Gravity varmesystem med naturlig cirkulation

Funktioner ved opvarmning med opvarmet luft Industri- og produktionsfaciliteter

Organiseringen af luftopvarmning kombineret med ventilation i private boligbyggerier adskiller sig fra implementeringen af luftvarmesystemer til industrielle ejendomsobjekter - lagre, værksteder, hangarer, reparationsværksteder mv. Disse forskelle er forbundet med omfanget af industrielle faciliteter, en stor mængde opvarmede rum, øgede krav til funktionalitet og pålidelighed.

Vi lister disse nuancer, som vores specialister normalt står over for på industrianlæg:

Høj effekt af varmeudstyr, store overordnede dimensioner af luftkanaler, som regel - kompleks geometri af deres lægningsskemaer
Mere komplekse designløsninger i varmesystemer
Som følge heraf er behovet for en speciel operationel service af virksomheden, ansvarlig for den glatte drift af varmesystemet
Ingen høje æstetiske krav. Som et resultat er luftkanaler og udstyr som regel ikke dækket af nedhængte lofter og gipspladeskillevægge.
Mere kompleks installation, også i stor højde

Typer af varmesystemer med tyngdekraftscirkulation

På trods af det enkle design af et vandvarmesystem med selvcirkulation af kølevæsken er der mindst fire populære installationsordninger. Valget af ledningstype afhænger af bygningens egenskaber og den forventede ydeevne.

For at bestemme, hvilken ordning der vil fungere, er det i hvert enkelt tilfælde påkrævet at udføre en hydraulisk beregning af systemet, tage højde for varmeenhedens egenskaber, beregne rørdiameteren osv. Du kan få brug for hjælp fra en professionel, når du laver beregningerne.

Lukket system med tyngdekraftscirkulation

I EU-landene er lukkede systemer de mest populære blandt andre løsninger. I Den Russiske Føderation er ordningen endnu ikke blevet brugt i vid udstrækning. Principperne for drift af et lukket vandvarmesystem med pumpeløs cirkulation er som følger:

Ved opvarmning udvider kølevæsken sig, vand fortrænges fra varmekredsen.
Under tryk kommer væsken ind i en lukket membranekspansionsbeholder. Designet af beholderen er et hulrum opdelt af en membran i to dele. Den ene halvdel af tanken er fyldt med gas (de fleste modeller bruger nitrogen). Den anden del forbliver tom til påfyldning med kølevæske.
Når væsken opvarmes, skabes der et tilstrækkeligt tryk til at skubbe gennem membranen og komprimere nitrogenet. Efter afkøling sker den omvendte proces, og gassen presser vandet ud af tanken.

Ellers fungerer lukkede systemer som andre varmesystemer med naturlig cirkulation. Som ulemper kan man fremhæve afhængigheden af ekspansionstankens volumen. For værelser med et stort opvarmet område skal du installere en rummelig beholder, hvilket ikke altid er tilrådeligt.

Åbent system med tyngdekraftscirkulation

Det åbne varmesystem adskiller sig kun fra den tidligere type i udformningen af ekspansionsbeholderen. Denne ordning blev oftest brugt i gamle bygninger. Fordelene ved et åbent system er muligheden for selv at fremstille beholdere af improviseret materiale. Tanken har normalt beskedne dimensioner og er installeret på taget eller under loftet i stuen.

Den største ulempe ved åbne strukturer er indtrængen af luft i rør og varmeradiatorer, hvilket fører til øget korrosion og hurtig svigt af varmeelementer. Udluftning af systemet er også en hyppig "gæst" i åbne kredsløb.Derfor er radiatorer installeret i en vinkel, Mayevsky-kraner er påkrævet for at udlufte.

Enkeltrørssystem med selvcirkulation

Denne løsning har flere fordele:

Der er ingen parret rørledning under loftet og over gulvniveauet.
Spar penge på systeminstallation.

Ulemperne ved en sådan løsning er indlysende. Varmeydelsen af radiatorer og intensiteten af deres opvarmning falder med afstanden fra kedlen. Som praksis viser, bliver et enkeltrørsvarmesystem i et to-etagers hus med naturlig cirkulation, selvom alle skråninger overholdes, og den korrekte rørdiameter er valgt, ofte lavet om (ved at installere pumpeudstyr).

To-rørssystem med selvcirkulation

To-rørs varmesystemet i et privat hus med naturlig cirkulation har følgende designfunktioner:

Til- og returløb gennem separate rør.
Tilførselsrøret er forbundet til hver radiator via et indløb.
Batteriet forbindes til returledningen med den anden eyeliner.

Som et resultat giver et to-rørs radiatorsystem følgende fordele:

Ensartet fordeling af varme.
Ingen grund til at tilføje radiatorsektioner for bedre opvarmning.
Lettere at justere systemet.
Diameteren af vandkredsløbet er mindst en størrelse mindre end i enkeltrørsskemaer.
Mangel på strenge regler for installation af et to-rørssystem. Små afvigelser mht. skråninger er tilladt.

Den største fordel ved et to-rørs varmesystem med nedre og øvre ledninger er enkelheden og samtidig effektiviteten af designet, som giver dig mulighed for at udjævne fejl i beregningerne eller under installationsarbejdet.

Systeminstallationsregler

Den korrekte funktion af et tyngdekraftopvarmningssystem indebærer først og fremmest nøjagtigheden af valg af diameteren af rørene såvel som den absolutte overholdelse af de nødvendige skråninger under installationsarbejdet - for at undgå skabelsen af modskråninger. Hvis du har lidt erfaring, kan du udføre alle disse opgaver på egen hånd uden at ty til specialister.

Der skal lægges særlig vægt på fraværet af bøjninger og drejninger ved stigrøret - ved udgangen fra kedlen. Et sådant resultat af arbejde betragtes som ideelt, hvor stigrøret, op til toppen, har et lodret jævnt udseende.

Hvis det er nødvendigt at dreje, vil det være optimalt at vælge hjørnet af minimumsstørrelsen, og diameteren af rørene er lig med halvanden tomme. Samtidig er antallet af rør i direkte proportion til den strømmende cirkulation: Jo mere de bruges, jo mere intensiv vil cirkulationen være.

Når du tager vand - kølevæske - fra stigrøret, er det nødvendigt at opretholde et niveau, der overstiger den øverste af radiatorerne, og kedlen skal placeres, så den er under niveauet for nogen af varmeanordningerne.

For rør skal du indstille en lille hældning - i retning af kedlen. I dette tilfælde vil en hældning med beregningen af en centimeter pr. meter rør være acceptabel. Dette er den eneste måde at sikre cirkulation på.

Hvis vi sammenligner to cirkulationsskemaer - naturligt og tvunget, så kan den første type siges at have en stor mængde vand. Årsagen ligger i forskellen i diametre.

Der skal udvises forsigtighed, når du vælger rør - eller rettere, vær opmærksom på materialet til deres fremstilling: under ingen omstændigheder bør du købe produkter fremstillet af polyethylen og polypropylen. Deres brug er fyldt med risiko for smeltning, som kan skyldes kogende vand i rørene. Sidstnævnte kan være forårsaget af manglen på en pumpe såvel som på grund af tilstedeværelsen af et højt niveau af belastning på en gasvarmekedel installeret i et privat hus.

Den mest pålidelige mulighed i denne situation ville være køb af jernrør, hvilket igen udvider rækken af ugunstige faktorer til brug af et tyngdekraftsystem - prisen på sådanne rør er ret høj, og de anvendte dimensioner skaber et utilstrækkeligt æstetisk udseende

Sidstnævnte kan være forårsaget af manglen på en pumpe såvel som på grund af tilstedeværelsen af et højt belastningsniveau på en gasvarmekedel installeret i et privat hus. Den mest pålidelige mulighed i denne situation ville være køb af jernrør, hvilket igen udvider rækken af ugunstige faktorer til brug af et tyngdekraftsystem - prisen på sådanne rør er ret høj, og de anvendte dimensioner skaber et utilstrækkeligt æstetisk udseende .

En af hovedkomponenterne i systemet er en ekspansionsbeholder, hvis valg skal tages under hensyntagen til det faktum, at vandet, når det opvarmes, begynder at udvide sig. For at forhindre deformationsprocesser bliver det nødvendigt at installere en ekspansionsbeholder. Det korrekte valg kan foretages, hvis du henviser til instruktionerne. Tanken er installeret på det højeste punkt af varmetyngdekraftsystemet.

Afslutningsvis er det værd at understrege to hovedfordele ved dette system - et højt niveau af inerti og fraværet af behovet for elektricitet i bygningen, som er planlagt til at være udstyret med denne type opvarmning. Sidstnævnte ejendom er i princippet den vigtigste, når man vælger et system, der egner sig til huse, hvor der ikke er elforsyning.

Rørvalg

Materialevalget er også stærkt påvirket af kedlen, da der i tilfælde af fast brændsel bør foretrækkes stål, galvaniserede rør eller rustfri stålprodukter på grund af arbejdsvæskens høje temperatur.

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

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

Sådan vælger du en pumpe til opvarmning

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

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

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

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

For et tvungen cirkulationsvarmesystem er det ikke nok at bestemme pumpetypen

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Valg af komponenter og fremstillingsmateriale

Efter fremkomsten af polymerrør er gravitationsvarmesystemet lavet af polypropylen (PP) blevet meget populært. Dette materiale er let at behandle, et minimum af udstyr er påkrævet for at forbinde individuelle sektioner.

Men ikke alle typer af disse rør er beregnet til installation som et varmeelement. Overvej de vigtigste udvælgelseskriterier:

Tilstedeværelsen af et forstærkende lag
. Tyngdekraftsvarmesystemet lavet af polypropylen kan blive påvirket af høje temperaturer - op til 95 ° C. For at bevare rørets oprindelige form kræves et afstivningselement, som er et lag af folie eller glasfiber;
vægtykkelse
. Et gravitationsvarmesystem med lukket ekspansionsbeholder kan opbygge et stort tryk. For at undgå skader på ledningen skal polypropylenrør være af klasse PN20 eller højere. Tykkelsen af deres vægge afhænger af diameteren.

Dette rør kan bruges til at arrangere en accelerationsmanifold. For at opnå en temperaturforskel anbefales returledningen dog udført i stål. Ud over at reducere temperaturen på kølevæsken, før det kommer ind i kedlen, hjælper dette materiale med at reducere den hydrauliske modstand.

Efter at have afsluttet beregningen for et tyngdekraftvarmesystem lavet af polypropylen- eller stålrør, kan du fortsætte med installationen.For at opnå optimal effektivitet anbefaler eksperter at foretage små, men vigtige ændringer i standardordningen:

Motorvejshældning
. Det optimale tyngdetryk for varmesystemet kan opnås ved skrå rør efter udluftningsventilen og på returledningen efter den sidste varmeanordning;
Installation af en cirkulationspumpe på bypass
. Det vil hjælpe med at reducere systemets inerti. Varmebærer-opvarmningstiden kan være meget lang, så pumpen kan øge sin hastighed langs hovedledningen, indtil den ønskede temperatur er nået;
Minimum vendepunkter i rørledningen
. De skaber overskydende hydraulisk modstand, hvilket påvirker faldet i vandbevægelsens hastighed;
Installation af beskyttelseselementer
. Ved at installere en kontraventil til tyngdekraftsopvarmning kan vandcirkulation i den forkerte retning undgås. Dette er især nødvendigt for et top-wired system med flere kredsløb.

Tips til at arrangere og bruge en tyngdekraftsventil til opvarmning ved installation af et varmt gulv, yderligere elementer, kan ses i videoen:

Stadiet af design og konstruktion, når opvarmningsordningen for et privat hus bestemmes, er et ret afgørende øjeblik i processen med termisk isolering. Når alt kommer til alt "truer" et ukorrekt planlagt system dit hus med mangel på varme af høj kvalitet, "overmætning" af huset med "indvendige" elementer i form af ekstra varmeradiatorer, manglende evne til hurtigt at kontrollere driftstilstanden for system ... og samtidig er de brugte penge dine.

Ved at analysere et stort antal ordninger, der præsenteres på litteratursiderne og websteder om emnet isolering og opvarmning, kan du gå lidt "tabt". Derfor vil vi fokusere på flere af de mest brugte ordninger efter at have studeret deres fordele og ulemper.

Som du sikkert allerede ved, er der to typer ordninger:

skema af varmesystemet med;
med tvungen cirkulation af kølevæsken.

Der findes også enkeltrørs- og torørsvarmeanlæg, der kan implementeres både i anlæg med naturlig cirkulation og i "tvungne".

Kølevæsken i sådanne systemer kan være:

almindeligt vand;
frostvæske (ikke-frysende væske til varmesystemer)

Hvad er det

Hvis et system med tvungen cirkulation kræver et trykfald skabt af en cirkulationspumpe eller leveret af en tilslutning til en varmeledning, så er billedet anderledes. Opvarmning ved naturlig cirkulation bruger en simpel fysisk effekt - udvidelsen af en væske, når den opvarmes.

Hvis vi kasserer de tekniske finesser, er det grundlæggende arbejdsskema som følger:

Kedlen opvarmer en vis mængde vand. Så selvfølgelig udvider den sig og forskydes på grund af dens lavere tæthed opad af en koldere kølevæskemasse.
Efter at være steget til varmesystemets toppunkt, beskriver vandet, gradvist afkølet, ved tyngdekraften en cirkel gennem varmesystemet og vender tilbage til kedlen. Samtidig afgiver den varme til varmelegemerne og når den igen er ved varmeveksleren, har den en større tæthed end i starten. Derefter gentages cyklussen.

Nyttigt: selvfølgelig er der intet, der forhindrer dig i at inkludere en cirkulationspumpe i kredsløbet. I normal tilstand vil det give hurtigere vandcirkulation og ensartet opvarmning, og i mangel af elektricitet vil varmesystemet arbejde med naturlig cirkulation.

Driften af pumpen i et naturligt cirkulationssystem.

Billedet viser, hvordan problemet med interaktion mellem pumpen og det naturlige cirkulationssystem løses. Når pumpen kører, aktiveres kontraventilen, og alt vandet går gennem pumpen. Det er værd at slukke for det - ventilen åbner, og vandet cirkulerer gennem et tykkere rør på grund af termisk ekspansion.

De vigtigste fordele og ulemper ved at bruge luftvarmeteknologi

Den udbredte brug af luftvarmeteknologi på forskellige anlæg skyldes dens mange fordele. De vigtigste er:

Høj effektivitet. I nogle systemer kan dens værdi nærme sig 90 %. Til sammenligning har et varmesystem med kølevæske en effektivitet på mindre end 60 %
Evnen til at opvarme et stort område, herunder i de centrale områder af lokalerne
Lave installations- og driftsomkostninger
Kompatibilitet med ventilationsnetværket. Tilgængelighed, afhængig af tilslutning til et kanalklimaanlæg, til at bruge systemet til køling om sommeren
Fraværet af en flydende varmebærer i luftvarmesystemet, hvilket eliminerer forekomsten af nødsituationer (frost, lækager)
Lavt niveau af inerti. Værelserne opvarmes meget hurtigt
Evnen til at stoppe systemet selv i svær frost uden risiko for fejl

Men der er åbenlyse ulemper ved disse systemer, som vi kan skelne fra:

Varm luft har en tendens til at stige op, så for den mest effektive og ensartede opvarmning er det tilrådeligt at lægge et netværk af luftkanaler i den nederste del af rummet eller skjule dem under gulvene. Desværre er det ofte umuligt eller meget svært at gøre dette, især ved industrianlæg.
Brugen af luftvarmeteknologi kan få alt det støv, der er på gulvoverfladen i huset, til at stige. Rengør du ikke lokalerne ofte, vil luften blive støvet.
Kompleksiteten af beregningerne af et sådant system. For at luftopvarmning i et lille privat hus eller på et stort industrianlæg skal fungere effektivt, skal dette system være professionelt beregnet. Disse beregninger er ret komplekse og meget mere komplicerede end de beregninger, der kræves, når man organiserer et vandvarmesystem. De skal tage højde for mange parametre. Det er nødvendigt at beregne: varmetab i de servicerede lokaler, type og påkrævet effekt af varmegeneratoren, optimal luftstrøm, luftudvekslingshastighed, nødvendigt og tilstrækkeligt tværsnit af luftkanaler og andre specifikke tekniske parametre

Efter at have analyseret ovenstående bliver det tydeligt, at luftvarmesystemet er placeret ved krydset mellem to tekniske sektioner. Disse sektioner er varme og ventilation.

Derfor skal entreprenøren, som du overlader udførelsen af arbejdet på dit anlæg, have sådanne specialister eller generalister, som har erfaring med beregning, udvælgelse og installation af sådanne systemer.

Det skal tages i betragtning, at hvis luftvarmesystemet udføres med fejl, vil det ikke kun undlade at klare det tilsigtede formål - at give den nødvendige behagelige temperatur om vinteren. Men det kan også være støjende og ret dyrt.

Med skjult lægning af luftkanaler er omarbejdning af et sådant varmesystem, der ikke fungerer korrekt, en meget bekostelig og problematisk begivenhed.

Hvis du leder efter en entreprenør til luftopvarmning af dit private hus eller industrianlæg, er vi glade for at kunne tilbyde dig vores tjenester!

Send en anmodning om systemberegning

Typer af varmesystemer med tyngdekraftscirkulation

Lukket system med tyngdekraftscirkulation

Ved opvarmning udvider kølevæsken sig, vand fortrænges fra varmekredsen.
Under tryk kommer væsken ind i en lukket membranekspansionsbeholder. Designet af beholderen er et hulrum opdelt af en membran i to dele. Den ene halvdel af tanken er fyldt med gas (de fleste modeller bruger nitrogen). Den anden del forbliver tom til påfyldning med kølevæske.
Når væsken opvarmes, skabes der et tilstrækkeligt tryk til at skubbe gennem membranen og komprimere nitrogenet. Efter afkøling sker den omvendte proces, og gassen presser vandet ud af tanken.

Åbent system med tyngdekraftscirkulation

Den største ulempe ved åbne strukturer er indtrængen af luft i rør og varmeradiatorer, hvilket fører til øget korrosion og hurtig svigt af varmeelementer. Udluftning af systemet er også en hyppig "gæst" i åbne kredsløb. Derfor er radiatorer installeret i en vinkel, Mayevsky-kraner er påkrævet for at udlufte.

Enkeltrørssystem med selvcirkulation

Et enkeltrørs horisontalt system med naturlig cirkulation har en lav termisk effektivitet, så det bruges yderst sjældent. Essensen af ordningen er, at forsyningsrøret er forbundet i serie til radiatorerne. Den opvarmede kølevæske kommer ind i batteriets øverste grenrør og udledes gennem det nederste udløb. Derefter kommer varmen ind i næste varmeenhed og så videre indtil det sidste punkt. Returledningen går tilbage fra det sidste batteri til kedlen.

Denne løsning har flere fordele:

Der er ingen parret rørledning under loftet og over gulvniveauet.
Spar penge på systeminstallation.

To-rørssystem med selvcirkulation

To-rørs varmesystemet i et privat hus med naturlig cirkulation har følgende designfunktioner:

Til- og returløb gennem separate rør.
Tilførselsrøret er forbundet til hver radiator via et indløb.
Batteriet forbindes til returledningen med den anden eyeliner.

Som et resultat giver et to-rørs radiatorsystem følgende fordele:

Ensartet fordeling af varme.
Ingen grund til at tilføje radiatorsektioner for bedre opvarmning.
Lettere at justere systemet.
Diameteren af vandkredsløbet er mindst en størrelse mindre end i enkeltrørsskemaer.
Mangel på strenge regler for installation af et to-rørssystem. Små afvigelser mht. skråninger er tilladt.