Zatvoreni sustav grijanja: dijagrami i značajke ugradnje sustava zatvorenog tipa
Glavna značajka po kojoj se zatvoreni sustav grijanja razlikuje od otvorenog je njegova izolacija od utjecaja okoline.Ova shema uključuje cirkulacijsku pumpu koja potiče kretanje rashladne tekućine. Shema je lišena mnogih nedostataka svojstvenih otvorenom krugu grijanja.
Čitajući članak koji smo predložili, naučit ćete sve o prednostima i nedostacima zatvorenih shema grijanja. Temeljito ispituje mogućnosti uređaja, specifičnosti montaže i rada sustava zatvorenog tipa. Za samostalne majstore dan je primjer hidrauličkog proračuna.
Podaci predstavljeni za pregled temelje se na građevinskim propisima. Kako bi se optimizirala percepcija teške teme, tekst je nadopunjen korisnim dijagramima, zbirkama fotografija i videouputama.
Sadržaj članka:
Princip rada zatvorenog sustava
Temperaturna proširenja u zatvorenom sustavu kompenziraju se korištenjem membranskog ekspanzijskog spremnika koji se tijekom zagrijavanja puni vodom. Kada se hladi, voda iz spremnika se vraća u sustav, čime se održava konstantan tlak u krugu.
Tlak stvoren u zatvorenom krugu grijanja tijekom instalacije prenosi se na cijeli sustav. Kruženje rashladne tekućine je prisilno, pa je ovaj sustav energetski ovisan. Bez cirkulacijska pumpa neće biti kretanja zagrijane vode kroz cijevi do uređaja i natrag do generatora topline.
Osnovni elementi zatvorene petlje:
- bojler;
- ventil za ispuštanje zraka;
- termostatski ventil;
- radijatori;
- cijevi;
- ekspanzijski spremnik nije u kontaktu s atmosferom;
- balansni ventil;
- kuglasti ventil;
- pumpa, filter;
- sigurnosni ventil;
- manometar;
- okovi, pričvršćivači.
Ako je napajanje kuće neprekidno, zatvoreni sustav radi učinkovito. Često se dizajn nadopunjuje "toplim podovima", koji povećavaju njegovu učinkovitost i prijenos topline.
Ovaj raspored omogućuje vam da se ne pridržavate određenog promjera cjevovoda, smanjite troškove nabave materijala i ne postavite cjevovod pod nagibom, što pojednostavljuje instalaciju. Crpka mora primati tekućinu na niskoj temperaturi, inače je njen rad nemoguć.
Ova opcija također ima jednu negativnu nijansu - dok s konstantnim nagibom grijanje radi čak iu nedostatku napajanja, tada sa strogo vodoravnim položajem cjevovoda zatvoreni sustav ne radi. Ovaj nedostatak kompenzira se visokom učinkovitošću i nizom pozitivnih aspekata u usporedbi s drugim vrstama sustava grijanja.
Montaža je relativno jednostavna i moguća u prostoriji bilo koje veličine. Nema potrebe za izolacijom cjevovoda, zagrijavanje se događa vrlo brzo, ako u krugu postoji termostat, tada se može postaviti temperaturni režim. Ako je sustav pravilno projektiran, tada nema gubitka rashladne tekućine, pa stoga nema razloga za njezino dopunjavanje.
Nedvojbena prednost zatvorenog sustava grijanja je da temperaturna razlika između dovoda i povratka omogućuje povećanje vijeka trajanja kotla. Cjevovod u zatvorenom krugu manje je osjetljiv na koroziju. Moguće je uploadati na kolo antifriz umjesto vodekada se grijanje mora isključiti zimi na duže vrijeme.
Zaštita sustava od zraka
Teoretski, zrak ne bi trebao ući u zatvoreni sustav grijanja, ali zapravo je još uvijek prisutan. Njegova akumulacija se opaža kada se cijevi i baterije napune vodom. Drugi razlog može biti depresurizacija zglobova.
Kao rezultat pojave zračnih džepova, smanjuje se prijenos topline sustava. Za borbu protiv ove pojave, sustav uključuje posebne ventile i ventile za odzračivanje.
Kako bi se smanjila vjerojatnost stvaranja zračnih džepova, potrebno je pridržavati se određenih pravila prilikom punjenja zatvorenog sustava:
- Dovod vode od dna prema vrhu. Da biste to učinili, postavite cijevi tako da se voda i ispušteni zrak kreću u istom smjeru.
- Ostavite ventile za odzračivanje otvorene, a ventile za odvod vode zatvorenima. Dakle, s postupnim porastom rashladne tekućine, zrak će izlaziti kroz otvorene ventilacijske otvore.
- Zatvorite odzračni ventil čim voda počne teći kroz njega. Nastavite s postupkom glatko dok se krug potpuno ne napuni rashladnom tekućinom.
- Pokrenite pumpu.
Ako se u krugu grijanja aluminijski radijatori, onda su na svakom od njih potrebni otvori za zrak.Aluminij, u dodiru s rashladnom tekućinom, izaziva kemijsku reakciju praćenu oslobađanjem kisika. Kod djelomično bimetalnih radijatora problem je isti, ali se proizvodi mnogo manje zraka.
U 100% bimetalnim radijatorima rashladna tekućina ne dolazi u dodir s aluminijem, ali profesionalci iu ovom slučaju inzistiraju na prisutnosti otvora za zrak. Specifičan dizajn čeličnih panelnih radijatora već je tijekom proizvodnog procesa opremljen ventilima za odzračivanje.
Na starim radijatorima od lijevanog željeza zrak se uklanja kuglastim ventilom, drugi uređaji ovdje su neučinkoviti.
Kritične točke u krugu grijanja su zavoji cijevi i najviše točke sustava, pa se na tim mjestima ugrađuju uređaji za odvod zraka. U zatvorenom krugu koristi se Mayevsky dizalice ili automatski ventili s plovkom koji omogućuju ispuštanje zraka bez ljudske intervencije.
Tijelo ovog uređaja sadrži polipropilenski plovak spojen preko klackalice na kalem. Kako se komora plovka puni zrakom, plovak se spušta i, kada dođe u donji položaj, otvara ventil kroz koji zrak izlazi.
Voda ulazi u volumen oslobođen plina, plovak juri prema gore i zatvara kalem. Kako bi se spriječilo da ostaci uđu u potonji, prekriven je zaštitnim poklopcem.
Postoje izmjene u kojima se ovaj proces odvija drugačije, ali princip je isti: plovak je u donjem položaju - plin se oslobađa; plovak je podignut - ventil je zatvoren, zrak se nakuplja. Ciklus se automatski ponavlja i nije potrebna ljudska prisutnost.
Pročitaj članak: 22 najbolja automatska i ručna ventilacijska otvora: recenzija, kvaliteta, cijena.
Hidraulički proračun za zatvoreni sustav
Kako ne biste pogriješili s odabirom cijevi prema promjeru i snazi pumpe, potreban je hidraulički proračun sustava.
Učinkovit rad cijelog sustava je nemoguć bez uzimanja u obzir glavne 4 točke:
- Određivanje količine rashladne tekućine koju je potrebno opskrbiti uređajima za grijanje kako bi se osigurala zadana toplinska ravnoteža u kući, bez obzira na vanjsku temperaturu.
- Maksimalno smanjenje operativnih troškova.
- Smanjenje financijskih ulaganja na minimum, ovisno o odabranom promjeru cjevovoda.
- Stabilan i tih rad sustava.
Hidraulički proračuni pomoći će u rješavanju ovih problema, omogućujući vam odabir optimalnih promjera cijevi uzimajući u obzir ekonomski opravdane protoke rashladne tekućine, određivanje hidrauličkih gubitaka tlaka u pojedinim dijelovima, povezivanje i uravnoteženje grana sustava. Ovo je složena i dugotrajna, ali neophodna faza projektiranja.
Pravila za izračunavanje protoka rashladne tekućine
Proračuni su mogući ako je dostupan toplinski tehnički izračun i nakon odabira radijatora po snazi. Proračuni toplinske tehnike moraju sadržavati razumne podatke o količini toplinske energije, opterećenjima i toplinskim gubicima.Ako ti podaci nisu dostupni, tada se snaga radijatora uzima na temelju površine prostorije, ali će rezultati izračuna biti manje točni.
Počinju s dijagramom. Bolje je to izvesti u aksonometrijskoj projekciji i iscrtati sve poznate parametre. Protok rashladne tekućine određuje se formulom:
G =860q/∆t kg/h,
gdje je q snaga radijatora u kW, ∆t je temperaturna razlika između povratnog i dovodnog voda. Nakon određivanja ove vrijednosti, poprečni presjek cijevi određuje se pomoću tablica Shevelev.
Za korištenje ovih tablica, rezultat izračuna mora se pretvoriti u litre po sekundi pomoću formule: GV = G /3600ρ. Ovdje GV označava brzinu protoka rashladnog sredstva u l/s, ρ je gustoća vode jednaka 0,983 kg/l pri temperaturi od 60 stupnjeva C. Iz tablica možete jednostavno odabrati presjek cijevi bez provođenja potpunog izračuna.
Redoslijed izračuna je lakše razumjeti pomoću jednostavnog dijagrama koji uključuje kotao i 10 radijatora. Dijagram mora biti podijeljen u dijelove gdje su poprečni presjek cijevi i protok rashladnog sredstva konstantne vrijednosti.
Prvi dio je linija koja ide od kotla do prvog radijatora. Drugi je dio između prvog i drugog radijatora. Treći i sljedeći odjeljci razlikuju se na isti način.
Temperatura od prvog do zadnjeg uređaja postupno se smanjuje. Ako je u prvom dijelu toplinska energija 10 kW, tada kada prvi radijator prođe, rashladna tekućina mu daje određenu količinu topline, a izgubljena toplina se smanjuje za 1 kW, itd.
Protok rashladne tekućine može se izračunati pomoću formule:
Q=(3,6xQuch)/(sh(tr-to))
Ovdje je Qch toplinsko opterećenje područja, c je specifični toplinski kapacitet vode, koji ima stalnu vrijednost od 4,2 kJ/kg x s, tr je temperatura vruće rashladne tekućine na ulazu, to je temperatura ohlađene rashladna tekućina na izlazu.
Optimalna brzina kretanja vruće rashladne tekućine kroz cjevovod je od 0,2 do 0,7 m / s. Ako je vrijednost niža, u sustavu će se pojaviti zračni džepovi. Na ovaj parametar utječe materijal proizvoda i hrapavost unutar cijevi.
U otvorenim i zatvorenim krugovima grijanja koriste se cijevi od crnog i nehrđajućeg čelika, bakra, polipropilena, polietilena raznih modifikacija, polibutilena itd.
Kada je brzina rashladne tekućine unutar preporučenih granica, 0,2-0,7 m/s, gubitci tlaka će biti od 45 do 280 Pa/m u polimernom cjevovodu, a od 48 do 480 Pa/m u čeličnim cijevima.
Unutarnji promjer cijevi u presjeku (din) određuje se na temelju veličine protoka topline i temperaturne razlike na ulazu i izlazu (∆tco = 20 stupnjeva C za 2-cijevnu shemu grijanja) ili protoka rashladnog sredstva. Za to postoji posebna tablica:
Da biste odabrali krug, trebali biste zasebno razmotriti krugove s jednom i dvije cijevi. U prvom slučaju izračunava se uspon s najvećom količinom opreme, au drugom se izračunava opterećeni krug. Duljina mjesta je uzeta iz plana nacrtanog u mjerilu.
Provođenje točnih hidrauličkih proračuna može obaviti samo stručnjak odgovarajućeg profila.Postoje posebni programi koji vam omogućuju izvođenje svih izračuna u vezi s toplinskim i hidrauličkim karakteristikama koje se mogu koristiti kada dizajn sustava grijanja za vaš dom.
Izbor cirkulacijske pumpe
Svrha proračuna je dobivanje tlaka koji crpka mora razviti za kretanje vode kroz sustav. Da biste to učinili, upotrijebite formulu:
P = Rl + Z
pri čemu:
- P je gubitak tlaka u cjevovodu u Pa;
- R—specifični otpor trenja u Pa/m;
- l je duljina cijevi na projektiranom presjeku u m;
- Z—gubitak tlaka u "uskim" dijelovima u Pa.
Ovi izračuni su pojednostavljeni istim Shevelevovim tablicama, iz kojih možete pronaći vrijednost otpora trenja, samo 1000i će se morati ponovno izračunati za određenu duljinu cijevi. Dakle, ako je unutarnji promjer cijevi 15 mm, duljina presjeka 5 m, a 1000i = 28,8, tada je Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 bara. Pronašavši vrijednosti Rl za svaki odjeljak, one se zbrajaju.
Vrijednost gubitka tlaka Z za kotao i radijatore nalazi se u putovnici. Za druge otpore, stručnjaci savjetuju uzimanje 20% od Rl, nakon čega slijedi zbrajanje rezultata za pojedinačne dijelove i množenje s faktorom 1,3. Rezultat će biti željeni tlak pumpe. Za jednocijevne i dvocijevne sustave izračun je isti.
U slučaju pumpa je odabrana za postojeći kotao, tada koristite formulu: Q=N/(t2-t1), gdje je N snaga ogrjevne jedinice u W, t2 i t1 temperatura rashladne tekućine na izlazu iz kotla i na povratak, odnosno.
Kako izračunati ekspanzijski spremnik?
Izračun se svodi na određivanje količine za koju će se volumen rashladne tekućine povećati tijekom zagrijavanja od prosječne sobne temperature od + 20 stupnjeva C do radne temperature - od 50 do 80 stupnjeva. Ovi izračuni nisu jednostavni, ali postoji još jedan način rješavanja problema: stručnjaci savjetuju odabir spremnika s volumenom jednakim 1/10 ukupne količine tekućine u sustavu.
Ove podatke možete saznati iz putovnica opreme, koje označavaju kapacitet vodenog plašta kotla i 1 radijatorskog dijela. Zatim se površina poprečnog presjeka cijevi različitih promjera izračunava i množi s odgovarajućom duljinom.
Rezultati se zbrajaju, dodaju im se podaci iz putovnica i uzima se 10% od ukupnog broja. Ako cijeli sustav sadrži 200 litara rashladne tekućine, tada je potreban ekspanzijski spremnik s volumenom od 20 litara.
Kriteriji odabira spremnika
Proizvodnja ekspanzijski spremnici od čelika. Unutra se nalazi membrana koja dijeli spremnik na 2 odjeljka. Prvi je napunjen plinom, a drugi rashladnom tekućinom. Kada temperatura poraste i voda pojuri iz sustava u spremnik, plin se komprimira pod njezinim pritiskom. Rashladna tekućina ne može zauzeti cijeli volumen zbog prisutnosti plina u spremniku.
Kapacitet ekspanzijskih spremnika varira. Ovaj je parametar odabran tako da kada tlak u sustavu dosegne svoj vrhunac, voda ne poraste iznad postavljene razine. Za zaštitu spremnika od prelijevanja, sigurnosni ventil je uključen u dizajn. Normalna napunjenost spremnika je od 60 do 30%.
Odabir optimalne sheme
Prilikom postavljanja grijanja u privatnoj kući koriste se dvije vrste shema: jednocijevna i 2-cijevna. Ako ih usporedimo, potonji je učinkovitiji. Njihova glavna razlika je u metodama spajanja radijatora na cjevovode. U dvocijevnom sustavu, obvezni element kruga grijanja je pojedinačni uspon, kroz koji se ohlađena rashladna tekućina vraća u kotao.
Ugradnja jednocijevnih sustava je jednostavnija i financijski jeftinija. Zatvorena petlja ovog sustava kombinira dovodni i povratni cjevovod.
Jednocijevni sustav grijanja
U jednokatnim i dvokatnim kućama s malom površinom dobro se pokazala shema jednocijevnog kruga grijanja zatvorenog tipa, koja se sastoji od ožičenja od 1 cijevi i niza radijatora povezanih s njim u nizu.
Ponekad je popularno nazivaju "Lenjingradka". Rashladna tekućina, koja daje toplinu radijatoru, vraća se u dovodnu cijev, a zatim prolazi kroz sljedeću bateriju. Posljednji radijatori primaju manje topline.
Prednost ove sheme je ekonomična instalacija - potrebno je manje materijala i vremena nego dvocijevni sustav. Ako jedan radijator pokvari, ostali će raditi normalno kada se koristi premosnica.
Mogućnosti jednocijevnog kruga su ograničene - ne može se pokrenuti u fazama, radijatori se zagrijavaju neravnomjerno, tako da se dijelovi moraju dodati posljednjem u lancu. Da se rashladno sredstvo ne ohladi tako brzo, potrebno je povećati promjer cijevi. Preporuča se spojiti najviše 5 radijatora za svaki kat.
Postoje 2 vrste sustava: vodoravni i okomiti. U jednokatnoj zgradi horizontalni sustav grijanja postavljen je i iznad i ispod poda. Preporuča se ugradnja baterija na istoj razini, a vodoravni dovodni cjevovod pod blagim nagibom u smjeru protoka rashladne tekućine.
S vertikalnom distribucijom, voda iz kotla se diže uz središnji uspon, ulazi u cjevovod, distribuira se preko zasebnih uspona, a od njih - kroz radijatore. Hlađenjem, tekućina pada niz isti usponski kanal, prolazeći kroz sve tamošnje uređaje, završavajući u povratnom cjevovodu, a odatle je crpka pumpa natrag u kotao.
Odabirom zatvorenog tipa sustava grijanja, instalacija se izvodi u sljedećem redoslijedu:
- Ugradite kotao. Najčešće se za to dodjeljuje mjesto u prizemlju ili na prvom katu kuće.
- Cijevi su spojene na ulazne i izlazne cijevi kotla i postavljene po obodu svih prostorija. Priključci se odabiru ovisno o materijalu glavnih cijevi.
- Ugradite ekspanzijski spremnik, postavljajući ga na najvišu točku. Istodobno se postavlja sigurnosna grupa koja ga povezuje s glavnom linijom kroz T-trojnik. Pričvrstite okomiti glavni uspon i spojite ga na spremnik.
- Instaliraju radijatore s ugradnjom Mayevsky slavina. Najbolja opcija: premosnica i 2 ventila za zatvaranje - jedan na ulazu, drugi na izlazu.
- Ugradite pumpu u područje gdje ohlađena rashladna tekućina ulazi u kotao, prethodno ugradivši filtar ispred mjesta ugradnje. Rotor je postavljen strogo vodoravno.
Neki majstori instaliraju pumpu s premosnicom kako ne bi ispuštali vodu iz sustava u slučaju popravka ili zamjene opreme.
Nakon ugradnje svih elemenata, otvorite ventil, napunite cjevovod rashladnom tekućinom i uklonite zrak. Provjerite je li zrak potpuno uklonjen odvrtanjem vijka koji se nalazi na poklopcu kućišta pumpe. Ako tekućina izlazi ispod njega, to znači da se oprema može pokrenuti tako da se prethodno zategne središnji vijak koji je prethodno odvrnut.
Sa shemama provjerenim u praksi jednocijevni sustavi grijanja i opcije uređaja možete pronaći u drugom članku na našoj web stranici.
Dvocijevni sustav grijanja
Kao iu slučaju jednocijevnog sustava, postoji vodoravno i okomito ožičenje, ali ovdje postoji i dovodni i povratni vod. Svi radijatori se jednako zagrijavaju. Jedna se vrsta razlikuje od druge po tome što u prvom slučaju postoji jedan uspon i na njega su spojeni svi uređaji za grijanje.
Vertikalna shema uključuje spajanje radijatora na uspon koji se nalazi okomito. Njegova prednost je u tome što je u višekatnoj zgradi svaki kat zasebno povezan s usponom.
Posebna značajka dvocijevne sheme je prisutnost cijevi spojenih na svaku bateriju: jedan izravni protok, a drugi povratak. Postoje 2 dijagrama za spajanje uređaja za grijanje. Jedan od njih je tip kolektora, kada 2 cijevi idu od kolektora do baterije.
Shemu karakterizira složena instalacija i velika potrošnja materijala, ali se temperatura u svakoj sobi može prilagoditi.
Drugi je jednostavniji paralelni krug. Usponi su postavljeni po obodu kuće, a na njih su spojeni radijatori. Duž cijele etaže proteže se ležaljka na koju su spojeni usponi.
Komponente takvog sustava su:
- bojler;
- sigurnosni ventil;
- manometar;
- automatski ventilacijski otvor;
- termostatski ventil;
- baterije;
- pumpa;
- filtar;
- uređaj za balansiranje;
- tenk;
- ventil.
Prije nastavka instalacije potrebno je riješiti pitanje vrste nositelja energije. Zatim ugradite kotao u zasebnu kotlovnicu ili u podrum.Glavna stvar je da tamo postoji dobra ventilacija. Ugradite kolektor, ako je predviđen projektom, i pumpu. Uz kotao je ugrađena oprema za podešavanje i mjerenje.
Linija je spojena na svaki budući radijator, a zatim su instalirane same baterije. Uređaji za grijanje vješaju se na posebne nosače na način da do poda ostane 10-12 cm, a od zidova 2-5 cm.Otvori uređaja na ulazu i izlazu opremljeni su zatvaračem i regulacijom. uređaja.
Nakon ugradnje svih komponenti sustava, postavlja se tlak. To trebaju učiniti profesionalci jer samo oni mogu izdati odgovarajući dokument.
Detalji dizajna dvocijevnih sustava grijanja ovdje opisano, u članku su prikazane različite sheme i njihova analiza.
Zaključci i koristan video na tu temu
Ovaj video materijal predstavlja primjer detaljnog hidrauličkog proračuna 2-cijevnog zatvorenog sustava grijanja za dvokatnu kuću u programu VALTEC.PRG:
Ovdje je detaljan opis dizajna jednocijevnog sustava grijanja:
Moguće je sami instalirati zatvorenu verziju sustava grijanja, ali to ne možete učiniti bez savjetovanja sa stručnjacima. Ključ uspjeha je pravilno izveden projekt i kvalitetni materijali.
Imate li pitanja o specifičnostima zatvorenog kruga grijanja? Postoje li informacije o temi koje bi bile zanimljive posjetiteljima stranice i nama? Napišite komentare u blok ispod.
Ali nije prikladan za svaku vrstu doma, to također vrijedi razmotriti. Sustav je, naravno, izuzetno učinkovit, ali pokušajte ga instalirati u kućama koje su već "jedanaest" godina, a jednostavno su čak planirane za drugu mrežu grijanja. Vrijedno je uzeti u obzir da je ova opcija prikladna samo za moderne zgrade, u kojima je čak i sam dizajn kuće izvorno trebao biti takav. Iako ne isključujem da bih mogao biti u krivu, ne bih riskirao u starim kućama.
U starim kućama nema rizika, ali je ipak preporučljivo ponovno napraviti cijeli sustav, uključujući cijevi i radijatore. Na primjer, kod zamjene bojlera. Zapravo, moderni zidni kotlovi već dolaze s ugrađenim pumpama i ekspanzijskim spremnicima. Dakle, preostaje samo promijeniti cijevi i po mogućnosti radijatore. Još bolje, postavite grijane podove. Dobitak će biti i u dizajnu i u učinkovitosti.