Затворена отоплителна система: схеми и характеристики на инсталацията на система от затворен тип

Основната характеристика, при която затворената отоплителна система се различава от отворената, е нейната изолация от влиянието на околната среда. Такава схема включва циркулационна помпа, която стимулира движението на охлаждащата течност. Веригата е лишена от много недостатъци, присъщи на отворен отоплителен кръг.

Ще научите всичко за плюсовете и минусите на затворените отоплителни кръгове, като прочетете нашата статия. Тя старателно разглобява опциите на устройството, спецификата на монтажа и работата на затворените системи. За независимите майстори е даден пример за хидравлично изчисление.

Информацията, представена за справка, се основава на строителни норми. За да се оптимизира възприемането на трудна тема, текстът е допълнен с полезни схеми, колекции от снимки и видео ръководства.

Принципът на работа на затворена система

Топлинното разширение в затворена система се компенсира чрез използването на мембранен разширителен резервоар, напълнен с вода по време на нагряване. При охлаждане водата от резервоара отново отива в системата, като по този начин се поддържа постоянно налягане във веригата.

Налягането, генерирано в затворения отоплителен кръг по време на инсталацията, се предава на цялата система. Топлоносителят се циркулира принудително, следователно тази система е летлива. без циркулационна помпа няма да има движение на нагрята вода през тръбите към устройствата и обратно към топлинния генератор.

Основните елементи на затворен контур:

• бойлер;
• вентил за изпускане на въздух;
• термостатичен клапан;
• радиатори;
• тръби;
• разширителен резервоар, който не е в контакт с атмосферата;
• балансиращ клапан;
• сачмен клапан;
• помпа, филтър;
• предпазен клапан;
• манометър;
• фитинги, крепежни елементи.

Ако захранването у дома е без прекъсване, тогава затворената система работи ефективно. Често дизайнът се допълва от "топли подове", увеличавайки неговата ефективност и разсейване на топлината.

Тази подредба ви позволява да не се придържате към определен диаметър на тръбопровода, да намалите разходите за придобиване на материали и да не поставяте тръбопровода под наклон, което опростява монтажа. Течност с ниска температура трябва да тече към помпата, в противен случай работата й е невъзможна.

Отоплителната верига със затворен кръг включва част от частите, които се използват в други видове системи

Тази опция има и един отрицателен нюанс - докато при постоянен наклон отоплението работи дори при липса на захранване, то при строго хоризонтално положение на тръбопровода, затворена система не работи. Този недостатък се компенсира от висока ефективност и редица положителни аспекти в сравнение с други видове отоплителни системи.

Монтажът е сравнително прост и възможен в помещение с всякакъв размер. Не е необходимо тръбопроводът да бъде изолиран, нагряването става много бързо, ако във веригата присъства термостат, тогава температурният режим може да бъде настроен. Ако системата е подредена правилно, тогава няма загуби на охлаждаща течност и следователно няма причини за нейното попълване.

Несъмнено предимство на затворената отоплителна система е, че температурната разлика между захранването и връщането позволява да се увеличи експлоатационният живот на котела. Тръбопроводите със затворена верига са по-малко податливи на корозия. Възможно е да се качи във веригата антифриз вместо водакогато отоплението трябва да бъде изключено през зимата за дълго време.

Най-често използваните системи от затворен тип са водни системи, въпреки че незамръзващите течности, пара и газове с необходимите характеристики също могат да служат като охлаждаща течност

Защита на системата срещу въздух

Теоретично въздухът не трябва да влиза в затворена отоплителна система, но всъщност той все още е там. Натрупването му се наблюдава в момент, когато тръбите и батериите се пълнят с вода. Втората причина може да бъде намаляване на налягането на ставите.

В резултат на появата на въздушни задръствания се намалява топлопредаването на системата. За да се борят с това явление, в системата са включени специални клапани и кранове за обезвъздушаване.

Ако в системата не се натрупва въздух, поплавъкът за обезвъздушаване блокира изпускателния клапан.Когато въздушна тапа се натрупва в поплавковата камера, поплавъкът спира да държи изпускателния клапан, така че въздухът излиза извън устройството

За да се сведе до минимум вероятността от задръствания, трябва да се спазват определени правила при пълнене на затворена система:

1. Доставяйте вода от дъното до върха. За целта поставете тръби, така че освободената вода и въздух да се движат в една и съща посока.
2. Оставете крановете за обезвъздушаване в отворено положение, а крановете за източване на вода - в затворено положение. По този начин, с постепенно покачване на охлаждащата течност, въздухът ще изтича през отворите за отворен въздух.
3. Затворете вентилационния клапан веднага щом водата преминава през него. Процесът продължава гладко, докато веригата не се напълни напълно с охлаждаща течност.
4. Стартирайте помпата.

Ако е в отоплителния кръг алуминиеви радиатори, след това на всеки вентилационен отвор се изискват. Алуминият в контакт с охлаждащата течност предизвиква химическа реакция, придружена от отделяне на кислород. Частично биметалните радиатори имат същия проблем, но се образува много по-малко въздух.

В горната точка е инсталиран автоматичен отдушник. Това изискване се обяснява с факта, че въздушните мехурчета в течни вещества винаги вдигат тръбата, където се събират от устройство за изпускане на въздух

В радиаторите цялата 100% биметална охлаждаща течност не е в контакт с алуминий, но професионалистите настояват за наличието на въздушен отвор в този случай. Специфичният дизайн на стоманените панелни радиатори вече е оборудван с клапани за освобождаване на въздух по време на производствения процес.

На стари чугунени радиатори въздухът се отстранява с помощта на сферичен клапан, други устройства тук са неефективни.

Критичните точки в отоплителния кръг са извивките на тръбите и горните точки на системата, така че устройствата за изпускане на въздух са монтирани на тези места. В затворен цикъл прилагайте Маевски кранове или автоматични поплавъчни клапани, които позволяват вентилиране на въздуха без човешка намеса.

В случая на това устройство има полипропиленов поплавък, свързан през лъч към макарата. Докато поплавковата камера се изпълва с въздух, поплавъкът се спуска и когато достигне най-ниското положение, той отваря клапан, през който изтича въздух.

В освободения от газ обем навлиза вода, поплавъкът се втурва нагоре и затваря макарата. За да се предотврати навлизането на отломки в последния, той е покрит със защитна капачка.

Случаят както с ръчен, така и с автоматичен вентилационен отвор е изработен от висококачествен материал, който не е податлив на корозия. За да извадите въздушната тапа, конусът се завърта обратно на часовниковата стрелка, въздухът се освобождава, докато шипенето спре

Има модификации, при които този процес протича по различен начин, но принципът е същият: поплавъкът в долната позиция - газ се освобождава; поплавъкът е нагоре - клапанът е затворен, въздух се натрупва. Цикълът се повтаря автоматично и не изисква присъствието на човек.

Хидравлично изчисление за затворена система

За да не направите грешка при избора на тръби за диаметъра и мощността на помпата, е необходимо хидравлично изчисление на системата.

Ефективната работа на цялата система е невъзможна без да се вземат предвид основните 4 точки:

1. Определяне на количеството охлаждаща течност, което трябва да се подава към отоплителните устройства, за да се осигури желания топлинен баланс в къщата, независимо от външната температура.
2. Максимално намаляване на оперативните разходи.
3. Намалете до минимум финансови инвестиции, в зависимост от избрания диаметър на тръбопровода.
4. Стабилна и безшумна работа на системата.

Хидравличното изчисление ще помогне за решаването на тези проблеми, което ви позволява да изберете оптималните диаметри на тръбите, като вземете предвид икономически обоснованите дебити на охлаждащата течност, да определите загубата на хидравлично налягане в отделни секции, да свържете и балансирате клоните на системата.Това е сложен и отнемащ време, но необходим етап на проектиране.

Правила за изчисляване на дебита на охлаждащата течност

Изчисленията са възможни, ако има изчисление на топлотехниката и след избора на радиатори за мощност. Изчислението на топлотехниката трябва да съдържа разумни данни за обемите топлинна енергия, натоварванията, топлинните загуби. Ако тези данни не са налице, тогава мощността на радиатора се взема върху площта на помещението, но резултатите от изчисленията ще бъдат по-малко точни.

Триизмерната схема е удобна за използване. На всички елементи върху него са дадени обозначения, които включват маркирането и номера в ред

Започнете със схемата. По-добре е да го изпълните в аксонометрична проекция и да приложите всички известни параметри. Дебитът на охлаждащата течност се определя по формулата:

G = 860q / ∆t kg / h,

където q е мощността на радиатора kW, ∆t е температурната разлика между връщащите и захранващите линии. След като се определи тази стойност, напречното сечение на тръбите се определя от таблиците на Шевелев.

За да използвате тези таблици, резултатът от изчислението трябва да бъде преобразуван в литри в секунда по формулата: GV = G / 3600ρ. Тук GV обозначава дебита на охлаждащата течност в l / s, ρ е плътността на водата, равна на 0,983 kg / l при температура 60 градуса C. От таблиците можете просто да изберете напречното сечение на тръбата, без да извършвате пълно изчисление.

Таблиците на Shevelev значително опростяват изчислението. Ето диаметрите на пластмасовите и стоманените тръби, които могат да се определят като се знае скоростта на охлаждащата течност и нейния дебит

Последователността на изчислението е по-лесна за разбиране с примера на проста схема, включваща бойлер и 10 радиатора. Схемата трябва да бъде разделена на секции, където напречното сечение на тръбата и дебитът на охлаждащата течност са постоянни.

Първата секция е линията от котела до първия радиатор. Вторият е сегментът между първия и втория радиатор. Третият и следващите раздели разпределят по подобен начин.

Температурата от първото до последното устройство постепенно намалява. Ако в първия раздел топлинната енергия е 10 кВт, тогава при преминаване на първия радиатор охлаждащата течност му дава определено количество топлина, а отработената топлина намалява с 1 кВт и т.н.

Можете да изчислите дебита на охлаждащата течност по формулата:

Q = (3.6xQuch) / (cx (tr-to))

Тук Quch е топлинното натоварване на секцията, s е специфичната топлина на водата, която има постоянна стойност 4,2 kJ / kg x s., Tr е температурата на горещия топлоносител на входа и към температурата на охладения топлоносител на изхода.

Оптималната скорост на движение на горещата течност по тръбопровода е от 0,2 до 0,7 m / s. При по-ниска стойност в системата ще се появят задръствания. Този параметър се влияе от материала на продукта, грапавостта вътре в тръбата.

Както в отворени, така и в затворени отоплителни кръгове се използват тръби, изработени от черна и неръждаема стомана, мед, полипропилен, полиетилен с различни модификации, полибутилен и др.

При скорост на охлаждащата течност в препоръчителния диапазон от 0,2-0,7 m / s ще се наблюдават загуби на налягане от 45 до 280 Pa / m в полимерния тръбопровод и от 48 до 480 Pa / m в стоманени тръби.

Вътрешният диаметър на тръбите в секцията (dвн) се определя въз основа на топлинния поток и температурната разлика на входа и изхода (∆tco = 20 градуса С за отоплителна верига с 2 тръби) или дебита на охлаждащата течност. За това има специална таблица:

Съгласно тази таблица, знаейки температурната разлика между входа и изхода, както и дебита, е лесно да се определи вътрешния диаметър на тръбата

За да изберете верига, трябва да разгледате схеми за едно и две тръби отделно. В първия случай се изчислява щрангът с най-голямо количество оборудване, а във втория - натоварената верига. Дължината на сайта е взета от плана, изпълнен в мащаб.

Точно хидравлично изчисление може да извърши само специалист в съответния профил. Има специални програми, които ви позволяват да извършвате всички изчисления, свързани с топлинни и хидравлични характеристики, които могат да се използват, когато дизайн на отоплителната система за вашия дом.

Избор на циркулационна помпа

Целта на изчислението е да се получи стойността на налягането, която помпата трябва да развие, за да води вода през системата. За целта използвайте формулата:

P = Rl + Z

В който:

• P е загубата на налягане в тръбопровода в Pa;
• R е специфичната устойчивост на триене в Pa / m;
• l е дължината на тръбата в секцията за проектиране в m;
• Z - загуба на налягане в "тесните" области в Па.

Тези изчисления са опростени от същите таблици на Шевелев, от които може да се намери стойността на съпротивлението на триене, само 1000i ще трябва да се изчислява според конкретната дължина на тръбата. Така че, ако диаметърът на вътрешната тръба е 15 mm, дължината на секцията е 5 m, а 1000i = 28,8, тогава Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 Bar. След намирането на Rl стойностите за всеки график, те се сумират.

Стойността на загубата на налягане Z както за котела, така и за радиаторите е в паспорта. За други съпротивления, експертите съветват да се вземе 20% от Rl, последвано от сумиране на резултатите за отделни секции и умножение с коефициент 1,3. Резултатът е желаната глава на помпата. При едно- и двутръбни системи изчислението е едно и също.

Помпата е инсталирана така, че нейният вал заема хоризонтално положение, в противен случай не може да се избегне образуването на задръствания. Монтирайте го върху американски жени, така че, ако е необходимо, да се премахне лесно

В случая, когато помпа вземете според съществуващия котел, след това приложите формулата: Q = N / (t2-t1), където N е мощността на отоплителния агрегат в W, t2 и t1 са температурата на охлаждащата течност при излизане от котела и при връщане, съответно.

Как да изчислим разширителния резервоар?

Изчислението се свежда до определяне на количеството, с което обемът на охлаждащата течност ще се увеличи по време на нагряването му от средната стайна температура + 20 градуса С до работната - от 50 до 80 градуса. Тези изчисления не са прости, но има и друг начин за решаване на проблема: професионалистите съветват да изберат резервоар с обем, равен на 1/10 от общото количество течност в системата.

Разширителен резервоар е много важен елемент от системата. Излишната охлаждаща течност, която получава по време на разширяването на последната, спестява линията и подслушва от разкъсване

Можете да разберете тези данни от сертификатите за оборудване, които показват капацитета на водната риза на котела и 1 секция на радиатора. След това се изчислява площта на напречното сечение на тръбите с различни диаметри и се умножава по съответната дължина.

Резултатите са обобщени, плюс данните от паспортите се добавят към тях и се вземат 10% от общата сума. Ако цялата система съдържа 200 литра охлаждаща течност, тогава е необходим разширителен съд от 20 литра.

Критерии за избор на резервоари

Марка разширителни резервоари от стомана. Вътре е мембрана, разделяща резервоара на 2 отделения. Първият се пълни с газ, а вторият - с охлаждаща течност. Когато температурата се повиши и водата изтича от системата към резервоара, тогава под нейното налягане газът се компресира. Топлоносителят не може да заеме целия обем поради наличието на газ в резервоара.

Капацитетът на разширителните резервоари е различен. Този параметър е избран така, че когато налягането в системата достигне своя връх, водата не се повишава над зададеното ниво. Като защита на резервоара срещу преливане, в дизайна е включен предпазен клапан.Нормалното пълнене на резервоара е от 60 до 30%.

Най-доброто решение е да инсталирате разширителния резервоар на мястото, където системата има най-малко завои. Най-доброто място за него е прав участък пред помпата.

Изборът на оптималната схема

При отопление в частна къща се използват два вида схеми: едно- и двутръбна. Ако ги сравните, тогава последното е по-ефективно. Основната им разлика в методите за свързване на радиатори към тръбопроводи. В двутръбна система незаменим елемент от отоплителния кръг е индивидуален щранг, чрез който охладената охлаждаща течност се връща в котела.

Инсталирането на еднотръбна система е по-опростено и по-евтино във финансово отношение. Затвореният контур на тази система комбинира тръбите за захранване и връщане.

Еднотръбна отоплителна система

В едно и двуетажни сгради с малка площ, еднотръбният отоплителен кръг със затворена верига се е доказал, представляващ еднопроводна тръба и серия от радиатори, свързани последователно.

Понякога е наричан популярно „Ленинград“. Топлоносителят, връщайки топлина към радиатора, се връща към захранващата тръба и след това преминава през следващата батерия. Най-новите радиатори получават по-малко топлина.

Когато инсталирате еднотръбна система, можете да направите две опции за преместване на охлаждащата течност - свързана и задънена улица. В първия случай системата може да бъде балансирана, но във втория няма

Предимството на такава схема се нарича икономична инсталация - отнема по-малко време и материал, отколкото за двутръбна система. В случай на повреда на един радиатор, останалите ще работят в нормален режим при използване на байпас.

Възможностите на еднотръбна схема са ограничени - тя не може да се стартира поетапно, радиаторите се затоплят неравномерно, така че трябва да добавите секции към последните във веригата. За да не се охлажда охлаждащата течност толкова бързо, е необходимо да се увеличи диаметърът на тръбите. Препоръчва се да свържете не повече от 5 радиатора за всеки етаж.

Известни са два типа системи: хоризонтална и вертикална. В едноетажна сграда се полага хоризонтален изглед на отоплителната система както над, така и под пода.Препоръчва се батериите да се монтират на едно и също ниво, а хоризонталната тръба за захранване е леко наклонена по протежение на потока на охлаждащата течност.

В случай на вертикално окабеляване водата от котела се издига нагоре по централния щранг, навлиза в тръбопровода, разпределя се между отделните щрангове и от тях през радиаторите. Охлаждайки, течността надолу по същия щранг слиза надолу, минавайки там през всички устройства, тя е във връщащата тръба и от нея помпата я изпомпва обратно към котела.

Еднотръбната вертикална система включва главен щранг и редица отделни разширителни резервоари, захранваща тръба, батерии, въздушен колектор, връщаща тръба и помпа. По-често се използва система с изместени секции, където се използват 3-посочни кранове за регулиране на отоплението на радиаторите

Избирайки затворен тип отоплителна система, инсталацията се извършва в следната последователност:

1. Инсталирайте котела. Най-често за него се отделя място на земята или първия етаж на къщата.
2. Тръбите са свързани към входните и изходните тръби на котела, те се развъждат по периметъра на всички помещения. Връзките се избират в зависимост от материала на основните тръби.
3. Инсталирайте разширителния резервоар, поставяйки го в най-високата точка. В същото време е монтирана група за сигурност, която го свързва с магистралата през тройник. Те фиксират вертикалния основен щранг, свързват го с резервоара.
4. Инсталирайте радиатори с инсталирането на кранове Maevsky. Най-добрият вариант: байпас и 2 спирателни клапана - един на входа, а другият на изхода.
5. Помпата е инсталирана в зоната, където охладената охлаждаща течност навлиза в котела, като предварително е инсталирала филтър пред мястото на монтирането му. Роторът е поставен хоризонтално.

Някои майстори инсталират помпа с байпас, за да не изтече водата от системата в случай на ремонт или подмяна на оборудване.

След като монтирате всички елементи, отворете клапана, напълнете линията с охлаждаща течност и отстранете въздух. Те проверяват дали въздухът е толкова напълно отстранен чрез развиване на винта, разположен на капака на корпуса на помпата. Ако изтича течност изпод нея, това означава, че оборудването може да се стартира, като предварително се затегне предварително развит централен винт.

С доказани дизайни еднотръбни отоплителни системи и опции на устройството, които можете да намерите в друга статия на нашия сайт.

Дву тръбна отоплителна система

Както в случая на еднотръбна система, има хоризонтално и вертикално окабеляване, но има както захранваща, така и връщаща линия. Всички радиатори се загряват еднакво. Един тип се различава от друг по това, че в първия случай има един щранг и всички отоплителни устройства са свързани към него.

Двутръбните схеми най-често се срещат при многоетажно строителство, когато се изисква един котел ефективно да загрява цялата сграда

Вертикалната диаграма предвижда свързването на радиаторите към щранг, разположен вертикално. Предимството му е, че в многоетажна сграда всеки етаж е индивидуално свързан с щранг.

Характеристика на двутръбната схема е наличието на тръби, свързани към всяка батерия: едната права и втората обратна. Има 2 вериги за свързване на отоплителни уреди. Един от тях е колектор, когато от колекторите към акумулатора се побират 2 тръби.

Схемата се характеризира със сложна инсталация, висок разход на материали, но във всяка стая можете да регулирате температурата.

Втората е паралелна верига е по-проста. Изпускателните щрангове са инсталирани около периметъра на къщата, радиатори са свързани към тях. През пода минава шезлонг и към него са свързани щрангове.

Компонентите на такава система са:

• бойлер;
• предпазен клапан;
• манометър;
• автоматичен отдушник;
• термостатичен клапан;
• батерия;
• помпа;
• филтър;
• балансиращо устройство;
• резервоар;
• клапан.

Преди да продължите с инсталацията, трябва да се реши въпросът за вида на енергийния носител. След това инсталирайте котела в отделно котелно помещение или в мазето. Основното е, че трябва да има добра вентилация. Инсталирайте колектора, ако това е предвидено от проекта и помпата. Настройка и измервателно оборудване е монтирано в близост до котела.

Към всеки бъдещ радиатор се води магистрала, след което самите батерии са инсталирани. Радиаторите са окачени на специални скоби по такъв начин, че 10-12 сантиметра остават до пода и на 2-5 см от стените.Те доставят отвори за инструменти със устройства за изключване и управление на входа и изхода.

Процесът на инсталиране на двутръбна система се състои от няколко етапа. Първият от тях е инсталирането на бойлер. Към местата на монтаж на батерията първо се доставят тръби и едва след това са монтирани самите радиатори

След инсталирането на всички възли на системата се натиска. Професионалистите трябва да се ангажират с него, защото само те могат да издадат съответния документ.

Подробно характеристики на устройството на двутръбна отоплителна система описани тук, статията представя различни схеми и дава техния анализ.

Изводи и полезно видео по темата

Това видео показва пример за подробно хидравлично изчисление на двутръбна отоплителна система от затворен тип за двуетажна сграда в програмата VALTEC.PRG:

Тук е описано подробно за устройството на еднотръбна отоплителна система:

Възможно е сами да инсталирате затворена версия на отоплителната система, но не можете да направите без съвет от експерт. Ключът към успеха е правилно завършен проект и качествени материали.

Имате въпроси относно спецификата на вътрешния отоплителен кръг? Има ли информация по темата, интересна за посетителите на сайта и нас? Моля, напишете коментари в блока по-долу.