Stängt värmesystem: scheman och installationsfunktioner i ett slutet system

Huvudfunktionen där ett stängt värmesystem skiljer sig från ett öppet är dess isolering från miljöpåverkan. En sådan krets inkluderar en cirkulationspump som stimulerar rörelsen av kylvätska. Kretsen saknar många av de nackdelar som ingår i en öppen värmekrets.

Du kommer att lära dig allt om för- och nackdelar med stängda värmekretsar genom att läsa vår artikel. Den demonterade grundläggande enhetsalternativ, detaljerna för montering och drift av stängda system. För oberoende mästare ges ett exempel på hydraulisk beräkning.

Informationen som presenteras för referens är baserad på byggkoder. För att optimera uppfattningen av ett svårt ämne kompletteras texten med användbara scheman, samlingar av foton och videoguider.

Principen för drift av ett slutet system

Termisk expansion i ett slutet system kompenseras genom användning av en membranutvidgningstank, fylld med vatten under uppvärmning. Vid kylning går vatten från tanken igen in i systemet och därmed upprätthåller ett konstant tryck i kretsen.

Trycket som genereras i den slutna värmekretsen under installationen överförs till hela systemet. Kylvätskan cirkuleras med kraft, därför är detta system flyktigt. utan cirkulationspump det kommer inte att ske någon rörelse av uppvärmt vatten genom rören till enheterna och tillbaka till värmegeneratorn.

Huvudelementen i en sluten slinga:

• en panna;
• luftutloppsventil;
• termostatventil;
• radiatorer;
• rör;
• expansionsbehållare, inte i kontakt med atmosfären;
• balanseringsventil;
• kulventil;
• pump, filter;
• säkerhetsventil;
• tryckmätare;
• beslag, fästelement.

Om strömförsörjningen hemma är oavbruten fungerar ett slutet system effektivt. Ofta kompletteras designen med "varma golv", vilket ökar dess effektivitet och värmeavledning.

Detta arrangemang gör att du inte kan hålla fast vid en viss diameter på rörledningen, minska kostnaderna för att anskaffa material och inte placera rörledningen i en sluttning, vilket förenklar installationen. Vätska med låg temperatur måste strömma till pumpen, annars är dess drift omöjlig.

Den upphettade kretsen för uppvärmning inkluderar en del av de delar som används i andra typer av system

Det här alternativet har en negativ nyans - medan värme fungerar även i avsaknad av strömförsörjning med konstant lutning, då med ett strikt horisontellt läge för rörledningen fungerar inte ett slutet system. Denna brist kompenseras av hög effektivitet och ett antal positiva aspekter jämfört med andra typer av värmesystem.

Installation är relativt enkel och möjlig i ett rum av alla storlekar. Rörledningen behöver inte isoleras, uppvärmning sker mycket snabbt, om en termostat finns i kretsen kan temperaturregimen ställas in. Om systemet är ordnat korrekt finns det inga kylvätskor och det finns därför inga skäl att fylla på det.

En tveklöst fördel med det slutna värmesystemet är att temperaturskillnaden mellan tillförsel och retur gör det möjligt att öka pannans livslängd. Rör i slutna kretsar är mindre känsliga för korrosion. Det är möjligt att ladda upp till kretsen frostskyddsmedel istället för vattennär värmen måste stängas av på vintern under lång tid.

De mest använda systemen av sluten typ är vattensystem, även om icke-frysande vätskor, ånga och gaser med nödvändiga egenskaper också kan tjäna som kylvätska

Systemskydd mot luft

Teoretiskt sett bör luft inte komma in i ett slutet värmesystem, men faktiskt är det fortfarande där. Dess ansamling observeras vid en tidpunkt då rör och batterier fylls med vatten. Det andra skälet kan vara trycksänkning av lederna.

Som ett resultat av utseendet på luftstopp minskas systemets värmeöverföring. För att bekämpa detta fenomen ingår specialventiler och kranar för luftning av luft i systemet.

Om ingen luft byggs upp i systemet blockerar luftventilationsflödet avgasventilen.När en luftplugg byggs upp i flottörkammaren, slutar flottören att hålla avgasventilen, så att luft går utanför enheten

För att minimera risken för luftstopp måste vissa regler följas vid fyllning av ett stängt system:

1. Tillför vatten från botten till topp. För att göra detta, lägg rören så att vatten och luft som släpps rör sig i samma riktning.
2. Låt kranarna för luftning i öppet läge och kranarna för att tappa vatten i stängt läge. Således, med en gradvis ökning av kylvätskan, kommer luft att slippa ut genom öppna luftventiler.
3. Stäng ventilationsventilen så snart vatten rinner genom den. Processen fortsätter smidigt tills kretsen är helt fylld med kylvätska.
4. Starta pumpen.

Om det är i värmekretsen aluminiumradiatorer, på varje luftventiler krävs. Aluminium, i kontakt med kylvätskan, provoserar en kemisk reaktion, åtföljd av frisättning av syre. Delvis bimetalliska radiatorer har samma problem, men mycket mindre luft bildas.

En automatisk luftventilation är installerad vid toppunkten. Detta krav förklaras av det faktum att luftbubblor i flytande ämnen alltid rusar upp röret, där de samlas in av en anordning för luftavgas

I radiatorer är inte alla 100% bimetala kylvätskor i kontakt med aluminium, men yrkesverksamma insisterar på förekomsten av ett luftventil i detta fall. Den specifika utformningen av stålpanelradiatorer är redan utrustade med ventiler för luftutsläpp under tillverkningsprocessen.

På gamla gjutjärnsradiatorer avlägsnas luft med en kulventil, andra enheter är ineffektiva här.

De kritiska punkterna i värmekretsen är rörens kinks och systemets övre punkter, så luftutblåsningsanordningarna är monterade på dessa platser. Applicera i en sluten slinga Mayevsky kranar eller automatiska flottörventiler som gör att luft kan ventileras utan mänsklig intervention.

I fallet med denna anordning finns en polypropylenflöte ansluten genom en balk till spolen. När flottörkammaren fylls med luft sänks flottören, och när den når det lägsta läget öppnar den en ventil genom vilken luft slipper ut.

I volymen som frigörs från gasen kommer vatten in, flyter rusar upp och stänger spolen. För att förhindra att skräp kommer in i det senare är det täckt med en skyddskåpa.

Både manuell och automatisk luftventilation är tillverkad av högkvalitativt material som inte är känsligt för korrosion. För att ta bort luftpluggen vrids konen moturs, luft släpps tills väsen stannar

Det finns ändringar där denna process går annorlunda, men principen är densamma: flottören i det lägre läget - gas släpps; flottören är upp - ventilen är stängd, luften ackumuleras. Cykeln upprepas automatiskt och kräver inte närvaro av en person.

Hydraulisk beräkning för ett stängt system

För att inte göra ett misstag med valet av rör för pumpens diameter och effekt är en hydraulisk beräkning av systemet nödvändig.

En effektiv drift av hela systemet är omöjligt utan att beakta de viktigaste fyra punkterna:

1. Bestämma mängden kylvätska som måste tillföras värmeanordningarna för att säkerställa önskad värmebalans i huset, oavsett utetemperatur.
2. Maximal minskning av driftskostnader.
3. Minska till ett minimum av finansiella investeringar, beroende på den valda diametern på rörledningen.
4. Stabil och tyst drift av systemet.

Hydraulisk beräkning hjälper till att lösa dessa problem, vilket gör att du kan välja de optimala rördiametrarna med hänsyn till ekonomiskt berättigade flödeshastigheter för kylvätskan, bestämma den hydrauliska tryckförlusten i enskilda sektioner, koppla och balansera systemets grenar.Detta är ett komplext och tidskrävande men nödvändigt designsteg.

Regler för beräkning av kylvätskeflöde

Beräkningar är möjliga om det sker en värmeteknisk beräkning och efter att du har valt radiatorer för effekt. Beräkningen av värmeteknik bör innehålla rimliga uppgifter om volymerna av termisk energi, laster, värmeförluster. Om denna information inte är tillgänglig, tas radiatoreffekten över rummet, men beräkningsresultaten blir mindre exakta.

Tredimensionellt schema är bekvämt att använda. Alla element på den tilldelas beteckningar, som inkluderar markering och nummer i ordning

Börja med schemat. Det är bättre att utföra det i axonometrisk projektion och tillämpa alla kända parametrar. Kylvätskeflödeshastigheten bestäms av formeln:

G = 860q / kgt kg / h,

där q är kylarens effekt är powert temperaturskillnaden mellan retur- och matningsledningarna. Efter att ha bestämt detta värde bestäms rörets tvärsnitt från Shevelev-tabellerna.

För att använda dessa tabeller måste beräkningsresultatet konverteras till liter per sekund enligt formeln: GV = G / 3600ρ. Här anger GV flödeshastigheten för kylvätskan i l / s, ρ är vattentätheten lika med 0,983 kg / l vid en temperatur på 60 grader. Från tabellerna kan du helt enkelt välja rörets tvärsnitt utan att göra en fullständig beräkning.

Shevelev-tabeller förenklar beräkningen kraftigt. Här är diametrarna för plast- och stålrör, som kan bestämmas genom att känna till kylmedlets hastighet och dess flödeshastighet

Beräkningsföljden är lättare att förstå med exemplet på ett enkelt schema inklusive en panna och 10 radiatorer. Schemat måste delas upp i sektioner där rörets tvärsnitt och kylvätskeflödet är konstant.

Det första avsnittet är linjen från pannan till den första radiatorn. Den andra är segmentet mellan den första och den andra radiatorn. De tredje och efterföljande avsnitten fördelas på liknande sätt.

Temperaturen från den första till den sista enheten minskar gradvis. Om den första sektionen är den termiska energin 10 kW, då den första kylaren passerar ger kylvätskan den en viss mängd värme och spillvärmen minskar med 1 kW, etc.

Du kan beräkna kylvätskeflödet med formeln:

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

Här är Quch sektionens värmebelastning, s är den specifika vattenvärmen, som har ett konstant värde på 4,2 kJ / kg x s. Tr är temperaturen för den heta värmebäraren vid inloppet och är temperaturen för den kylda värmebäraren vid utloppet.

Den optimala rörelseshastigheten för den heta vätskan längs rörledningen är från 0,2 till 0,7 m / s. Vid ett lägre värde visas luftstopp i systemet. Denna parameter påverkas av produktmaterialet, grovhet inuti röret.

Både i öppna och i stängda värmekretsar använder man rör av svart och rostfritt stål, koppar, polypropen, polyeten med olika modifieringar, polybutylen, etc.

Vid en kylvätskehastighet inom det rekommenderade området 0,2-0,7 m / s kommer tryckförluster från 45 till 280 Pa / m att observeras i polymerrörledningen och från 48 till 480 Pa / m i stålrör.

Rörens innerdiameter i sektionen (dвн) bestäms baserat på värmeflödet och temperaturskillnaden vid inloppet och utloppet (cotco = 20 grader C för en 2-rörs värmekrets) eller kylmedlets flödeshastighet. Det finns ett särskilt bord för detta:

Enligt denna tabell är det lätt att bestämma rörets innerdiameter mellan inlopp och utlopp, såväl som flödeshastighet.

För att välja en krets bör du överväga enskilda och två-rörs scheman separat. I det första fallet beräknas stigaren med den största mängden utrustning och i det andra den belastade kretsen. Platsens längd är hämtad från planen, utförd i skala.

En exakt hydraulberäkning kan endast utföras av en specialist i lämplig profil. Det finns specialprogram som låter dig utföra alla beräkningar relaterade till termiska och hydrauliska egenskaper som kan användas när design av värmesystem för ditt hem.

Val av cirkulationspump

Syftet med beräkningen är att erhålla det tryckvärde som pumpen måste utveckla för att driva vatten genom systemet. För att göra detta använder du formeln:

P = Rl + Z

Där:

• P är tryckförlusten i rörledningen i Pa;
• R är den specifika friktionsmotståndet i Pa / m;
• l är rörets längd i konstruktionsavsnittet i m;
• Z - tryckförlust i de "smala" områdena i Pa.

Dessa beräkningar förenklas med samma Shevelev-tabeller, från vilka man kan hitta värdet på friktionsmotstånd, endast 1000i måste beräknas enligt rörets specifika längd. Så, om innerrörets diameter är 15 mm, är sektionens längd 5 m och 1000i = 28,8, då Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 Bar. Efter att ha hittat Rl-värdena för varje plot, summeras de.

Tryckförlustvärdet Z för både pannan och radiatorerna finns i passet. För andra motstånd rekommenderar experter att ta 20% av Rl följt av att summera resultaten för enskilda avsnitt och multiplicera med en faktor 1,3. Resultatet är önskat pumphuvud. För enkel- och 2-rörssystem är beräkningen densamma.

Pumpen är installerad så att dess axel upptar ett horisontellt läge, annars kan inte luftstopp bildas. Montera det på amerikanska kvinnor, så att det vid behov är lätt att ta bort

I fallet när pumpupptagning enligt den befintliga pannan, använd sedan formeln: Q = N / (t2-t1), där N är värmenhetens effekt i W, t2 och t1 är temperaturen på kylmediet när du lämnar pannan respektive på returen.

Hur beräknar jag expansionsbehållaren?

Beräkningen reduceras för att bestämma den mängd med vilken kylmedlets volym kommer att öka under uppvärmningen från den genomsnittliga rumstemperaturen + 20 grader C till den fungerande - från 50 till 80 grader. Dessa beräkningar är inte enkla, men det finns ett annat sätt att lösa problemet: proffs rekommenderar att du väljer en tank med en volym lika med 1/10 av den totala mängden vätska i systemet.

En expansionsbehållare är ett mycket viktigt element i systemet. Det överflödiga kylvätska som det får vid tidpunkten för den senare utvidgningen sparar linjen och kranar från att riva

Du kan ta reda på dessa data från utrustningscertifikat, som anger kapaciteten för pannans vattenjacka och 1 kylarsektion. Beräkna sedan tvärsnittsarean på rör med olika diametrar och multiplicera med motsvarande längd.

Resultaten sammanfattas, plus data från pass läggs till dem och 10% av det totala tas. Om hela systemet innehåller 200 liter kylvätska krävs en expansionsbehållare på 20 liter.

Tankvalskriterier

make expansionsbehållare från stål. Inuti är ett membran som delar tanken i två fack. Den första är fylld med gas och den andra med kylvätska. När temperaturen stiger och vatten rusar från systemet till tanken komprimeras gasen under trycket. Kylvätskan kan inte uppta hela volymen på grund av närvaron av gas i tanken.

Kapaciteten för expansionsbehållarna är annorlunda. Denna parameter väljs så att när trycket i systemet når sin topp når vattnet inte över den inställda nivån. Som skydd för tanken mot överflöd ingår en säkerhetsventil i konstruktionen.Normal tankfyllning är från 60 till 30%.

Den bästa lösningen är att installera expansionstanken på den plats där systemet har minst krökningar. Det bästa stället för honom är en rak sektion framför pumpen.

Valet av det optimala schemat

Vid uppvärmning i ett privat hus används två typer av scheman: singel och 2-rör. Om du jämför dem, är den senare effektivare. Deras största skillnad i metoderna för att ansluta radiatorer till rörledningar. I ett två-rörssystem är ett oundgängligt element i värmekretsen en individuell stigare, genom vilken det kylda kylmediet återförs till pannan.

Installation av ett enkelrörssystem är enklare och billigare i ekonomiska termer. Systemets slutna slinga kombinerar både tillförsel- och returrör.

Enstaka rörvärmesystem

I en och två våningar hus med ett litet område har schemat för en enrörs sluten krets värmekrets, som representerar utformningen av 1 rör och ett antal radiatorer anslutna i serie, visat sig väl.

Det kallas ibland populärt "Leningrad". Kylvätskan, som returnerar värme till kylaren, återgår till matningsröret och passerar sedan genom nästa batteri. De senaste radiatorerna får mindre värme.

När du installerar ett enkelrörssystem kan du göra två alternativ för att flytta kylvätskan - tillhörande och dödlås. I det första fallet kan systemet balanseras, men i det andra finns det ingen

Fördelen med ett sådant system kallas ekonomisk installation - det tar mindre tid och material än för ett 2-rörs system. I händelse av fel på en kylare fungerar resten i normalt läge när man använder förbikoppling.

Möjligheterna med ett rör med ett rör är begränsade - det kan inte startas i steg, radiatorerna värms upp ojämnt, så du måste lägga till sektioner till det sista i kedjan. Så att kylvätskan inte kyls så snabbt, är det nödvändigt att öka rörens diameter. Det rekommenderas att ansluta högst 5 radiatorer för varje våning.

Två typer av system är kända: horisontella och vertikala. I en byggnad med en våning läggs en horisontell vy av värmesystemet både över och under golvet.Det rekommenderas att batterierna monteras på samma nivå och det horisontella matningsröret lutar något längs kylmedlets flöde.

Med en vertikal ledning stiger vatten från pannan upp den centrala stigaren, kommer in i rörledningen, fördelas i enskilda stigerör, och av dem - till radiatorerna. Kylning, vätskan ner i samma stigare går ner och passerar där igenom alla enheter, den är i returledningen och från den pumpar pumpen tillbaka till pannan.

Ett vertikalsystem med ett rör inkluderar en huvudstigerör och ett antal separata expansionsbehållare, ett tillförselsrör, batterier, en luftkollektor, ett returrör och en pump. Oftare används ett system med skiftade sektioner, där 3-vägs kranar används för att justera uppvärmningen av radiatorer

Att välja en sluten typ av värmesystem, installationen utförs i följande sekvens:

1. Installera pannan. Oftast tilldelas en plats till honom på botten eller första våningen i huset.
2. Rören är anslutna till pannans inlopps- och utloppsrör, de föds upp längs omkretsen av alla rum. Anslutningar väljs beroende på materialet i huvudrören.
3. Installera expansionsbehållaren och placera den på den högsta punkten. Samtidigt monteras en säkerhetsgrupp som ansluter den till motorvägen genom en tee. De fixerar den vertikala huvudstigerören, ansluter den till tanken.
4. Installera radiatorer med installation av Maevsky kranar. Det bästa alternativet: en bypass och 2 stängningsventiler - en vid inloppet, den andra vid utloppet.
5. Pumpen installeras i det område där det kylda kylvätskan kommer in i pannan och har tidigare installerat ett filter framför installationen. Rotorn placeras horisontellt.

Vissa befälhavare installerar en pump med en förbikoppling för att inte tappa vattnet från systemet vid reparation eller byte av utrustning.

Efter montering av alla element öppnar du ventilen, fyller ledningen med kylvätska och avlägsnar luft. De kontrollerar att luften är så fullständigt avlägsnad genom att skruva loss skruven som finns på locket till pumphöljet. Om vätska rinner ut under den innebär det att utrustningen kan startas genom att tidigare dra åt den tidigare skruvade centrala skruven.

Med beprövade mönster enstaka rörvärmesystem och enhetsalternativ som du kan hitta i en annan artikel på vår webbplats.

Två rörvärmesystem

Liksom för ett enda rörsystem finns det en horisontell och vertikal ledning, men det finns både en matning och en returledning. Alla radiatorer värms upp samma. En typ skiljer sig från en annan genom att det i det första fallet finns en enda stigare och alla uppvärmningsanordningar är anslutna till den.

Två-rörssystem finns oftast i flera våningar när det krävs att en panna effektivt värmer hela byggnaden

Det vertikala diagrammet tillhandahåller anslutning av radiatorer till en stigare som är placerad vertikalt. Dess fördel är att i en byggnad med flera våningar är varje våning individuellt ansluten till stigaren.

Ett kännetecken för två-rörssystemet är närvaron av rör som är anslutna till varje batteri: ett rakt igenom och det andra bakåt. Det finns två kretsar för anslutning av värmeapparater. En av dem är kollektor, när 2 rör passar från samlarna till batteriet.

Schemat kännetecknas av komplex installation, hög materialförbrukning, men i varje rum kan du justera temperaturen.

Den andra är att en parallellkrets är enklare. Stigerören är installerade runt omkretsen av huset, radiatorer är anslutna till dem. En solstol går över golvet och stigerören är anslutna till den.

Komponenterna i ett sådant system är:

• en panna;
• säkerhetsventil;
• tryckmätare;
• automatisk luftventilation;
• termostatventil;
• batteri;
• pump;
• filter;
• balanseringsanordning;
• tank;
• ventilen.

Innan du fortsätter med installationen bör problemet med typen av energibärare lösas. Installera sedan pannan i ett separat pannrum eller i källaren. Det viktigaste är att det ska vara bra ventilation. Installera uppsamlaren, om den tillhandahålls av projektet och pumpen. Justerings- och mätutrustning monteras nära pannan.

En motorväg föras till varje framtida kylare och sedan installeras själva batterierna. Radiatorerna hängs på speciella konsoler på ett sådant sätt att 10-12 centimeter återstår till golvet och 2-5 cm från väggarna.

Installationsprocessen för ett två-rörssystem består av flera steg. Den första av dessa är installationen av en panna. Till platserna för batteriinstallation levereras först rören och först sedan monteras radiatorer själva

Efter installation av alla noder i systemet trycks det på. Fackmän bör vara engagerade i det eftersom bara de kan utfärda motsvarande dokument.

Detaljer om enheten i ett två-rörs värmesystem beskrivs här, artikeln presenterar olika scheman och ger deras analys.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Den här videon visar ett exempel på en detaljerad hydraulisk beräkning av ett 2-rörs slutet värmesystem för en 2-våningshus i VALTEC.PRG-programmet:

Här beskrivs i detalj om anordningen i ett en-rörs värmesystem:

Det är möjligt att installera en sluten version av värmesystemet själv, men du kan inte göra utan expertråd. Nyckeln till framgång är ett korrekt genomfört projekt och kvalitetsmaterial.

Har du frågor om det inomhusvärmekretsen? Finns det någon information om ämnet som är intressant för besökare på webbplatsen och oss? Skriv kommentarer i blocket nedan.