Terugslagklep voor verwarmingsaansluitschema, typen en bedrijfsaanbevelingen

Wat is geforceerde circulatie?

De natuurlijke circulatie van het koelmiddel vindt plaats volgens fysische wetten: verwarmd water of antivries stijgt naar de bovenkant van het systeem en, geleidelijk afkoelend, daalt en keert terug naar de ketel. Voor een succesvolle circulatie is het noodzakelijk om de hellingshoek van de directe en retourleidingen strikt te handhaven. Met een kleine lengte van het systeem in een huis met één verdieping is dit niet moeilijk en zal het hoogteverschil klein zijn.

Voor grote huizen, maar ook voor gebouwen met meerdere verdiepingen. een dergelijk systeem is meestal ongeschikt - het kan luchtsluizen vormen, de circulatie verstoren en als gevolg daarvan oververhitting van het koelmiddel in de ketel. Deze situatie is gevaarlijk en kan schade aan systeemcomponenten veroorzaken.

Daarom wordt er een circulatiepomp in de retourleiding geïnstalleerd, onmiddellijk voordat deze de warmtewisselaar van de ketel binnengaat, die de nodige druk en watercirculatie in het systeem creëert. Tegelijkertijd wordt het verwarmde koelmiddel tijdig naar de verwarmingsapparaten geleid, werkt de ketel normaal en blijft het microklimaat in het huis stabiel.

Schema: elementen van het verwarmingssysteem

• het systeem werkt stabiel in gebouwen van elke lengte en elk aantal verdiepingen;
• het is mogelijk om buizen met een kleinere diameter te gebruiken dan met natuurlijke circulatie, wat de aanschafkosten bespaart;
• het is toegestaan ​​​​om leidingen zonder helling te plaatsen en verborgen in de vloer te leggen;
• warmwatervloeren kunnen worden aangesloten op het geforceerde verwarmingssysteem;
• stabiele temperatuuromstandigheden verlengen de levensduur van fittingen, leidingen en radiatoren;
• Het is mogelijk om de verwarming per kamer te regelen.

Nadelen van een geforceerd circulatiesysteem:

• berekening en installatie van de pomp is vereist, de aansluiting op het lichtnet, waardoor het systeem vluchtig is;
• De pomp maakt geluid tijdens bedrijf.

De nadelen worden met succes opgelost door de juiste plaatsing van de apparatuur: de pomp wordt in een aparte stookruimte naast de verwarmingsketel geplaatst en er wordt een back-upstroombron geïnstalleerd - een batterij of generator.

Het werkingsprincipe van een zwaartekrachtverwarmingssysteem

Het werkingsprincipe van verwarming ziet er eenvoudig uit: water beweegt door de pijpleiding, aangedreven door hydrostatische druk, die verscheen als gevolg van de verschillende massa's verwarmd en gekoeld water. Een ander dergelijk ontwerp wordt zwaartekracht of zwaartekracht genoemd. Circulatie is de beweging van afgekoelde batterijen en zwaardere vloeistof onder druk van zijn eigen massa naar het verwarmingselement en de verplaatsing van licht verwarmd water in de toevoerleiding. Het systeem werkt wanneer de natuurlijke circulatieketel zich onder de radiatoren bevindt.

In open circuits communiceert het rechtstreeks met de externe omgeving en ontsnapt overtollige lucht in de atmosfeer. Het volume water dat door verwarming wordt verhoogd, wordt geëlimineerd, constante druk wordt genormaliseerd.

Natuurlijke circulatie is ook mogelijk in een gesloten verwarmingssysteem als het is uitgerust met een expansievat met een membraan. Soms worden open-type structuren omgezet in gesloten. Gesloten circuits zijn stabieler in gebruik, het koelmiddel verdampt er niet in, maar ze zijn ook onafhankelijk van elektriciteit. Wat beïnvloedt de circulatiedruk?

De circulatie van water in de ketel is afhankelijk van het verschil in dichtheid tussen de warme en koude vloeistoffen en van de grootte van het hoogteverschil tussen de ketel en de laagste radiator. Deze parameters worden zelfs vóór de installatie van het verwarmingscircuit berekend. Natuurlijke circulatie vindt plaats omdat: de retourtemperatuur in het verwarmingssysteem is laag. De koelvloeistof heeft tijd om af te koelen, beweegt door de radiatoren, wordt zwaarder en duwt met zijn massa de verwarmde vloeistof uit de ketel, waardoor deze door de leidingen wordt gedwongen.

Schema van watercirculatie in de ketel

De hoogte van het batterijniveau boven de ketel verhoogt de druk, waardoor het water gemakkelijker de weerstand van de leidingen kan overwinnen. Hoe hoger de radiatoren zijn geplaatst ten opzichte van de ketel, hoe groter de hoogte van de gekoelde retourkolom en met de grotere druk duwt deze het verwarmde water omhoog wanneer het de ketel bereikt.

De dichtheid regelt ook de druk: hoe meer het water opwarmt, hoe minder de dichtheid wordt in vergelijking met de retour. Als gevolg hiervan wordt het met meer kracht naar buiten geduwd en neemt de druk toe. Om deze reden worden zwaartekrachtverwarmingsstructuren als zelfregulerend beschouwd, want als u de temperatuur van de waterverwarming verandert, verandert ook de druk op het koelmiddel, wat betekent dat het verbruik zal veranderen.

Tijdens de installatie moet de ketel helemaal onderaan worden geplaatst, onder alle andere elementen, om voldoende druk van de koelvloeistof te garanderen.

Leidingen voor systemen met natuurlijke circulatie

Bij het kiezen van de diameter van de buizen spelen niet alleen de afmetingen van het systeem en het aantal radiatoren een rol, maar ook het materiaal waaruit ze zijn gemaakt, of liever gezegd, de gladheid van de wanden. Voor zwaartekrachtsystemen is dit een zeer belangrijke parameter. De slechtste situatie is met gewone metalen buizen: het binnenoppervlak is ruw en na gebruik wordt het nog ongelijker door corrosieprocessen en opgehoopte afzettingen op de wanden. Daarom nemen dergelijke buizen de grootste diameter.

Stalen buizen kunnen er over een paar jaar zo uitzien

Vanuit dit oogpunt hebben metaal-kunststof en versterkt polypropyleen de voorkeur. Maar er worden metaal-kunststof fittingen gebruikt die de speling aanzienlijk verkleinen, wat cruciaal kan worden voor zwaartekrachtsystemen. Daarom ziet versterkt polypropyleen er meer uit. Maar ze hebben beperkingen op de temperatuur van de koelvloeistof: de bedrijfstemperatuur is 70 ° C, de piektemperatuur is 95 ° C. Voor producten gemaakt van speciaal PPS-kunststof is de bedrijfstemperatuur 95 ° C, de piektemperatuur is maximaal 110 ° C. Dus, afhankelijk van de ketel en het systeem als geheel, is het mogelijk deze leidingen te gebruiken, op voorwaarde dat het kwaliteitsproducten zijn en geen nep. Lees hier meer over polypropyleen buizen.

Metaal-kunststof en polypropyleen kunnen ook worden gebruikt voor de installatie van verwarmingssystemen

Maar als het de bedoeling is om een ​​ketel op vaste brandstof te installeren. dan is geen enkel polypropyleen bestand tegen dergelijke thermische belastingen. Gebruik in dit geval staal, of gegalvaniseerd en roestvrij staal op schroefdraadverbindingen (gebruik geen lassen bij het installeren van roestvrij staal, omdat de naden erg snel lekken)

Koper is ook geschikt (er staat hier over koperen leidingen), maar het heeft ook zijn eigen kenmerken en moet voorzichtig worden behandeld: het zal zich niet normaal gedragen met alle koelvloeistoffen en het is beter om het niet in één systeem met aluminium te gebruiken radiatoren (ze bezwijken snel)

Een kenmerk van systemen met natuurlijke circulatie is dat ze niet berekend kunnen worden door de vorming van turbulente stromingen die niet berekend kunnen worden. Ze zijn ontworpen op basis van ervaring en gemiddelde, empirisch afgeleide normen en regels. In principe zijn de regels:

• verhoog het versnellingspunt zo hoog mogelijk;
• vernauw de toevoerleidingen niet;
• plaats een voldoende aantal secties radiatoren.

Dan wordt een andere gebruikt: vanaf de plaats van de eerste vertakking en elke volgende leiden ze een pijp met een diameter die een stap kleiner is. Een pijp van 2 inch komt bijvoorbeeld uit de ketel, dan 1 van de eerste tak, dan 1 ½, enz. Het afval wordt verzameld van een kleinere diameter naar een grotere.

Er zijn nog een aantal kenmerken van de installatie van zwaartekrachtsystemen. Ten eerste is het wenselijk om pijpen te maken met een helling van 1-5%, afhankelijk van de lengte van de pijpleiding. In principe kan bij voldoende temperatuur- en hoogteverschil ook horizontale bedrading worden gemaakt, het belangrijkste is dat er geen secties zijn met een negatieve helling (in de tegenovergestelde richting gekanteld), die door de vorming van luchtzakken in hen, zal de beweging van de waterstroom blokkeren.

Zwaartekracht enkelpijpssysteem met verticale bedrading voor twee vleugels (circuits)

Het tweede kenmerk is dat op het hoogste punt van het systeem een ​​expansievat en/of een ontluchter moet worden geïnstalleerd. Het expansievat kan van het open type zijn (het systeem zal ook open zijn) of membraan (gesloten).Bij het installeren van een open luchtuitlaat hoeft deze zich niet op het hoogste punt te verzamelen - in de tank en naar de atmosfeer te gaan. Bij het installeren van een tank van het membraantype is ook de installatie van een automatische ontluchter vereist. Met horizontale bedrading zullen de Mayevsky-kranen op elk van de radiatoren niet interfereren - met hun hulp is het gemakkelijker om alle luchtpluggen in de tak te verwijderen.

Schema van installatie van zwaartekrachtverwarmingssystemen

Omdat de circulatie van water in het verwarmingssysteem plaatsvindt zonder de deelname van een pomp, moeten ze voor een ongehinderde stroming van vloeistof door de leidingen een grotere diameter hebben dan in het schema waarbij de watercirculatie wordt geforceerd. Het zwaartekrachtsysteem werkt door de weerstand die water moet overwinnen te verminderen: hoe verder de leiding van de ketel, hoe breder deze is.

Waterverwarming met natuurlijke circulatie kan een boven- of onderbedrading hebben. Wanneer de bedrading is ontworpen als tweepijps, komt verwarmd water rechtstreeks in elke batterij en gaat er niet één voor één doorheen, zoals in een enkelpijpsschema.

De bovenste bedrading, waarin de koelvloeistof eerst naar het plafond stijgt en van daaruit afdaalt naar de batterijen, is het meest geschikt om een ​​dergelijk ontwerp te installeren. Als de bedrading lager is gepland. dan wordt er een versnellingscircuit gebouwd: een hoogteverschil waarbij het water uit de ketel eerst omhoog gaat, waar het het expansievat bovenaan in de leiding binnenkomt, en dan naar beneden gaat naar de verwarmingsradiatoren.

Hoe hoger het verwarmingsapparaat is geplaatst, hoe hoger de druk in de pijpleiding. Daarom warmen de batterijen van de bovenste verdiepingen vaak beter op dan die op de lagere. Dienovereenkomstig, als u verwarming met natuurlijke circulatie tweepijps maakt, worden de batterijen die op hetzelfde niveau als de ketel of lager zijn geplaatst, niet voldoende opgewarmd.

Om een ​​dergelijke situatie te voorkomen, wordt de stookruimte grondig begraven, waardoor een voldoende hoge druk wordt geboden om het koelmiddel met de vereiste snelheid door de leidingen te laten stromen. De ketel is in de kelder geplaatst, ongeveer 3 meter onder het midden van het laagste verwarmingselement. Leidingen met warm water daarentegen worden zo hoog mogelijk verhoogd, waarbij een expansievat op het hoogste punt van de constructie wordt geplaatst en vervolgens daalt het water uit de toevoerleiding naar de radiatoren.

Typen enkelpijpssysteembedrading

Bij een enkelpijpssysteem is er geen scheiding tussen een directe en een retourleiding. De radiatoren zijn in serie geschakeld en het koelmiddel dat er doorheen gaat, koelt geleidelijk af en keert terug naar de ketel. Deze functie maakt het systeem economisch en eenvoudig, maar vereist het instellen van het temperatuurregime en het correct berekenen van het vermogen van de radiatoren.

Een vereenvoudigde versie van een eenpijpssysteem is alleen geschikt voor een klein huis met één verdieping. In dit geval gaat de leiding rechtstreeks door alle radiatoren, zonder temperatuurregelkleppen. Hierdoor blijken de eerste batterijen langs de koelvloeistof veel heter te zijn dan de vorige.

Voor uitgebreide systemen is deze bedrading niet geschikt. de koeling van de koelvloeistof zal immers aanzienlijk zijn. Voor hen gebruiken ze het Leningradka-systeem met één pijp, waarbij de gemeenschappelijke pijp voor elke radiator verstelbare uitlaten heeft. Hierdoor wordt het koelmiddel in de hoofdleiding gelijkmatiger verdeeld over alle ruimtes. De lay-out van een enkelpijpssysteem in gebouwen met meerdere verdiepingen is verdeeld in horizontaal en verticaal.

Horizontale bedrading

Bij horizontale bedrading stijgt een rechte pijp langs de hoofdstijgleiding naar de bovenste verdieping. Op elke verdieping vertrekt een horizontale pijp die achtereenvolgens door alle batterijen op deze verdieping gaat.

Ze worden gecombineerd tot een retourleidingstijgleiding en teruggevoerd naar de ketel of ketel. Op elke verdieping bevinden zich temperatuurregelkranen en op elke radiator bevinden zich Mayevsky-kranen.Horizontale bedrading kan zowel door stroom als door het Leningradka-systeem worden uitgevoerd.

Verticale bedrading

Bij dit type bedrading stijgt het hete koelmiddel naar de bovenste verdieping of zolder, en van daaruit gaat het via verticale stijgleidingen door alle verdiepingen naar de laagste. Daar worden de stijgleidingen gecombineerd tot een retourleiding. Een belangrijk nadeel van dit systeem is ongelijke verwarming op verschillende verdiepingen, die niet kan worden aangepast met een stroomsysteem.

De keuze van het bedradingssysteem voor een privéwoning hangt voornamelijk af van de lay-out. Met een groot deel van het strand en een klein aantal verdiepingen van het huis, is het beter om verticale bedrading te kiezen, zodat u in elke kamer een meer gelijkmatige temperatuur kunt bereiken. Als het gebied klein is, is het beter om horizontale bedrading te kiezen, omdat deze gemakkelijker aan te passen is. Daarnaast hoef je bij een horizontale type bedrading geen extra gaten in de plafonds te maken.

Video: eenpijps verwarmingssysteem

Het werkingsprincipe van het systeem met natuurlijke circulatie

Het verwarmingsschema van een privéwoning met natuurlijke circulatie is populair vanwege de volgende voordelen:

• Eenvoudige installatie en onderhoud.
• Het is niet nodig om extra apparatuur te installeren.
• Energieonafhankelijkheid - tijdens bedrijf zijn geen extra elektriciteitskosten vereist. Bij stroomuitval blijft het verwarmingssysteem werken.

Het werkingsprincipe van waterverwarming, met behulp van zwaartekrachtcirculatie, is gebaseerd op fysieke wetten. Bij verwarming nemen de dichtheid en het gewicht van de vloeistof af en wanneer het vloeibare medium afkoelt, keren de parameters terug naar hun oorspronkelijke staat.

Tegelijkertijd is er praktisch geen druk in het verwarmingssysteem. In warmtetechnische formules is de verhouding 1 atm. voor elke 10 m waterkolomdruk. De berekening van het verwarmingssysteem van een gebouw met 2 verdiepingen zal aantonen dat de hydrostatische druk niet hoger is dan 1 atm. in gebouwen met één verdieping 0,5-0,7 atm.

Omdat de vloeistof bij verwarming in volume toeneemt, is voor een natuurlijke circulatie een expansievat vereist. Het water dat door het watercircuit van de ketel stroomt, wordt verwarmd, wat leidt tot een toename van het volume. Het expansievat moet zich op de koelvloeistoftoevoer bevinden, helemaal bovenaan het verwarmingssysteem. De taak van de buffertank is om de toename van het vloeistofvolume te compenseren.

Het zelfcirculerende verwarmingssysteem kan worden gebruikt in particuliere huizen, waardoor de volgende aansluitingen mogelijk zijn:

• Aansluiting op vloerverwarming - vereist de installatie van een circulatiepomp, alleen op een watercircuit dat in de vloer is gelegd. De rest van het systeem blijft werken met natuurlijke circulatie. Na een stroomstoring wordt de ruimte verder verwarmd met geïnstalleerde radiatoren.
• Werk met een indirecte waterverwarmingsketel - aansluiting op een systeem met natuurlijke circulatie is mogelijk, zonder de noodzaak om pompapparatuur aan te sluiten. Om dit te doen, wordt de ketel boven in het systeem geïnstalleerd, net onder het luchtexpansievat van een gesloten of open type. Als dit niet mogelijk is, wordt de pomp direct op de opslagtank geïnstalleerd, waarbij bovendien een terugslagklep wordt geïnstalleerd om recirculatie van de koelvloeistof te voorkomen.

In systemen met zwaartekrachtcirculatie wordt de beweging van het koelmiddel uitgevoerd door zwaartekracht. Door natuurlijke uitzetting stijgt de verwarmde vloeistof omhoog in het versnellende gedeelte en "stroomt" vervolgens, onder een helling, door de leidingen die op de radiatoren zijn aangesloten terug naar de ketel.

Toenemende temperaturen

Een andere factor is het verschil tussen de dichtheid van koud en warm water. We merken het volgende feit op: verwarming met natuurlijke circulatie is een zelfregulerend type. Dus als u de temperatuur van waterverwarming verhoogt, verandert het debiet en wordt de circulatiedruk hoger.

Sterke verwarming van de vloeistof draagt ​​in hoge mate bij aan een snellere circulatie. Maar dit gebeurt alleen in een koude ruimte: wanneer de luchttemperatuur daarin een bepaald punt bereikt, koelen de batterijen veel langzamer af.

De dichtheid van zowel het water dat in de ketel wordt verwarmd als het water dat al in de radiatoren zit, is bijna gelijk. De druk zal afnemen, de snelle circulatie van water zal worden vervangen door een gemeten circulatie in het systeem.

Zodra de temperatuur van het pand van een woonhuis weer tot een bepaald niveau daalt, zal dit als signaal dienen om de druk te verhogen. Het systeem zal proberen de temperatuuromstandigheden gelijk te maken. Om dit te doen, moet u het snelle circulatieproces opnieuw starten. Dit is waar het vermogen tot zelfregulatie vandaan komt.

In het kort is de regel als volgt: een eenmalige verandering in temperatuur en volume van water stelt u in staat om de gewenste warmteafgifte van batterijen voor ruimteverwarming te krijgen.

Als gevolg hiervan worden comfortabele temperatuuromstandigheden gehandhaafd.

actieplan

Het waterverwarmingssysteem omvat een boiler (waterverwarmer), retour- en toevoerleidingen, evenals verwarmingsapparatuur, een expansievat en een veiligheidsklep. De vloeistof wordt in de ketel tot de gewenste temperatuur verwarmd en stijgt door uitzetting in de aanvoerleiding en stijgbuizen.

Van daaruit gaat het over in verwarmingsapparatuur - batterijen en radiatoren, waaraan het een deel van de warmte afgeeft. Vervolgens stuurt de retourleiding water naar de ketel, waar het weer wordt verwarmd tot de gewenste temperatuur. De cyclus herhaalt zich zolang het systeem operationeel is.

Het is belangrijk om te onthouden dat horizontale leidingen schuin zijn gemonteerd ten opzichte van de beweging van het werkmedium.

Verwarming ontwerpen met geforceerde circulatie

Gedetailleerd verwarmingsschema voor thuis

De primaire taak voor het zelf installeren van waterverwarming met een circulatiepomp is het opstellen van het juiste schema. Hiervoor heeft u een plattegrond van het huis nodig, waarop de locatie van leidingen, radiatoren, afsluiters en veiligheidsgroepen is toegepast.

Systeemberekening

In het stadium van het opstellen van de schema's, is het noodzakelijk om de parameters van de pomp voor het geforceerde verwarmingssysteem van een privéwoning correct te berekenen. Hiervoor kunt u speciale programma's gebruiken of zelf de berekeningen uitvoeren. Er zijn een aantal eenvoudige formules die helpen bij het maken van de berekening:

Waar Rn het nominale vermogen van de pomp is, kW, p is de dichtheid van het koelmiddel, voor water is deze indicator 0,998 g / cm³, Q is het debiet van het koelmiddel, l, N is de vereiste druk, m.

Een voorbeeld van een verwarmingsberekeningsprogramma

Om de drukindicator in het geforceerde verwarmingssysteem van een huis te berekenen, is het noodzakelijk om de totale weerstand van de pijpleiding en de warmtetoevoer als geheel te kennen. Helaas is het bijna onmogelijk om het zelf te doen. Hiervoor moet u speciale softwaresystemen gebruiken.

Nadat de weerstand van de pijpleiding in een waterverwarmingssysteem met circulatie is berekend, is het mogelijk om de vereiste drukindicator te berekenen met behulp van de volgende formule:

Waar H de berekende opvoerhoogte is, m, R is de weerstand van de pijpleiding, L is de lengte van het grootste rechte stuk van de pijpleiding, m, ZF is een coëfficiënt, die meestal gelijk is aan 2,2.

Op basis van de verkregen resultaten wordt het optimale model van de circulatiepomp geselecteerd.

Als de berekende pompvermogensindicatoren voor een zelfgeïnstalleerd verwarmingssysteem met geforceerde circulatie groot zijn, wordt aanbevolen om gekoppelde modellen aan te schaffen.

Installatie van verwarming met circulatie

Voorbeeld inbouwinstallatie collectorverwarming

Op basis van de berekende gegevens worden leidingen met de vereiste diameter geselecteerd en worden afsluiters voor hen geselecteerd. Het diagram toont echter niet de methode om de kofferbak te monteren. Pijpleidingen kunnen verborgen of open worden geïnstalleerd. De eerste wordt aanbevolen om alleen te gebruiken met volledig vertrouwen in de betrouwbaarheid van het gehele verwarmingssysteem van een privéhuisje met geforceerde circulatie.

Er moet aan worden herinnerd dat de kwaliteit van de componenten van het systeem zal afhangen van de prestaties en prestaties. Dit geldt in het bijzonder voor het materiaal voor de vervaardiging van buizen en afsluiters. Bovendien wordt voor een tweepijpsschema van een verwarmingssysteem met geforceerde circulatie aanbevolen om het advies van professionals op te volgen:

• Installatie van een noodstroomvoorziening voor de circulatiepomp bij stroomuitval;
• Controleer bij gebruik van antivries als koelmiddel de compatibiliteit met de materialen voor de vervaardiging van leidingen, radiatoren en de ketel;
• Volgens het huisverwarmingsschema met geforceerde circulatie, moet de ketel zich op het laagste punt van het systeem bevinden;
• Naast het pompvermogen is het noodzakelijk om het expansievat te berekenen.

De technologie voor het installeren van circulatieverwarming verschilt niet van de standaard

Het is belangrijk om rekening te houden met de kenmerken van het contourhuis - het materiaal voor het maken van de muren, het warmteverlies. Dit laatste heeft direct invloed op de kracht van het hele systeem.

Analyse van de parameters van verwarmingssystemen met geforceerde circulatie zal helpen om er een objectieve mening over te vormen:

Wat het is

Als een systeem met geforceerde circulatie een drukval vereist die wordt gecreëerd door een circulatiepomp of wordt geleverd door een aansluiting op een verwarmingsleiding, dan is het beeld anders. Verwarming door natuurlijke circulatie maakt gebruik van een eenvoudig fysiek effect - de uitzetting van een vloeistof bij verwarming.

Als we de technische subtiliteiten negeren, is het basisschema van het werk als volgt:

• De ketel verwarmt een bepaalde hoeveelheid water. Dus zet het natuurlijk uit en wordt, vanwege zijn lagere dichtheid, naar boven verplaatst door een koudere massa koelvloeistof.
• Nadat het naar het bovenste punt van het verwarmingssysteem is gestegen, beschrijft het water, dat geleidelijk afkoelt, door de zwaartekracht een cirkel door het verwarmingssysteem en keert terug naar de ketel. Tegelijkertijd geeft het warmte af aan de kachels en tegen de tijd dat het weer bij de warmtewisselaar is, heeft het een grotere dichtheid dan in het begin. Dan herhaalt de cyclus zich.

Handig: niets belet u natuurlijk om een ​​circulatiepomp in het circuit op te nemen. In de normale modus zorgt het voor een snellere watercirculatie en uniforme verwarming, en bij afwezigheid van elektriciteit werkt het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie.

De werking van de pomp in een natuurlijk circulatiesysteem.

De foto laat zien hoe het probleem van interactie tussen de pomp en het natuurlijke circulatiesysteem wordt opgelost. Wanneer de pomp draait, wordt de terugslagklep geactiveerd en gaat al het water door de pomp. Het is de moeite waard om het uit te zetten - de klep gaat open en water circuleert door een dikkere pijp als gevolg van thermische uitzetting.

Ketel voor zwaartekrachtsystemen

Aangezien dergelijke schema's vooral nodig zijn voor een apparaat dat onafhankelijk is van elektriciteit, moeten de ketels ook werken zonder het gebruik van elektriciteit. Het kunnen alle niet-geautomatiseerde eenheden zijn, behalve pellets en elektrische.

Meestal werken ketels voor vaste brandstoffen in systemen met natuurlijke circulatie. Ze zijn goed voor iedereen, maar bij veel modellen is de brandstof snel op. En als er strenge vorst buiten het raam is en het huis niet voldoende geïsoleerd is, moet u, om 's nachts een acceptabele temperatuur te behouden, opstaan ​​​​en brandstof gooien. Vooral deze situatie wordt vaak gevonden waar brandhout wordt verwarmd. De uitweg is om een ​​lang brandende ketel te kopen (natuurlijk niet-vluchtig). In Litouwse vastebrandstofketels Stropuva brandt bijvoorbeeld onder bepaalde omstandigheden brandhout tot 30 uur en steenkool (antraciet) tot meerdere dagen. De specificaties voor Candle-ketels zijn iets slechter: de minimale brandtijd voor brandhout is 7 uur, voor kolen - 34 uur. Er zijn ketels zonder automatisering en pompen en het Duitse bedrijf Buderus, het Tsjechische Viadrus en de Pools-Oekraïense Wikchlach, evenals Russische fabrikanten: Energiya, Ogonyok.

Niet-vluchtige lang brandende ketel Stropuva

Er zijn niet-vluchtige gasketels van Russische makelij, bijvoorbeeld Conord. die worden geproduceerd in Rostov aan de Don. Ze kunnen worden gebruikt in systemen met natuurlijke circulatie. Dezelfde fabriek produceert energie-onafhankelijke universele ketels "Don", die ook geschikt zijn voor gebruik zonder elektriciteit. De vloergasketels van het Italiaanse bedrijf Bertta - het Novella Autonom-model en enkele andere eenheden van Europese en Aziatische fabrikanten werken in systemen met natuurlijke circulatie.

De tweede manier, die de tijd tussen vuurhaarden zal helpen verlengen, is door de traagheid van het systeem te vergroten. Hiervoor zijn warmteaccumulatoren (TA) geïnstalleerd. Ze werken goed met ketels voor vaste brandstoffen, die niet in staat zijn om de intensiteit van de verbranding te regelen: de overtollige warmte wordt afgevoerd naar de warmteaccumulator, waarin energie wordt geaccumuleerd en verbruikt terwijl het koelmiddel in het hoofdsysteem afkoelt. De aansluiting van een dergelijk apparaat heeft zijn eigen kenmerken: het moet onderaan op de toevoerleiding worden geplaatst. Bovendien voor een efficiënte warmteafvoer en normaal bedrijf - zo dicht mogelijk bij de ketel. Voor zwaartekrachtsystemen is deze oplossing echter verre van de beste. Ze komen vrij langzaam in de normale circulatiemodus, maar ze zijn zelfregulerend: hoe kouder het in de kamer is, hoe meer de koelvloeistof afkoelt die door de radiatoren stroomt. Hoe groter het temperatuurverschil, hoe groter het dichtheidsverschil en hoe sneller het koelmiddel beweegt. En de geïnstalleerde TA maakt de verwarming trager en er is veel meer tijd en brandstof nodig voor acceleratie. Klopt, en de warmte wordt langer afgegeven. Over het algemeen is het aan jou.

Om de temperatuur in het systeem te stabiliseren, is een thermische accumulator geïnstalleerd.

Ongeveer dezelfde problemen met kachelverwarming met natuurlijke circulatie. Hier speelt de ovenreeks zelf de rol van warmteaccumulator en is er ook veel energie (brandstof) nodig om het systeem te versnellen. Maar in het geval van het gebruik van TA is het meestal mogelijk om het uit te sluiten, en in het geval van een oven is dit onrealistisch.

Uit de wetten van de natuurkunde

Stel dat in radiatoren en een ketel de temperatuur van de vloeistof met sprongen langs de centrale assen verandert: de bovenste delen bevatten hete vloeistof en de onderste delen bevatten koude vloeistof.

Heet water heeft een lagere dichtheid, waardoor het minder weegt dan koud water. Hierdoor bestaat het verwarmingssysteem uit twee met elkaar in verbinding staande vaten, waarin vloeistof van boven naar beneden beweegt.

Een hoge kolom gevormd door gekoeld water met een groot gewicht duwt bij het bereiken van de radiatoren een lage kolom naar buiten. Hierdoor wordt de hete vloeistof geduwd en ontstaat er circulatie.

Soorten verwarmingssystemen met zwaartekrachtcirculatie

Ondanks het eenvoudige ontwerp van een waterverwarmingssysteem met zelfcirculatie van het koelmiddel, zijn er ten minste vier populaire installatieschema's. De keuze van het type bedrading hangt af van de kenmerken van het gebouw zelf en de verwachte prestaties.

Om te bepalen welk schema zal werken, is het in elk afzonderlijk geval vereist om een ​​hydraulische berekening van het systeem uit te voeren, rekening te houden met de kenmerken van de verwarmingseenheid, de buisdiameter te berekenen, enz. Mogelijk hebt u de hulp van een professional nodig bij het uitvoeren van de berekeningen.

Gesloten systeem met zwaartekrachtcirculatie

In de EU-landen zijn onder andere gesloten systemen het populairst. In de Russische Federatie is de regeling nog niet op grote schaal gebruikt. De werkingsprincipes van een gesloten waterverwarmingssysteem met pomploze circulatie zijn als volgt:

• Bij verwarming zet het koelmiddel uit, water wordt uit het verwarmingscircuit verdrongen.
• Onder druk komt de vloeistof in een gesloten membraanexpansievat. Het ontwerp van de container is een holte die door een membraan in twee delen wordt verdeeld. De ene helft van de tank is gevuld met gas (de meeste modellen gebruiken stikstof).Het tweede deel blijft leeg voor het vullen met koelvloeistof.
• Wanneer de vloeistof wordt verwarmd, wordt er voldoende druk gecreëerd om door het membraan te dringen en de stikstof te comprimeren. Na afkoeling vindt het omgekeerde proces plaats en het gas perst het water uit de tank.

Anders werken gesloten systemen zoals andere natuurlijke circulatieverwarmingsschema's. Als nadelen kan men de afhankelijkheid van het volume van het expansievat noemen. Voor kamers met een groot verwarmd oppervlak moet u een ruime container installeren, wat niet altijd aan te raden is.

Open systeem met zwaartekrachtcirculatie

Het open type verwarmingssysteem verschilt alleen van het vorige type in het ontwerp van het expansievat. Dit schema werd het meest gebruikt in oude gebouwen. De voordelen van een open systeem zijn de mogelijkheid om containers zelf te vervaardigen uit geïmproviseerde materialen. De tank heeft meestal bescheiden afmetingen en wordt op het dak of onder het plafond van de woonkamer geïnstalleerd.

Het grootste nadeel van open constructies is het binnendringen van lucht in leidingen en verwarmingsradiatoren, wat leidt tot verhoogde corrosie en snel falen van verwarmingselementen. Het luchten van het systeem is ook een frequente "gast" in open circuits. Daarom worden radiatoren schuin geïnstalleerd, Mayevsky-kranen zijn nodig om lucht te laten ontsnappen.

Enkelpijpssysteem met zelfcirculatie

Deze oplossing heeft verschillende voordelen:

1. Er is geen gepaarde pijpleiding onder het plafond en boven het vloerniveau.
2. Bespaar geld op systeeminstallatie.

De nadelen van een dergelijke oplossing zijn duidelijk. De warmteafgifte van verwarmingsradiatoren en de intensiteit van hun verwarming neemt af met de afstand tot de ketel. Zoals de praktijk laat zien, wordt een enkelpijps verwarmingssysteem van een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie, zelfs als alle hellingen in acht worden genomen en de juiste pijpdiameter is geselecteerd, vaak opnieuw gedaan (door pompapparatuur te installeren).

Tweepijpssysteem met zelfcirculatie

Het tweepijpsverwarmingssysteem in een woonhuis met natuurlijke circulatie heeft de volgende ontwerpkenmerken:

1. Aan- en retourstroom via aparte leidingen.
2. De toevoerleiding is via een inlaat op elke radiator aangesloten.
3. De batterij wordt met de tweede eyeliner op de retourleiding aangesloten.

Als gevolg hiervan biedt een tweepijpsradiatorsysteem de volgende voordelen:

1. Uniforme verdeling van warmte.
2. Het is niet nodig om radiatorsecties toe te voegen voor een betere opwarming.
3. Makkelijker om het systeem aan te passen.
4. De diameter van het watercircuit is minstens één maat kleiner dan in schema's met één leiding.
5. Gebrek aan strikte regels voor het installeren van een tweepijpssysteem. Kleine afwijkingen met betrekking tot hellingen zijn toegestaan.

Het belangrijkste voordeel van een tweepijpsverwarmingssysteem met onder- en bovenbedrading is de eenvoud en tegelijkertijd de efficiëntie van het ontwerp, waardoor u fouten in de berekeningen of tijdens installatiewerkzaamheden kunt nivelleren.

Vermogensberekening

Het effectieve warmtevermogen van de ketel wordt op dezelfde manier berekend als in alle andere gevallen.

per gebied

De eenvoudigste manier is de berekening die door SNiP wordt aanbevolen voor het gebied van de kamer. 1 kW thermisch vermogen moet op 10 m2 van de ruimte vallen. Voor de zuidelijke regio's wordt een coëfficiënt van 0,7 - 0,9 genomen, voor de middelste zone van het land - 1,2 - 1,3, voor de regio's van het Verre Noorden - 1,5-2,0.

Zoals elke ruwe berekening negeert deze methode veel factoren:

• Plafond hoogten. Het is lang niet overal de standaard 2,5 meter.
• Warmte lekt door openingen.
• De locatie van de kamer in het huis of tegen buitenmuren.

Alle rekenmethoden geven grote fouten, waardoor het thermisch vermogen meestal met enige marge in het project wordt meegenomen.

Per volume, rekening houdend met aanvullende factoren

Een nauwkeuriger beeld geeft een andere berekeningsmethode.

• Als basis wordt uitgegaan van het thermisch vermogen van 40 watt per kubieke meter luchtvolume in de ruimte.
• Ook hier gelden regionale coëfficiënten.
• Elk venster met standaardafmetingen voegt 100 watt toe aan onze berekeningen. Elke deur is 200.
• De locatie van de kamer nabij de buitenmuur geeft, afhankelijk van de dikte en het materiaal, een coëfficiënt van 1,1 - 1,3.
• Een woonhuis, waarbij de onderkant en bovenkant geen warme aangrenzende appartementen zijn, maar de straat, wordt berekend met een coëfficiënt van 1,5.

Echter: en deze berekening zal ZEER bij benadering zijn. Het volstaat te zeggen dat in particuliere huizen die zijn gebouwd met behulp van energiebesparende technologieën, het project een verwarmingsvermogen van 50-60 watt per vierkante meter omvat. Te veel wordt bepaald door warmtelekkage door muren en plafonds.

Voordelen van het installeren van een tweepijpssysteem

Bij het ontwerpen van waterverwarming met geforceerde circulatie voor een privéwoning, kiezen ze, op basis van de materiële mogelijkheden van de eigenaar, een eenpijps- of tweepijpsschema. Een enkelpijpssysteem is goedkoper, gemakkelijker te installeren en een tweepijpssysteem is efficiënter in gebruik. Bij het installeren van een horizontaal tweepijpsverwarmingssysteem zijn drie pijpleidinglegschema's mogelijk: doodlopend, geassocieerd en collector.

Drie schema's voor het apparaat van een horizontaal tweepijpsverwarmingssysteem in een privéwoning: A) doodlopend; B) passeren; B) collector (balk)

We merken meteen op dat deze laatste, namelijk de aanleg van de collectorbuizen, het grootste rendement heeft. De implementatie ervan verhoogt echter het materiaalverbruik en de complexiteit van het installatiewerk.