedoeling is om de warmtetoevoerinstallatie uit te rusten. Beschouwd als de woonkamer, de mate van thermische isolatie van de buitenmuren en het type ketel voor waterverwarming. Op dit moment zijn er veel schema's waarmee je zelf kunt verwarmen met natuurlijke circulatie. De meest populaire zijn:
- Een pijp. De beste optie voor kleine huizen en appartementen;
- Twee-pijp. Het is gekozen voor luchtverwarming in huizen met een middelgrote en grote oppervlakte, twee verdiepingen tellende gebouwen.
Rekening houdend met het principe van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie, moet echter rekening worden gehouden met de belangrijkste beperkingen: de totale lengte van de snelweg, het minimum aantal keer draaien. Daarom kan dit circuit niet worden gebruikt voor collector- of tee-bedrading. Te grote hydraulische verliezen zullen de snelheid van het koelmiddel nadelig beïnvloeden.
Bij het berekenen van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie moet er rekening mee worden gehouden dat in dit systeem alleen water kan worden gebruikt. Antivries heeft te veel dichtheid, wat niet kan zorgen voor een juiste druk in de pijpleidingen.
Eénpijpsysteem
Voor kleine chalets en landhuizen bij de berekening van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie, worden niet alleen technische (operationele) kenmerken in aanmerking genomen, maar ook de totale kosten van het project. Dientengevolge moet een betrouwbaar en goedkoop verwarmingssysteem worden verkregen. Daarom is in deze huizen meestal een eenpijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie.
Eénpijps verwarmingssysteem
De eigenaardigheid van dit systeem is de aanwezigheid van één snelweg. Radiatoren en batterijen zijn er parallel op aangesloten en vormen een enkele contour. De belangrijkste voordelen van een eenpijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zijn een minimumaantal onderdelen, een laag materiaalverbruik en eenvoudige installatie. Er moet echter rekening mee worden gehouden dat de koelsnelheid van het koelmiddel in dit systeem vrij hoog is als gevolg van de opeenvolgende overdracht van warmte aan elke radiator in het circuit.
Om het thermische regime in het natuurlijke verwarmingssysteem van een privéwoning te optimaliseren, is het noodzakelijk om te voorzien in de aanwezigheid van dergelijke componenten:
- Bypass in het harnas van elke radiator. Het zal toelaten om de stroom koelvloeistof in de batterij te beperken zonder de parameters van het hele systeem te veranderen. Met zijn hulp is het mogelijk om de kachel volledig te ontkoppelen voor vervanging of reparatie, zonder het werk van de warmtetoevoer te stoppen;
- Thermoregulators op batterijen. Ze zijn geïnstalleerd in een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie, gecombineerd met bypass. Het automatische thermische element zal de dwarsdoorsnede van de doorstroomdiameter van de radiatorbuis veranderen, waardoor de mate van verwarming van de inrichting wordt geregeld;
- Kraan van Majewski. Vereist onderdeel in de radiatorversiering. Aangezien het berekenen van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie niet altijd correct is, moet u een systeem voor het verwijderen van lucht overwegen. Het is voor dit doel dat de Maevsky-kraan is ontworpen.
Een ander voordeel van een warmtegeleidingssysteem met één pijp met natuurlijke circulatie is een kleine voetafdruk. De installatie van de snelweg kan zowel op een open als een gesloten manier worden gedaan. Het is alleen belangrijk om de radiatoren erop aan te sluiten.
Voor een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie met een enkele pijpleiding, kunnen de ketel en radiatoren zich op hetzelfde niveau bevinden, wat voor andere circuits verboden is.
Tweepijpssysteem
Een stabiele verwarmingsmodus in middelgrote en grote huizen kan alleen worden gegarandeerd als de warme en koude waterstromen worden gescheiden. In dit geval is de optimale optie een tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie.
Voor een normale werking van het systeem moet de ketel onder het radiatorniveau worden geïnstalleerd. Dit is nodig om een druk van gekoeld water te creëren, waardoor een natuurlijke circulatie ontstaat in een gesloten verwarmingssysteem. Voor een betere druk direct na de ketel, is het noodzakelijk om een bovenliggende riser te maken. Op het hoogste punt is een expansietank geïnstalleerd. Hieruit wordt schuin een buis geïnstalleerd waarop radiatoren zijn aangesloten.
Correct uitgerekend en geïnstalleerd tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie werkt zelfs met het minimale temperatuurverschil tussen het gekoelde en verwarmde koelmiddel. Om een dergelijk project te implementeren, moet u de volgende nuances in overweging nemen:
- De locatie van de ketel is waterverwarming met natuurlijke circulatie met de hand. Meestal is het in de kelder of kelder. Het moet zorgen voor een normaal temperatuurregime, ventilatie en natuurlijke verlichting;
- Stuurleiding op het expansievat. Zelfs als u het verwarmingssysteem correct berekent met natuurlijke circulatie, bestaat er nog steeds een kans op een kritische daling van het watervolume. Met behulp van een controlebuis kan deze indicator worden gecontroleerd;
- Knooppunten van make-up en drainage van water. Ze bevinden zich op het laagste punt - op de retourleiding. Om correct te verwarmen met natuurlijke circulatie, is het noodzakelijk vooraf de methoden van automatische (halfautomatische) aanvulling van het systeem te voorzien, evenals de operationele afvoer van water.
Dankzij het verschijnen van nieuwe materialen is het mogelijk om een tweepijps verwarmingssysteem te maken met natuurlijke circulatie door handen gemaakt van stalen of polymeer buizen. Alles hangt af van het budget, beschikbaarheid van geschikte tools en materialen.
In een tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is bypass-installatie niet nodig. Het is belangrijk om alleen te zorgen voor de installatie van afsluiters voor mogelijke ontkoppeling van het apparaat van de gemeenschappelijke hoofdleiding.
Berekening van de verwarmingscapaciteit met natuurlijke circulatie
Om de basisparameters van de warmtetoevoer te berekenen, wordt aanbevolen om gespecialiseerde programma's te gebruiken. Met hun hulp kunt u het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zo nauwkeurig mogelijk berekenen. Maar als een dergelijke mogelijkheid niet bestaat, worden andere, vereenvoudigde methoden gebruikt.
Verwarmingsberekeningsprogramma
De eenvoudigste manier is om het vereiste ketelvermogen te berekenen met een verhouding van 1 kW warmte-energie per 10 m² oppervlak. Tegelijkertijd moet het resultaat worden vermenigvuldigd met een factor die afhankelijk is van de klimatologische omstandigheden in de regio.
De waarden voor een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie staan in de tabel. Deze coëfficiënten worden aanbevolen en kunnen door anderen worden vervangen, afhankelijk van de werkelijke kenmerken van het huis. Maar in elk geval zal deze methode de geschatte parameters van het verwarmingssysteem bepalen. Daarom is het gebruik ervan een verplichte stap in het ontwerp van warmtetoevoer.
Dit houdt echter geen rekening met de mate van thermische isolatie van het gebouw, het aantal en de kenmerken van raam- en deurstructuren. Daarom is het het beste om een andere methode te gebruiken voor het berekenen van het warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie. Stadia van berekeningen:
- Bij 1 m³ van het woongebouw is 400 watt warmte nodig. Vermenigvuldig de kracht met het volume van het gebouw, we krijgen de initiële waarde van de thermische energie.
- Om warmteverliezen door ramen te compenseren, wordt het aantal ontwerpen vermenigvuldigd met 100 W. Dezelfde procedure wordt gebruikt voor buitendeuren, maar met een compensatie van 200 watt per elk.
- Als de ruimte een buitenmuur heeft, wordt het natuurlijke warmtetoevoersysteem van een privéwoning voor normaal bedrijf vermenigvuldigd met een correctiefactor van 1,2.
- Voor privéwoningen worden warmteverliezen via het dak en de vloer met een factor 1,5 in rekening gebracht.
Opgemerkt moet worden dat zelfs deze berekening bij benadering zal zijn. Bij het plannen van de installatie van warmtetoevoer met natuurlijke circulatie met de hand voor een groot huis, wordt aanbevolen dat u contact opneemt met de specialisten voor een nauwkeurige berekening van de belangrijkste kenmerken van het systeem.
Om warmteverliezen in het gebouw te minimaliseren, is een goede thermische isolatie van de buitenmuren, het plafond en het dak nodig. Dit vermindert de huidige kosten van waterverwarming met natuurlijke circulatie, gemaakt door eigen handen.
Regels voor het opstellen van een verwarmingscircuit met natuurlijke circulatie
Als u de basisprincipes van het warmtetoevoersysteem kent met natuurlijke circulatie en het optimale schema kiest, kunt u doorgaan met de montage. Deze fase is niet minder belangrijk dan de vorige, omdat verdere verwarmingswerkzaamheden afhankelijk zijn van de technische parameters van de componenten.
Leidingen voor verwarming
Het is noodzakelijk om alle functies van dit systeem te overwegen. In circuits met geforceerde circulatie treedt de compensatie van hydraulische verliezen op als gevolg van de werking van de circulatiepomp. Voor systemen met natuurlijke circulatie in gesloten verwarming bestaat een dergelijk mechanisme niet. Daarom moet u, om verliezen tot een minimum te beperken, aandacht besteden aan het volgende ontwerp en de selectie van componenten:
- Verwarming pijpen. Hun diameter moet van DN32 tot DN40 zijn. Aldus wordt de wrijving van water tegen het binnenoppervlak gecompenseerd. Het wordt ook aanbevolen om polymere producten met een gladde wand te kiezen. Hun feitelijke buitendiameter is van 40 tot 50 mm;
- Indeling van snelwegen. Het is noodzakelijk om te vermijden dat knooppunten worden gedraaid, die de hydraulische weerstand in het systeem verhogen;
- De hoogte van de bovenste riser. In het schema van het verwarmen van een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie, moet het boven het plafond van de tweede verdieping zijn. Expansietank bevindt zich op de zolder;
- Kenmerken van afsluiters. Zijn aanwezigheid zou de parameters van het systeem niet moeten beïnvloeden.
Voor een beter begrip van de principes van het verwarmingsschema voor een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie, kan een analogie worden getrokken met bekende communicerende vaten. In dit geval zal de ketel onder het niveau van de radiatoren zijn, vandaar dat de vloeistofstroom in zijn richting circuleert. Daarom moet het bij het ontwerpen van een circuit en het installeren van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zo laag mogelijk worden geplaatst.
Om waterstromingsveranderingen op de retourleiding te voorkomen, installeert u een speciale klep. Dit verschijnsel kan optreden wanneer het systeem voor het eerst wordt gestart, wanneer het temperatuurverschil van het koelmiddel klein is.
Verwarmingspitch met natuurlijke circulatie
De installatie van een warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie wijkt praktisch niet af van het standaard technologische schema. Gebruik hiervoor dezelfde materialen en gereedschappen. Het verschil ligt in de verplichte bias van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie.
Helling van verwarmingsbuizen
Om de werking van het systeem te garanderen, moet de toevoerleiding vanaf de bovenste stijgbuis schuin naar de radiatoren toe. De mate van verandering in de positie van de bovenste en onderste punten van de toevoerlijn wordt bepaald door de verhouding 1:10. ie voor elke meter pijp is een helling van 10 mm vereist.
Voor de retourregel moet de richting van het verloop worden gewijzigd. Op dit gedeelte van het systeem moet het van de radiatoren naar de ketel gaan. Er wordt dus een extra voorwaarde gecreëerd voor de zwaartekracht op het koelmiddel.
Een van de voordelen van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is de onderhoudbaarheid ervan. De eigenaar van het huis kan het lek zelfstandig elimineren of de defecte radiator vervangen. Maar hiervoor moet u van tevoren reparatiesets kopen.
De video toont het schema van verwarming met natuurlijke circulatie met een gedetailleerde beschrijving van de werking en configuratie: