Lukket varmesystem: diagrammer og funksjoner for installasjon av et lukket system

Hovedtrekket som et lukket varmesystem skiller seg fra et åpent, er dets isolasjon fra påvirkning fra miljøet.Denne ordningen inkluderer en sirkulasjonspumpe som stimulerer bevegelsen til kjølevæsken. Ordningen er blottet for mange av ulempene som ligger i en åpen varmekrets.

Du vil lære alt om fordeler og ulemper med lukkede oppvarmingsordninger ved å lese artikkelen vi har foreslått. Den undersøker grundig enhetsalternativene, detaljene for montering og drift av lukkede systemer. Eksempel på hydraulisk beregning er gitt for selvstendige håndverkere.

Informasjonen som legges fram til gjennomsyn er basert på byggeforskrifter. For å optimalisere oppfatningen av et vanskelig emne, er teksten supplert med nyttige diagrammer, samlinger av bilder og videoopplæringer.

Driftsprinsipp for et lukket system

Temperaturutvidelser i et lukket system kompenseres ved å bruke en membranekspansjonstank, fylt med vann under oppvarming. Ved avkjøling går vann fra tanken tilbake til systemet, og opprettholder dermed konstant trykk i kretsen.

Trykket som skapes i den lukkede varmekretsen under installasjonen overføres til hele systemet. Sirkulasjonen av kjølevæsken er tvunget, så dette systemet er energiavhengig. Uten sirkulasjonspumpe det vil ikke være noen bevegelse av oppvarmet vann gjennom rørene til apparatene og tilbake til varmegeneratoren.

Grunnleggende elementer i en lukket sløyfe:

• kjele;
• luft utløsning ventil;
• termostatisk ventil;
• radiatorer;
• rør;
• ekspansjonsbeholder som ikke er i kontakt med atmosfæren;
• balanseringsventil;
• kuleventil;
• pumpe, filter;
• sikkerhetsventil;
• trykk måler;
• beslag, festemidler.

Hvis strømforsyningen til huset er uavbrutt, fungerer det lukkede systemet effektivt. Ofte er designet supplert med "varme gulv", som øker effektiviteten og varmeoverføringen.

Dette arrangementet lar deg ikke overholde en viss diameter på rørledningen, redusere kostnadene for å kjøpe materialer og ikke plassere rørledningen i en skråning, noe som forenkler installasjonen. Pumpen må motta væske ved lav temperatur, ellers er driften umulig.

Den lukkede varmekretsen inkluderer noen deler som også brukes i andre typer systemer

Dette alternativet har også en negativ nyanse - mens med en konstant helling fungerer oppvarmingen selv i fravær av strømforsyning, så med en strengt horisontal posisjon av rørledningen fungerer ikke det lukkede systemet. Denne ulempen kompenseres av høy effektivitet og en rekke positive aspekter sammenlignet med andre typer varmesystemer.

Installasjonen er relativt enkel og mulig i et rom av enhver størrelse. Det er ikke nødvendig å isolere rørledningen; oppvarming skjer veldig raskt; hvis det er en termostat i kretsen, kan temperaturregimet stilles inn. Hvis systemet er utformet riktig, er det ikke tap av kjølevæske, og derfor ingen grunn til å etterfylle det.

Den utvilsomme fordelen med et lukket varmesystem er at temperaturforskjellen mellom tilførsel og retur tillater å øke levetiden til kjelen. Rørledningen i en lukket krets er mindre utsatt for korrosjon. Det er mulig å laste opp til kretsen frostvæske i stedet for vannnår varmen må slås av om vinteren over lengre tid.

De mest brukte systemene av lukket type er vann, selv om funksjonen til en kjølevæske også kan utføres av ikke-frysende væsker, damp, gasser som har de nødvendige egenskapene

Beskytter systemet mot luft

Teoretisk sett skal luft ikke komme inn i et lukket varmesystem, men faktisk er den fortsatt tilstede der. Dens akkumulering observeres når rør og batterier er fylt med vann. Den andre grunnen kan være trykkavlastning av ledd.

Som et resultat av utseendet til luftlommer, reduseres varmeoverføringen til systemet. For å bekjempe dette fenomenet inkluderer systemet spesielle ventiler og luftventiler.

Hvis det ikke samler seg luft i systemet, blokkerer luftventilens flottør eksosventilen. Når en luftlås samler seg i flottørkammeret, slutter flottøren å holde utløpsventilen, noe som får luft til å slippe ut utenfor enheten

For å minimere sannsynligheten for luftlommer, må visse regler følges når du fyller et lukket system:

1. Tilfør vann fra bunnen til toppen. For å gjøre dette, legg rørene slik at vannet og den frigjorte luften beveger seg i samme retning.
2. La lufteventilene være åpne og vanndreneringsventilene lukket. Dermed, med en gradvis økning i kjølevæske, vil luft slippe ut gjennom åpne luftventiler.
3. Steng lufteventilen så snart vannet begynner å strømme gjennom den. Fortsett prosessen jevnt til kretsen er helt fylt med kjølevæske.
4. Start pumpen.

Hvis i varmekretsen radiatorer i aluminium, da kreves det luftventiler på hver enkelt.Aluminium, i kontakt med kjølevæsken, provoserer en kjemisk reaksjon ledsaget av frigjøring av oksygen. I delvis bimetalliske radiatorer er problemet det samme, men det produseres mye mindre luft.

En automatisk lufteventil er installert på det øverste punktet. Dette kravet forklares av det faktum at luftbobler i flytende stoffer alltid suser oppover gjennom røret, hvor de samles opp av en anordning for å fjerne luft

I 100 % bimetalliske radiatorer kommer ikke kjølevæsken i kontakt med aluminium, men fagfolk insisterer på tilstedeværelsen av en luftventil også i dette tilfellet. Den spesifikke utformingen av stålpanelradiatorer er allerede utstyrt med lufteventiler under produksjonsprosessen.

På gamle støpejernsradiatorer fjernes luft ved hjelp av en kuleventil; andre enheter er ineffektive her.

Kritiske punkter i varmekretsen er rørbøyninger og de høyeste punktene i systemet, så luftavtrekksenheter er installert på disse stedene. I en lukket krets brukes den Mayevsky-kraner eller automatiske flottørventiler som gjør at luft kan ventileres uten menneskelig innblanding.

Kroppen til denne enheten inneholder en flyte av polypropylen koblet til en spole via en vippearm. Når flottørkammeret fylles med luft, senkes flottøren og, når den når bunnposisjonen, åpner den ventilen som luften slipper ut gjennom.

Vann kommer inn i volumet frigjort fra gass, flottøren suser opp og lukker spolen. For å forhindre at rusk kommer inn i sistnevnte, er den dekket med en beskyttelseshette.

Kroppen til både manuelle og automatiske lufteventiler er laget av høykvalitetsmateriale som ikke er utsatt for korrosjon.For å fjerne luftlåsen, vri kjeglen mot klokken og slipp ut luften til susingen stopper.

Det er modifikasjoner der denne prosessen foregår annerledes, men prinsippet er det samme: flottøren er i nedre posisjon - gass frigjøres; flottøren heves - ventilen er stengt, luft samler seg. Syklusen gjentas automatisk og krever ikke menneskelig tilstedeværelse.

Les artikkelen: 22 beste automatiske og manuelle lufteventiler: anmeldelse, kvalitet, pris.

Hydraulisk beregning for et lukket system

For ikke å gjøre en feil med valg av rør i henhold til diameter og pumpekraft, er det nødvendig med en hydraulisk beregning av systemet.

Effektiv drift av hele systemet er umulig uten å ta hensyn til de fire viktigste punktene:

1. Bestemme mengden kjølevæske som må tilføres varmeapparater for å sikre en gitt varmebalanse i huset, uavhengig av utetemperaturen.
2. Maksimal reduksjon i driftskostnader.
3. Redusere økonomiske investeringer til et minimum, avhengig av valgt rørledningsdiameter.
4. Stabil og lydløs drift av systemet.

Hydrauliske beregninger vil bidra til å løse disse problemene, slik at du kan velge de optimale rørdiametrene under hensyntagen til økonomisk berettigede strømningshastigheter til kjølevæsken, bestemme de hydrauliske trykktapene i individuelle seksjoner, koble sammen og balansere grenene til systemet. Dette er en kompleks og tidkrevende, men nødvendig designfase.

Regler for beregning av kjølevæskestrøm

Beregninger er mulig hvis en termisk beregning er tilgjengelig og etter valg av radiatorer etter kraft. Termiske beregninger må inneholde rimelige data om volumet av termisk energi, belastninger og varmetap.Hvis disse dataene ikke er tilgjengelige, tas radiatoreffekten basert på rommets areal, men beregningsresultatene vil være mindre nøyaktige.

Det tredimensjonale diagrammet er enkelt å bruke. Alle elementer på den er tildelt betegnelser, som inkluderer markeringer og tall i rekkefølge

De starter med et diagram. Det er bedre å utføre det i en aksonometrisk projeksjon og plotte alle kjente parametere. Kjølevæskestrømmen bestemmes av formelen:

G =860q/∆t kg/t,

hvor q er radiatoreffekten kW, ∆t er temperaturforskjellen mellom retur- og tilførselsledningene. Etter å ha bestemt denne verdien, bestemmes tverrsnittet av rørene ved å bruke Shevelev-tabellene.

For å bruke disse tabellene må beregningsresultatet omregnes til liter per sekund ved hjelp av formelen: GV = G /3600ρ. Her betegner GV kjølevæskestrømningshastigheten i l/sek, ρ er tettheten av vann lik 0,983 kg/l ved en temperatur på 60 grader C. Fra tabellene kan du ganske enkelt velge rørtverrsnitt uten å utføre en fullstendig beregning.

Shevelev-tabellene forenkler beregningen betydelig. Her er diameteren på plast- og stålrør, som kan bestemmes ved å kjenne hastigheten til kjølevæsken og dens strømningshastighet

Beregningssekvensen er lettere å forstå ved hjelp av et enkelt diagram som inkluderer en kjele og 10 radiatorer. Diagrammet må deles inn i seksjoner hvor rørenes tverrsnitt og kjølevæskestrømmen er konstante verdier.

Den første delen er ledningen som går fra kjelen til den første radiatoren. Den andre er seksjonen mellom den første og andre radiatoren. Tredje og påfølgende seksjoner skilles på samme måte.

Temperaturen fra den første til den siste enheten synker gradvis. Hvis den termiske energien i den første seksjonen er 10 kW, så når den første radiatoren passerer, gir kjølevæsken den en viss mengde varme og den tapte varmen reduseres med 1 kW, etc.

Kjølevæskestrømmen kan beregnes ved hjelp av formelen:

Q=(3,6xQuch)/(сх(tr-to))

Her er Qch den termiske belastningen til området, c er den spesifikke varmekapasiteten til vann, som har en konstant verdi på 4,2 kJ/kg x s, tr er temperaturen på den varme kjølevæsken ved innløpet, til er temperaturen til den avkjølte kjølevæske ved utløpet.

Den optimale hastigheten for bevegelse av varmt kjølevæske gjennom rørledningen er fra 0,2 til 0,7 m/s. Hvis verdien er lavere vil det dukke opp luftlommer i systemet. Denne parameteren påvirkes av produktets materiale og ruheten inne i røret.

I både åpne og lukkede varmekretser brukes rør laget av svart og rustfritt stål, kobber, polypropylen, polyetylen av forskjellige modifikasjoner, polybutylen, etc..

Når kjølevæskehastigheten er innenfor anbefalte grenser, 0,2-0,7 m/s, vil det observeres trykktap fra 45 til 280 Pa/m i polymerrørledningen, og fra 48 til 480 Pa/m i stålrør.

Den indre diameteren til rørene i seksjonen (din) bestemmes basert på størrelsen på varmestrømmen og temperaturforskjellen ved innløp og utløp (∆tco = 20 grader C for et 2-rørs varmeskjema) eller kjølevæskestrøm. Det er et spesielt bord for dette:

Ved å bruke denne tabellen, å vite temperaturforskjellen mellom innløp og utløp, samt strømningshastigheten, er det enkelt å bestemme den indre diameteren til røret

For å velge en krets bør du vurdere en- og 2-rørs kretser separat. I det første tilfellet beregnes stigerøret med den største mengden utstyr, og i det andre beregnes den belastede kretsen. Lengden på tomten er hentet fra en plan tegnet i målestokk.

Nøyaktige hydrauliske beregninger kan kun utføres av en spesialist med den aktuelle profilen.Det er spesielle programmer som lar deg utføre alle beregningene angående termiske og hydrauliske egenskaper som kan brukes når design av varmesystem for ditt hjem.

Valg av sirkulasjonspumpe

Hensikten med beregningen er å få trykket som pumpen må utvikle for å føre vann gjennom systemet. For å gjøre dette, bruk formelen:

P = Rl + Z

Hvori:

• P er trykktapet i rørledningen i Pa;
• R—spesifikk friksjonsmotstand i Pa/m;
• l er lengden på røret ved designseksjonen i m;
• Z—trykktap i "smale" seksjoner i Pa.

Disse beregningene er forenklet av de samme Shevelev-tabellene, hvorfra du kan finne verdien av friksjonsmotstand, bare 1000i må beregnes på nytt for en bestemt rørlengde. Så hvis den indre diameteren til røret er 15 mm, er lengden på seksjonen 5 m, og 1000i = 28,8, så er Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 Bar. Etter å ha funnet Rl-verdiene for hver seksjon, summeres de opp.

Verdien av trykktap Z for både kjelen og radiatorene står i passet. For andre motstander anbefaler eksperter å ta 20 % av Rl, etterfulgt av å summere resultatene for individuelle seksjoner og multiplisere med en faktor på 1,3. Resultatet vil være ønsket pumpetrykk. For enkelt- og 2-rørs systemer er beregningen den samme.

Pumpen er installert slik at akselen er i horisontal stilling, ellers kan ikke dannelsen av luftlommer unngås. De monterer den på amerikanske slik at den om nødvendig enkelt kan fjernes

I tilfelle pumpen er valgt for en eksisterende kjele, bruk deretter formelen: Q=N/(t2-t1), hvor N er kraften til varmeenheten i W, t2 og t1 er temperaturen til kjølevæsken ved utløpet av kjelen og ved henholdsvis retur.

Hvordan beregne en ekspansjonstank?

Beregningen kommer ned til å bestemme hvor mye volumet av kjølevæsken vil øke under oppvarmingen fra gjennomsnittlig romtemperatur på + 20 grader C til driftstemperaturen - fra 50 til 80 grader. Disse beregningene er ikke enkle, men det er en annen måte å løse problemet på: fagfolk anbefaler å velge en tank med et volum som tilsvarer 1/10 av den totale væskemengden i systemet.

Ekspansjonstanken er et svært viktig element i systemet. Den overflødige kjølevæsken den tar inn under utvidelsen sparer ledningen og kranene fra å sprekke

Du kan finne ut disse dataene fra utstyrspassene, som indikerer kapasiteten til kjelevannkappen og 1 radiatorseksjon. Deretter beregnes tverrsnittsarealet til rør med forskjellige diametre og multipliseres med den tilsvarende lengden.

Resultatene summeres, data fra pass legges til dem og 10 % tas fra totalen. Hvis hele systemet rommer 200 liter kjølevæske, er det nødvendig med en ekspansjonstank med et volum på 20 liter.

Kriterier for valg av tank

Produksjon ekspansjonstanker av stål. Innvendig er det en membran som deler beholderen i 2 rom. Den første er fylt med gass, og den andre med kjølevæske. Når temperaturen stiger og vann strømmer fra systemet inn i tanken, komprimeres gassen under trykket. Kjølevæsken kan ikke oppta hele volumet på grunn av tilstedeværelsen av gass i tanken.

Kapasiteten til ekspansjonstanker varierer. Denne parameteren er valgt slik at når trykket i systemet når sitt høydepunkt, stiger ikke vannet over det innstilte nivået. For å beskytte tanken mot overløp er en sikkerhetsventil inkludert i designet. Normal tankfylling er fra 60 til 30 %.

Den optimale løsningen er å installere ekspansjonstanken på et sted hvor det er færrest bøyninger i systemet. Det beste stedet for det er en rett seksjon foran pumpen.

Velge den optimale ordningen

Når du installerer oppvarming i et privat hus, brukes to typer ordninger: ett-rør og 2-rør. Hvis vi sammenligner dem, er sistnevnte mer effektiv. Hovedforskjellen deres er i metodene for å koble radiatorer til rørledninger. I et to-rørssystem er et obligatorisk element i varmekretsen en individuell stigerør, gjennom hvilken den avkjølte kjølevæsken går tilbake til kjelen.

Installasjon av et enkeltrørsystem er enklere og rimeligere økonomisk. Den lukkede sløyfen til dette systemet kombinerer både tilførsels- og returrørledningene.

Enkeltrørs varmesystem

I en- og to-etasjers hus med et lite område har ordningen med en enkeltrørs lukket varmekrets vist seg godt, som består av en ledning av 1 rør og et antall radiatorer koblet til den i serie.

Noen ganger blir hun populært kalt "Leningradka". Kjølevæsken, som avgir varme til radiatoren, går tilbake til tilførselsrøret og passerer deretter gjennom neste batteri. De siste radiatorene mottar mindre varme.

Når du installerer et ett-rørssystem, kan du lage 2 alternativer for kjølevæskebevegelse - tilhørende og blindvei. I det første tilfellet kan systemet balanseres, men i det andre kan det ikke

Fordelen med denne ordningen er økonomisk installasjon - det tar mindre materiale og tid enn et 2-rørssystem. Hvis en radiator svikter, vil resten fungere normalt ved bruk av bypass.

Mulighetene til en enkeltrørskrets er begrenset - den kan ikke startes i trinn, radiatorene varmes opp ujevnt, så seksjoner må legges til den siste i kjeden. For å forhindre at kjølevæsken avkjøles så raskt, er det nødvendig å øke diameteren på rørene. Det anbefales å koble til ikke mer enn 5 radiatorer for hver etasje.

Det er 2 typer systemer: horisontal og vertikal. I en enetasjes bygning er det horisontale varmesystemet installert både over og under gulvet. Det anbefales å installere batteriene på samme nivå, og den horisontale tilførselsrørledningen i en liten skråning i kjølevæskens strømningsretning.

Med vertikal fordeling stiger vann fra kjelen opp det sentrale stigerøret, kommer inn i rørledningen, fordeles over separate stigerør, og fra dem - gjennom radiatorer. Avkjøling, væsken faller ned i samme stigerør, passerer gjennom alle enhetene der, ender opp i returrørledningen, og derfra pumper pumpen den tilbake til kjelen.

Et vertikalt enkeltrørssystem inkluderer et hovedstigerør og en rekke separate, en ekspansjonstank, en tilførselsrørledning, batterier, en luftoppsamler, en returrørledning og en pumpe.Oftere brukes et system med offset seksjoner, hvor 3-veis ventiler brukes til å regulere oppvarmingen av radiatorer

Etter å ha valgt en lukket type varmesystem, utføres installasjonen i følgende sekvens:

1. Installer kjelen. Oftest er det tildelt en plass i første eller første etasje av huset.
2. Rør kobles til innløps- og utløpsrørene til kjelen og føres rundt omkretsen av alle rom. Tilkoblinger velges avhengig av materialet til hovedrørene.
3. Installer ekspansjonstanken, plasser den på det høyeste punktet. Samtidig er det installert en sikkerhetsgruppe som kobler den til hovedlinjen gjennom en tee. Fest det vertikale hovedstigerøret og koble det til tanken.
4. De installerer radiatorer med installasjon av Mayevsky kraner. Det beste alternativet: bypass og 2 stengeventiler - en ved innløpet, den andre ved utløpet.
5. Installer pumpen i området der den avkjølte kjølevæsken kommer inn i kjelen, etter å ha installert et filter foran installasjonsstedet. Rotoren er plassert strengt horisontalt.

Noen håndverkere installerer en pumpe med bypass for ikke å drenere vann fra systemet i tilfelle reparasjon eller utskifting av utstyr.

Etter å ha installert alle elementene, åpne ventilen, fyll ledningen med kjølevæske og fjern luften. Kontroller at luften er helt fjernet ved å skru ut skruen på pumpehusets deksel. Hvis det kommer væske ut under det, betyr det at utstyret kan startes ved først å stramme den tidligere skrudde sentralskruen.

Med praksistestede ordninger enkeltrørs varmesystemer og enhetsalternativer du finner i en annen artikkel på nettstedet vårt.

To-rørs varmesystem

Som ved et enkeltrørsystem er det horisontal og vertikal ledning, men her er det både tilførsels- og returledning. Alle radiatorer varmes opp likt. En type skiller seg fra en annen ved at i det første tilfellet er det en enkelt stigerør og alle varmeenheter er koblet til den.

To-rørs ordninger finnes oftest i fleretasjes konstruksjon, når en kjele er nødvendig for å effektivt varme opp hele bygningen

Den vertikale ordningen innebærer å koble radiatorer til et stigerør plassert vertikalt. Dens fordel er at i en fleretasjes bygning er hver etasje koblet til stigerøret individuelt.

En spesiell egenskap ved to-rørsordningen er tilstedeværelsen av rør koblet til hvert batteri: en direktestrøm og den andre retur. Det er 2 diagrammer for tilkobling av varmeenheter. En av dem er en kollektortype, når det går 2 rør fra kollektorene til batteriet.

Ordningen er preget av kompleks installasjon og høyt materialforbruk, men temperaturen i hvert rom kan justeres.

Den andre er en enklere parallellkrets. Stigerørene er installert rundt omkretsen av huset, og radiatorer er koblet til dem. Det er en solseng som går langs hele gulvet og stigerør er koblet til den.

Komponentene i et slikt system er:

• kjele;
• sikkerhetsventil;
• trykk måler;
• automatisk lufteventil;
• termostatisk ventil;
• batterier;
• pumpe;
• filter;
• balansering enhet;
• tank;
• ventil.

Før du fortsetter med installasjonen, bør problemet med typen energibærer løses. Installer deretter kjelen i et eget fyrrom eller i kjelleren.Hovedsaken er at det er god ventilasjon der. Installer en oppsamler, hvis dette er gitt av prosjektet, og en pumpe. Justerings- og måleutstyr monteres ved siden av kjelen.

En linje er koblet til hver fremtidig radiator, deretter er selve batteriene installert. Varmeapparater henges på spesielle braketter på en slik måte at det er 10-12 centimeter igjen til gulvet, og 2-5 cm fra veggene.Åpningene til enhetene ved inn- og utløp er utstyrt med avstengning og styring enheter.

Installasjonsprosessen til et to-rørssystem består av flere stadier. Den første av disse er å installere en kjele. Rør kobles først til batteriinstallasjonsstedene og først deretter installeres selve radiatorene.

Etter installasjon av alle komponenter i systemet, er det trykksatt. Dette bør gjøres av fagfolk fordi bare de kan utstede det aktuelle dokumentet.

Detaljer om utformingen av et to-rørs varmesystem beskrevet her, presenterer artikkelen ulike ordninger og deres analyse.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Dette videomaterialet presenterer et eksempel på en detaljert hydraulisk beregning av et 2-rørs lukket varmesystem for et 2-etasjers hus i VALTEC.PRG-programmet:

Her er en detaljert beskrivelse av utformingen av et enkeltrørs varmesystem:

Det er mulig å installere en lukket versjon av varmesystemet selv, men du kan ikke gjøre det uten å konsultere spesialister. Nøkkelen til suksess er et riktig gjennomført prosjekt og kvalitetsmaterialer.

Har du spørsmål om spesifikasjonene til en lukket varmekrets? Er det informasjon om emnet som kan være interessant for besøkende og oss? Skriv kommentarer i blokken nedenfor.