Zaprti ogrevalni sistem: diagrami in značilnosti namestitve sistema zaprtega tipa
Glavna značilnost, po kateri se zaprti ogrevalni sistem razlikuje od odprtega, je njegova izolacija od vplivov okolja.Ta shema vključuje obtočno črpalko, ki spodbuja gibanje hladilne tekočine. Shema je brez številnih pomanjkljivosti, ki so značilne za odprt ogrevalni krog.
Z branjem članka, ki smo ga predlagali, boste izvedeli vse o prednostih in slabostih zaprtih ogrevalnih shem. Temeljito preučuje možnosti naprav, posebnosti montaže in delovanja sistemov zaprtega tipa. Za samostojne mojstre je podan primer hidravličnega izračuna.
Informacije, predstavljene v pregled, temeljijo na gradbenih predpisih. Za optimizacijo zaznavanja težke teme je besedilo dopolnjeno z uporabnimi diagrami, zbirkami fotografij in video vajami.
Vsebina članka:
Princip delovanja zaprtega sistema
Temperaturne ekspanzije v zaprtem sistemu kompenziramo z uporabo membranske ekspanzijske posode, ki se med ogrevanjem napolni z vodo. Pri hlajenju se voda iz rezervoarja vrne v sistem in s tem vzdržuje stalen tlak v krogu.
Tlak, ki nastane v zaprtem ogrevalnem krogu med montažo, se prenaša na celoten sistem. Kroženje hladilne tekočine je prisilno, zato je ta sistem energijsko odvisen. brez obtočna črpalka ne bo gibanja segrete vode po ceveh do naprav in nazaj do generatorja toplote.
Osnovni elementi zaprte zanke:
- kotel;
- ventil za izpust zraka;
- termostatski ventil;
- radiatorji;
- cevi;
- ekspanzijska posoda ni v stiku z atmosfero;
- balansirni ventil;
- kroglični ventil;
- črpalka, filter;
- varnostni ventil;
- manometer;
- okovje, pritrdilni elementi.
Če je napajanje hiše neprekinjeno, potem zaprt sistem deluje učinkovito. Pogosto je zasnova dopolnjena s "toplimi podi", ki povečajo njegovo učinkovitost in prenos toplote.
Ta ureditev vam omogoča, da se ne držite določenega premera cevovoda, zmanjšate stroške nakupa materiala in ne postavite cevovoda pod naklonom, kar poenostavlja namestitev. Črpalka mora prejemati tekočino pri nizki temperaturi, sicer je njeno delovanje nemogoče.
Ta možnost ima tudi en negativen odtenek - medtem ko s konstantnim naklonom ogrevanje deluje tudi v odsotnosti napajanja, potem s strogo vodoravnim položajem cevovoda zaprti sistem ne deluje. Ta pomanjkljivost je kompenzirana z visoko učinkovitostjo in številnimi pozitivnimi vidiki v primerjavi z drugimi vrstami ogrevalnih sistemov.
Namestitev je razmeroma enostavna in možna v prostoru katere koli velikosti. Ni potrebe po izolaciji cevovoda, segrevanje se zgodi zelo hitro, če je v tokokrogu termostat, je mogoče nastaviti temperaturni režim. Če je sistem pravilno zasnovan, ni izgube hladilne tekočine in zato ni razloga za dolivanje.
Nedvomna prednost ogrevalnega sistema zaprtega tipa je, da temperaturna razlika med dovodom in povratkom omogoča podaljšanje življenjske dobe kotla. Cevovod v zaprtem krogu je manj dovzeten za korozijo. Možno je naložiti na vezje antifriz namesto vodeko je treba ogrevanje pozimi za dalj časa izključiti.
Zaščita sistema pred zrakom
Teoretično zrak ne bi smel vstopiti v zaprt ogrevalni sistem, vendar je dejansko tam še vedno prisoten. Njegovo kopičenje opazimo, ko so cevi in baterije napolnjene z vodo. Drugi razlog je lahko razbremenitev sklepov.
Zaradi pojava zračnih žepov se zmanjša prenos toplote sistema. Za boj proti temu pojavu sistem vključuje posebne ventile in ventile za odzračevanje zraka.
Da bi zmanjšali verjetnost zračnih žepov, je treba pri polnjenju zaprtega sistema upoštevati določena pravila:
- Dovod vode od spodaj navzgor. Če želite to narediti, položite cevi tako, da se voda in sproščeni zrak premikata v isto smer.
- Pustite odzračevalne ventile odprte in ventile za izpust vode zaprte. Tako bo s postopnim dvigom hladilne tekočine zrak uhajal skozi odprte prezračevalne odprtine.
- Zaprite odzračevalni ventil takoj, ko skozenj začne teči voda. Nadaljujte s postopkom gladko, dokler se tokokrog popolnoma ne napolni s hladilno tekočino.
- Zaženite črpalko.
Če v ogrevalnem krogu aluminijasti radiatorji, potem so na vsakem potrebne zračne odprtine.Aluminij v stiku s hladilno tekočino povzroči kemično reakcijo, ki jo spremlja sproščanje kisika. Pri delno bimetalnih radiatorjih je problem enak, vendar se proizvaja veliko manj zraka.
V 100% bimetalnih radiatorjih hladilna tekočina ne pride v stik z aluminijem, vendar strokovnjaki vztrajajo pri prisotnosti zračnika tudi v tem primeru. Posebna zasnova jeklenih panelnih radiatorjev je že med proizvodnim procesom opremljena z ventili za odzračevanje zraka.
Na starih radiatorjih iz litega železa se zrak odstrani s krogelnim ventilom, druge naprave so tukaj neučinkovite.
Kritične točke v ogrevalnem krogu so cevni zavoji in najvišje točke sistema, zato so na teh mestih nameščene odvodne naprave. V zaprtem krogu se uporablja Mayevsky žerjavi ali samodejni plavajoči ventili, ki omogočajo odzračevanje zraka brez človeškega posredovanja.
Telo te naprave vsebuje plovec iz polipropilena, ki je preko nihajne roke povezan s tuljavo. Ko se komora plovca napolni z zrakom, se plovec spusti in, ko doseže spodnji položaj, odpre ventil, skozi katerega uhaja zrak.
Voda vstopi v prostornino, osvobojeno plina, plovec se dvigne in zapre tuljavo. Da preprečite, da bi ostanki prišli v notranjost, je pokrit z zaščitnim pokrovčkom.
Obstajajo modifikacije, kjer ta proces poteka drugače, vendar je načelo enako: plovec je v spodnjem položaju - plin se sprosti; plovec je dvignjen - ventil je zaprt, zrak se kopiči. Cikel se samodejno ponavlja in ne zahteva prisotnosti človeka.
Preberi članek: 22 najboljših avtomatskih in ročnih zračnikov: ocena, kvaliteta, cena.
Hidravlični izračun za zaprt sistem
Da ne bi prišlo do napake pri izbiri cevi glede na premer in moč črpalke, je potreben hidravlični izračun sistema.
Učinkovito delovanje celotnega sistema je nemogoče brez upoštevanja glavnih 4 točk:
- Določitev količine hladilne tekočine, ki jo je treba dovajati ogrevalnim napravam, da se zagotovi določeno toplotno ravnovesje v hiši, ne glede na zunanjo temperaturo.
- Maksimalno znižanje obratovalnih stroškov.
- Zmanjšanje finančnih naložb na minimum, odvisno od izbranega premera cevovoda.
- Stabilno in tiho delovanje sistema.
Hidravlični izračuni bodo pomagali rešiti te težave, kar vam bo omogočilo, da izberete optimalne premere cevi ob upoštevanju ekonomsko upravičenih pretokov hladilne tekočine, določite izgube hidravličnega tlaka v posameznih odsekih, povežete in uravnotežite veje sistema. To je zapletena in dolgotrajna, a nujna faza načrtovanja.
Pravila za izračun pretoka hladilne tekočine
Izračuni so možni, če je na voljo toplotnotehnični izračun in po izbiri radiatorjev po moči. Toplotnotehnični izračuni morajo vsebovati razumne podatke o količini toplotne energije, obremenitvah in toplotnih izgubah.Če ti podatki niso na voljo, se moč radiatorja vzame glede na površino prostora, vendar bodo rezultati izračuna manj natančni.
Začnejo z diagramom. Bolje je, da ga izvedete v aksonometrični projekciji in narišete vse znane parametre. Pretok hladilne tekočine se določi po formuli:
G =860q/∆t kg/h,
kjer je q moč radiatorja v kW, ∆t temperaturna razlika med povratnim in dovodnim vodom. Po določitvi te vrednosti se prečni prerez cevi določi s pomočjo tabel Shevelev.
Za uporabo teh tabel je treba rezultat izračuna pretvoriti v litre na sekundo po formuli: GV = G /3600ρ. Tu GV označuje pretok hladilne tekočine v l/s, ρ je gostota vode, ki je enaka 0,983 kg/l pri temperaturi 60 stopinj C. Iz tabel lahko preprosto izberete presek cevi, ne da bi opravili popoln izračun.
Zaporedje izračuna je lažje razumljivo z uporabo preprostega diagrama, ki vključuje kotel in 10 radiatorjev. Diagram je treba razdeliti na odseke, kjer sta prečni prerez cevi in pretok hladilne tekočine stalni vrednosti.
Prvi del je linija, ki poteka od kotla do prvega radiatorja. Drugi je odsek med prvim in drugim radiatorjem. Tretji in naslednji deli se razlikujejo na enak način.
Temperatura od prve do zadnje naprave postopoma pada. Če je v prvem odseku toplotna energija 10 kW, potem ob prehodu prvega radiatorja hladilno sredstvo daje določeno količino toplote in izgubljena toplota se zmanjša za 1 kW itd.
Pretok hladilne tekočine je mogoče izračunati po formuli:
Q=(3,6xQuch)/(сх(tr-to))
Tukaj je Qch toplotna obremenitev območja, c je specifična toplotna kapaciteta vode, ki ima konstantno vrednost 4,2 kJ/kg x s, tr je temperatura vročega hladilnega sredstva na vstopu, to je temperatura ohlajenega hladilno sredstvo na izhodu.
Optimalna hitrost gibanja vročega hladilnega sredstva skozi cevovod je od 0,2 do 0,7 m / s. Če je vrednost nižja, se bodo v sistemu pojavili zračni žepi. Na ta parameter vplivata material izdelka in hrapavost znotraj cevi.
V odprtih in zaprtih ogrevalnih krogih se uporabljajo cevi iz črnega in nerjavnega jekla, bakra, polipropilena, polietilena različnih modifikacij, polibutilena itd.
Ko je hitrost hladilne tekočine v priporočenih mejah 0,2-0,7 m/s, bodo v polimernem cevovodu opazne izgube tlaka od 45 do 280 Pa/m, v jeklenih ceveh pa od 48 do 480 Pa/m.
Notranji premer cevi v odseku (din) se določi na podlagi velikosti toplotnega toka in temperaturne razlike na vstopu in izstopu (∆tco = 20 stopinj C za 2-cevno ogrevalno shemo) ali pretoka hladilne tekočine. Za to obstaja posebna tabela:
Če želite izbrati vezje, morate ločeno razmisliti o eno- in 2-cevnih vezjih. V prvem primeru se izračuna dvižni vod z največjo količino opreme, v drugem primeru pa se izračuna obremenjeno vezje. Dolžina mesta je vzeta iz načrta, narisanega v merilu.
Izvajanje natančnih hidravličnih izračunov lahko opravi samo strokovnjak ustreznega profila.Obstajajo posebni programi, ki vam omogočajo izvedbo vseh izračunov v zvezi s toplotnimi in hidravličnimi značilnostmi, ki jih je mogoče uporabiti, ko projektiranje ogrevalnega sistema za vaš dom.
Izbira obtočne črpalke
Namen izračuna je določiti tlak, ki ga mora črpalka razviti za premikanje vode skozi sistem. Če želite to narediti, uporabite formulo:
P = Rl + Z
pri čemer:
- P je izguba tlaka v cevovodu v Pa;
- R—specifični torni upor v Pa/m;
- l je dolžina cevi na konstrukcijskem odseku v m;
- Z - izguba tlaka v "ozkih" odsekih v Pa.
Ti izračuni so poenostavljeni z istimi tabelami Shevelev, iz katerih lahko najdete vrednost odpornosti proti trenju, le 1000i bo treba znova izračunati za določeno dolžino cevi. Torej, če je notranji premer cevi 15 mm, je dolžina odseka 5 m in 1000i = 28,8, potem je Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 bar. Po ugotovitvi vrednosti Rl za vsak odsek se seštejejo.
Vrednost izgube tlaka Z za kotel in radiatorje je v potnem listu. Za druge odpornosti strokovnjaki svetujejo, da vzamete 20% Rl, nato pa seštejete rezultate za posamezne odseke in pomnožite s faktorjem 1,3. Rezultat bo želeni tlak črpalke. Za eno- in dvocevne sisteme je izračun enak.
V primeru črpalka je izbrana za obstoječi kotel uporabite formulo: Q=N/(t2-t1), kjer je N moč kurilne enote v W, t2 in t1 temperatura hladilne tekočine na izstopu iz kotla in na vrniti oz.
Kako izračunati ekspanzijsko posodo?
Izračun se zmanjša na določitev količine, za katero se bo prostornina hladilne tekočine med segrevanjem povečala od povprečne sobne temperature + 20 stopinj C do delovne temperature - od 50 do 80 stopinj. Ti izračuni niso enostavni, vendar obstaja še en način za rešitev problema: strokovnjaki svetujejo izbiro rezervoarja s prostornino, ki je enaka 1/10 celotne količine tekočine v sistemu.
Te podatke lahko izveste iz potnih listov opreme, ki označujejo kapaciteto vodnega plašča kotla in 1 radiatorskega dela. Nato se izračuna površina prečnega prereza cevi različnih premerov in pomnoži z ustrezno dolžino.
Rezultati se seštejejo, dodajo se jim podatki iz potnih listov in od skupnega zneska se odvzame 10%. Če celoten sistem vsebuje 200 litrov hladilne tekočine, je potrebna ekspanzijska posoda s prostornino 20 litrov.
Merila za izbiro rezervoarja
Izdelava ekspanzijski rezervoarji iz jekla. V notranjosti je membrana, ki deli posodo na 2 predelka. Prvi je napolnjen s plinom, drugi pa s hladilno tekočino. Ko se temperatura dvigne in voda steče iz sistema v rezervoar, se plin pod njenim pritiskom stisne. Hladilna tekočina ne more zasesti celotne prostornine zaradi prisotnosti plina v rezervoarju.
Kapaciteta ekspanzijskih rezervoarjev je različna. Ta parameter je izbran tako, da ko tlak v sistemu doseže svoj vrh, se voda ne dvigne nad nastavljeno raven. Za zaščito rezervoarja pred prelivanjem je v zasnovo vključen varnostni ventil. Normalna napolnjenost rezervoarja je od 60 do 30 %.
Izbira optimalne sheme
Pri vgradnji ogrevanja v zasebni hiši se uporabljata dve vrsti shem: enocevna in 2-cevna. Če ju primerjamo, je slednja bolj učinkovita. Njihova glavna razlika je v načinih priključitve radiatorjev na cevovode. V dvocevnem sistemu je obvezen element ogrevalnega kroga individualni dvižni vod, skozi katerega se ohlajeno hladilno sredstvo vrne v kotel.
Namestitev enocevnega sistema je enostavnejša in finančno cenejša. Zaprta zanka tega sistema združuje dovodni in povratni cevovod.
Enocevni ogrevalni sistem
V eno- in dvonadstropnih hišah z majhno površino se je dobro izkazala shema enocevnega ogrevalnega kroga zaprtega tipa, ki je sestavljena iz ožičenja 1 cevi in številnih radiatorjev, povezanih z njim zaporedno.
Včasih jo popularno imenujejo "Leningradka". Hladilno sredstvo, ki oddaja toploto radiatorju, se vrne v dovodno cev in nato preide skozi naslednjo baterijo. Zadnji radiatorji prejmejo manj toplote.
Prednost te sheme je ekonomična namestitev - traja manj materiala in časa kot dvocevni sistem. Če en radiator odpove, bodo ostali delovali normalno z uporabo obvoda.
Zmogljivosti enocevnega vezja so omejene - ni ga mogoče zagnati po stopnjah, radiatorji se segrevajo neenakomerno, zato je treba odseke dodati zadnjemu v verigi. Da se hladilna tekočina ne ohladi tako hitro, je treba povečati premer cevi. Za vsako nadstropje je priporočljivo priključiti največ 5 radiatorjev.
Obstajata dve vrsti sistemov: vodoravni in navpični. V enonadstropni stavbi je horizontalni ogrevalni sistem nameščen nad in pod tlemi. Priporočljivo je, da baterije namestite na isti ravni, vodoravni dovodni cevovod pa pod rahlim naklonom v smeri pretoka hladilne tekočine.
Pri navpični distribuciji se voda iz kotla dvigne po osrednjem dvižnem vodu, vstopi v cevovod, se porazdeli po ločenih dvižnih vodih in od njih - skozi radiatorje. Ko se ohladi, tekočina pade po istem dvižnem vodu, gre skozi vse tamkajšnje naprave, konča v povratnem cevovodu, od tam pa jo črpalka črpa nazaj v kotel.
Po izbiri zaprtega tipa ogrevalnega sistema se namestitev izvede v naslednjem zaporedju:
- Namestite kotel. Najpogosteje je za to dodeljeno mesto v pritličju ali prvem nadstropju hiše.
- Cevi so priključene na dovodne in odvodne cevi kotla in speljane po obodu vseh prostorov. Priključki so izbrani glede na material glavnih cevi.
- Namestite ekspanzijsko posodo, tako da jo postavite na najvišjo točko. Hkrati je nameščena varnostna skupina, ki jo povezuje z glavno linijo skozi tee. Pritrdite navpični glavni dvižni vod in ga povežite z rezervoarjem.
- Montirajo radiatorje z vgradnjo pip Mayevsky. Najboljša možnost: bypass in 2 zaporna ventila - eden na vstopu, drugi na izhodu.
- Namestite črpalko na območju, kjer ohlajeno hladilno sredstvo vstopi v kotel, predhodno namestite filter pred mestom namestitve. Rotor je nameščen strogo vodoravno.
Nekateri obrtniki namestijo črpalko z obvodom, da ne odvajajo vode iz sistema v primeru popravila ali zamenjave opreme.
Po namestitvi vseh elementov odprite ventil, napolnite cev s hladilno tekočino in odstranite zrak. Preverite, ali je zrak popolnoma odstranjen, tako da odvijete vijak na pokrovu ohišja črpalke. Če izpod njega teče tekočina, to pomeni, da lahko opremo zaženete tako, da najprej privijete predhodno odvit centralni vijak.
Z v praksi preizkušenimi shemami enocevni ogrevalni sistemi in možnosti naprave najdete v drugem članku na naši spletni strani.
Dvocevni ogrevalni sistem
Tako kot v primeru enocevnega sistema obstaja vodoravna in navpična napeljava, vendar tukaj obstaja tako dovod kot povratni vod. Vsi radiatorji se segrejejo enako. Ena vrsta se od druge razlikuje po tem, da je v prvem primeru en sam dvižni vod in nanj so priključene vse grelne naprave.
Navpična shema vključuje priključitev radiatorjev na dvižni vod, ki se nahaja navpično. Njegova prednost je, da je v večnadstropni stavbi vsako nadstropje povezano z dvižnim vodom posebej.
Posebnost dvocevne sheme je prisotnost cevi, povezanih z vsako baterijo: ena direktna in druga povratna. Obstajata 2 diagrama za priključitev grelnih naprav. Eden od njih je kolektorski tip, ko gredo 2 cevi od kolektorjev do akumulatorja.
Za shemo je značilna zapletena namestitev in visoka poraba materiala, vendar je mogoče temperaturo v vsaki sobi prilagoditi.
Drugo je enostavnejše vzporedno vezje. Dvižni vodi so nameščeni po obodu hiše, nanje pa so priključeni radiatorji. Vzdolž celotnega nadstropja poteka ležalnik, na katerega so povezani dvižni vodniki.
Sestavine takega sistema so:
- kotel;
- varnostni ventil;
- manometer;
- avtomatski prezračevalni ventil;
- termostatski ventil;
- baterije;
- črpalka;
- filter;
- naprava za uravnoteženje;
- rezervoar;
- ventil.
Preden nadaljujete z namestitvijo, je treba rešiti vprašanje vrste nosilca energije. Nato namestite kotel v ločeno kotlovnico ali v klet.Glavna stvar je, da je tam dobro prezračevanje. Namestite zbiralnik, če je predviden v projektu, in črpalko. Ob kotlu je nameščena nastavitvena in merilna oprema.
Na vsak prihodnji radiator je priključen vod, nato pa so nameščene same baterije. Kurilne naprave so obešene na posebnih nosilcih tako, da je do tal oddaljeno 10-12 cm, od sten pa 2-5 cm, odprtine naprav na vstopu in izhodu so opremljene z zapiralno in regulacijsko. naprave.
Po namestitvi vseh komponent sistema je pod tlakom. To naj storijo strokovnjaki, saj le ti lahko izdajo ustrezen dokument.
Podrobnosti zasnove dvocevnega ogrevalnega sistema opisano tukaj, članek predstavlja različne sheme in njihovo analizo.
Zaključki in uporaben video na to temo
Ta video material predstavlja primer podrobnega hidravličnega izračuna 2-cevnega zaprtega ogrevalnega sistema za 2-nadstropno hišo v programu VALTEC.PRG:
Tukaj je podroben opis zasnove enocevnega ogrevalnega sistema:
Zaprto različico ogrevalnega sistema lahko namestite sami, vendar tega ne morete storiti brez posvetovanja s strokovnjaki. Ključ do uspeha je pravilno izdelan projekt in kakovosten material.
Imate vprašanja o posebnostih zaprtega ogrevalnega kroga? Ali obstajajo informacije o temi, ki bi zanimale obiskovalce spletnega mesta in nas? Napišite komentarje v spodnji blok.
Vendar ni primeren za vsak tip doma, tudi to je vredno upoštevati. Sistem je seveda izjemno učinkovit, vendar ga poskusite namestiti v hiše, ki so stare že "enajst" let in so preprosto celo načrtovane za drugo ogrevalno omrežje. Upoštevati je treba, da je ta možnost primerna samo za sodobne zgradbe, v katerih je bila celo sama zasnova hiše prvotno predvidena. Čeprav ne izključujem, da se motim, v starih hišah ne bi tvegal.
V starih hišah ni tveganja, vendar je vseeno priporočljivo predelati celoten sistem, vključno s cevmi in radiatorji. Na primer pri zamenjavi kotla. Pravzaprav so sodobni stenski kotli že opremljeni z vgrajenimi črpalkami in ekspanzijskimi posodami. Ostane torej le še menjava cevi in po možnosti radiatorjev. Še bolje, namestite ogrevana tla. Dobiček bo tako v oblikovanju kot učinkovitosti.