Gesloten verwarmingssysteem: het principe van installatie en standaardschema's

Het belangrijkste kenmerk waarvoor een gesloten verwarmingssysteem verschilt van een gesloten systeem, is de isolatie van het systeem van blootstelling aan het milieu. In een dergelijk schema is een circulatiepomp inbegrepen die de beweging van het koelmiddel stimuleert. Het schema mist veel van de nadelen van een open verwarmingscircuit.

Alles over de voor- en nadelen van gesloten verwarmingsschema's die u zult leren door het door ons voorgestelde artikel te lezen. Het analyseerde grondig de opties voor het apparaat, de specificiteit van de assemblage en de werking van gesloten systemen. Een voorbeeld van een hydraulische berekening wordt gegeven voor onafhankelijke meesters.

De ter beoordeling aangeboden informatie is gebaseerd op bouwcodes. Om de perceptie van een moeilijk onderwerp te optimaliseren, wordt de tekst aangevuld met handige diagrammen, fotoselecties en videozelfstudies.

Het principe van de werking van het gesloten type systeem

Temperatuuruitbreidingen in een gesloten systeem worden gecompenseerd door tijdens het verwarmen een membraanexpansievat gevuld met water te gebruiken. Bij afkoeling gaat het water uit de tank terug in het systeem, waardoor een constante druk in het circuit wordt gehandhaafd.

De druk die tijdens de installatie in het gesloten verwarmingscircuit wordt gegenereerd, wordt doorgestuurd naar het hele systeem. De circulatie van het koelmiddel wordt geforceerd, daarom is dit systeem vluchtig. zonder circulatiepomp er zal geen beweging van verwarmd water door de leidingen naar de instrumenten en terug naar de warmtegenerator plaatsvinden.

De belangrijkste elementen van de gesloten lus:

• boiler;
• ontluchtingsventiel;
• thermostatisch ventiel;
• radiatoren;
• buizen;
• expansievat niet in contact met de atmosfeer;
• inregelafsluiter;
• kogelkraan;
• pomp filter;
• veiligheidsklep;
• manometer;
• fittingen, bevestigingsmiddelen.

Als de stroomvoorziening thuis soepel verloopt, werkt het gesloten systeem efficiënt. Vaak wordt het ontwerp aangevuld met "warme vloeren", waardoor de efficiëntie en warmteoverdracht toenemen.

Dankzij deze opstelling kunt u zich niet aan een bepaalde diameter van de pijpleiding houden, zodat u minder materiaal hoeft te kopen en geen pijpleiding op een helling hoeft te plaatsen, wat de installatie vereenvoudigt. Vloeistof met lage temperatuur moet naar de pomp komen, anders is de werking onmogelijk.

Deze optie heeft één negatieve nuance - terwijl met een constante helling de verwarming ook werkt de afwezigheid van stroomtoevoer, dan met een strikt horizontale positie van de pijpleiding, doet het gesloten systeem dat niet werkt. Compenseert dit gebrek aan hoge efficiëntie en een aantal positieve aspecten in vergelijking met andere typen verwarmingssystemen.

Installatie is relatief eenvoudig en is mogelijk in elk gebied. Het is niet nodig om de pijpleiding te verwarmen, de verwarming is erg snel, als er een thermostaat in het circuit is, kan de temperatuurmodus worden ingesteld. Als het systeem correct is gerangschikt, gebeurt het verlies van het koelmiddel en dus de redenen voor het bijvullen niet.

Het onbetwiste voordeel van het gesloten verwarmingssysteem is dat het temperatuurverschil tussen de aanvoer- en retourstroom het mogelijk maakt om de levensduur van de ketel te verlengen. De pijpleiding in een gesloten lus is minder gevoelig voor corrosie. Het is mogelijk om naar het circuit te downloaden antivries in plaats van waterwanneer de verwarming gedurende lange tijd in de winter moet worden uitgeschakeld.

Lucht bescherming

Theoretisch zou de lucht niet in een gesloten verwarmingssysteem moeten stromen, maar in feite is het er nog steeds. De accumulatie wordt waargenomen op het moment dat de leidingen en batterijen met water zijn gevuld. De tweede reden kan drukverlaging van de gewrichten zijn.

Als gevolg van het verschijnen van luchtpluggen, wordt de warmteoverdracht van het systeem verminderd. Om dit fenomeen in het systeem te bestrijden, zijn speciale kleppen en kleppen voor luchtafgifte inbegrepen.

Om de kans op luchtproblemen te minimaliseren, moet u bepaalde regels volgen bij het vullen van een gesloten systeem:

1. Voer water van het laagste punt naar de top. Leg de leidingen hiervoor zo dat het water en de ontwikkelde lucht in dezelfde richting bewegen.
2. Laat de kranen in de open positie en de kranen in de gesloten stand om water af te geven. Dus, met een geleidelijke stijging van het koelmiddel, zal de lucht ontsnappen door de open luchtopening.
3. Sluit de ontluchtingsklep zodra er water doorheen loopt. Vervolg het proces soepel totdat het circuit volledig gevuld is met koelvloeistof.
4. Start de pomp.

Als in het verwarmingscircuit aluminium radiatoren, dan is op elke ventilatieopening vereist. Aluminium, in contact met het koelmiddel, veroorzaakt een chemische reactie, gepaard gaand met het vrijkomen van zuurstof. In gedeeltelijk bimetalen radiatoren is het probleem hetzelfde, maar wordt veel minder lucht gevormd.

In de radiatoren is de 100% bimetaal koelvloeistof niet in contact met aluminium, maar professionals houden in dit geval ook vast aan de aanwezigheid van een ventilatieopening. Het specifieke ontwerp van paneelradiatoren van staal wordt al voltooid in het productieproces met kleppen voor luchtafgifte.

Op oude gietijzeren radiatoren wordt lucht verwijderd met een kogelkraan, andere apparaten zijn hier niet effectief.

De kritieke punten in het verwarmingscircuit zijn de bochten van de pijpen en de bovenste punten van het systeem, daarom zijn apparaten voor luchtafvoer op deze plaatsen gemonteerd. In de gesloten lus van toepassing Mayevsky's kraanvogels of automatische vlotterventielen die de ventilatieopening mogelijk maken zonder menselijke tussenkomst.

In het geval van deze inrichting is er een polypropyleen vlotter verbonden door een juk met een schuifklep. Terwijl de vlotterkamer wordt gevuld met lucht, wordt de vlotter neergelaten en bereikt het bereiken van de onderste positie de klep waardoor lucht ontsnapt.

In het volume dat vrijkomt uit het gas, komt water binnen, de vlotter komt omhoog en sluit de klep. Om te voorkomen dat er vuil in komt, is het afgedekt met een beschermkap.

Er zijn wijzigingen waarbij dit proces anders plaatsvindt, maar het principe is hetzelfde: de vlotter bevindt zich in de lagere positie - er komt gas vrij; de vlotter staat op - de klep is gesloten, de lucht verzamelt zich. De cyclus herhaalt zich automatisch en vereist geen menselijke aanwezigheid.

Hydraulische berekening voor een gesloten systeem

Om niet te worden verward met de selectie van leidingen voor de diameter en het vermogen van de pomp, is de hydraulische berekening van het systeem noodzakelijk.

De effectieve werking van het volledige systeem is onmogelijk zonder rekening te houden met de belangrijkste 4 punten:

1. Bepaal de hoeveelheid koelmiddel die aan de verwarmingsapparaten moet worden geleverd om de opgegeven warmtebalans in het huis te garanderen, ongeacht de buitentemperatuur.
2. Maximale verlaging van de bedrijfskosten.
3. Minimalisering van financiële investeringen, afhankelijk van de geselecteerde diameter van de pijplijn.
4. Stabiele en stille werking van het systeem.

Hydraulische berekening helpt om deze problemen op te lossen, zodat u de optimale pijpdiameters kunt kiezen, rekening houdend met economisch verantwoord stroomsnelheden van het koelmiddel, om het hydraulische drukverlies in bepaalde gebieden te bepalen, de takken te verbinden en in balans te brengen systeem. Dit is een complexe en tijdrovende, maar noodzakelijke ontwerpfase.

Regels voor het berekenen van de koelvloeistofstroom

Berekeningen zijn mogelijk in de aanwezigheid van thermische berekening en na de selectie van radiatoren voor vermogen. Thermische berekening moet redelijke gegevens bevatten over de hoeveelheid thermische energie, belastingen, warmteverlies. Als deze gegevens niet beschikbaar zijn, wordt de stroom van de radiator over het gebied van de kamer genomen, maar zijn de resultaten van berekeningen minder nauwkeurig.

Begin met het schema. Het is beter om het uit te voeren in axonometrische projectie en alle bekende parameters toe te passen. Koelmiddelstroomsnelheid wordt bepaald door de formule:

G = 860q / Δt kg / h,

waar q het radiatorvermogen van kW is, is Δt het temperatuurverschil tussen de omgekeerde en de stroomlijn. Voor het bepalen van deze waarde bepalen de tabellen Shevelevyh de doorsnede van de buis.

Om deze tabellen te gebruiken, moet het resultaat van de berekeningen worden omgezet in liters per seconde met behulp van de formule: GV = G / 3600ρ. Hier staat GV voor koelvloeistofstroming in l / s, ρ is de dichtheid van water gelijk aan 0,983 kg / l bij een temperatuur van 60 graden C. Vanuit de tabellen kunt u eenvoudig de doorsnede van de pijp oppakken zonder de volledige berekening uit te voeren.

De berekeningsvolgorde is gemakkelijker te begrijpen door het voorbeeld van een eenvoudige schakeling met een ketel en 10 radiatoren. Het schema moet worden verdeeld in secties waar de dwarsdoorsnede van de leidingen en de koelmiddelstroom constante waarden zijn.

Het eerste deel is een lijn die loopt van de ketel naar de eerste radiator. De tweede - het segment tussen de eerste en de tweede radiator. De derde en volgende secties stralen op dezelfde manier uit.

De temperatuur van het eerste naar het laatste apparaat neemt geleidelijk af. Als in het eerste deel de warmte-energie 10 kW is, dan geeft de koelvloeistof bij het passeren van de eerste radiator wat warmte af en wordt de warmteverliezen verminderd met 1 kW, enz.

Bereken de koelvloeistofstroom volgens de formule:

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

Hier is Quch de warmtebelasting van de sectie, c is de specifieke warmtecapaciteit van water, met een constante waarde van 4,2. kJ / kg x s., tr is de temperatuur van het hete koelmiddel bij de inlaat, tot is de temperatuur van het afgekoelde koelmiddel bij output.

De optimale snelheid van het hete koelmiddel door de pijpleiding is van 0,2 tot 0,7 m / s. Bij een lagere waarde verschijnen luchtpluggen in het systeem. Deze parameter wordt beïnvloed door het materiaal van het product, de ruwheid in de buis.

Zowel open als gesloten verwarmingscircuits maken gebruik van buizen van zwart en roestvrij staal, koper, polypropyleen, polyethyleen met verschillende modificaties, polybutyleen, enz.

Wanneer de koelsnelheid in de aanbevolen limieten, 0,2-0,7 m / s, in de polymeerleiding drukverliezen van 45 tot 280 Pa / m en in stalen buizen zullen zijn - van 48 tot 480 Pa / m.

De binnendiameter van de buis ter plaatse (d²) wordt bepaald op basis van de warmtestroom en het verschil inlaat- en uitlaattemperaturen (Δtco = 20 graden С voor een 2-pijps verwarmingsschema) of flow warmtedrager. Hiervoor is er een speciale tabel:

Om een ​​circuit te selecteren, moeten een- en tweepijpschema's afzonderlijk worden beschouwd. In het eerste geval wordt de riser met de grootste hoeveelheid apparatuur berekend en in de tweede de belaste contour. De lengte van de plot van het plan, op schaal gemaakt.

Het uitvoeren van nauwkeurige hydraulische berekening is alleen mogelijk voor een specialist van het relevante profiel. Er zijn speciale programma's waarmee u alle berekeningen met betrekking tot thermische en hydraulische eigenschappen kunt uitvoeren, die u kunt gebruiken wanneer ontwerp van het verwarmingssysteem voor je huis.

Selectie van de circulatiepomp

Het doel van de berekening is om de drukwaarde te verkrijgen die de pomp moet ontwikkelen om water door het systeem te laten lopen. Gebruik hiervoor de formule:

P = Rl + Z

Waarin:

• P is het drukverlies in de pijpleiding in Pa;
• R is de weerstand van wrijving in Pa / m;
• l de lengte van de buis in het berekende gebied in m;
• Z - drukverlies op de "smalle" gebieden in Pa.

Deze berekeningen worden vereenvoudigd door dezelfde Shevelevs-tabellen, waaruit de weerstand tegen wrijving te vinden is, alleen 1000i zal opnieuw moeten worden berekend voor een specifieke pijplengte. Dus als de diameter van de binnenbuis 15 mm is, is de lengte van het gedeelte 5 m en 1000i = 28,8, dan is Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 Bar. Het vinden van de waarden van Rl voor elke plot, ze zijn samengevat.

De waarde van drukverlies Z voor zowel de ketel als de radiatoren zit in het paspoort. Voor andere resistenties adviseren deskundigen 20% van de Rl te nemen, gevolgd door de resultaten voor afzonderlijke secties op te tellen en te vermenigvuldigen met een factor 1,3. Het resultaat is de gewenste pompkop. Voor systemen met één en twee leidingen is de berekening hetzelfde.

In het geval wanneer pomp ophalen volgens de reeds bestaande ketel wordt de formule gebruikt: Q = N / (t2-t1), waarbij N het vermogen van de verwarmingseenheid is in W, t2 en t1 de koelmiddeltemperatuur is aan de uitgang van de ketel respectievelijk aan de retour.

Hoe het expansievat berekenen?

De berekening wordt beperkt tot de bepaling van de grootte waarmee het volume van het koelmiddel tijdens het verwarmen van de gemiddelde kamertemperatuur + 20 graden C naar de werktemperatuur zal toenemen - van 50 tot 80 graden. Deze berekeningen zijn niet eenvoudig, maar er is een andere manier om het probleem op te lossen: professionals adviseren een tank te kiezen met een volume gelijk aan 1/10 van de totale hoeveelheid vloeistof in het systeem.

U kunt deze gegevens vinden in de apparatuurpaspoorten, waar de capaciteit van de watermantel van de ketel en 1 deel van de radiator wordt aangegeven. Bereken vervolgens het dwarsdoorsnede-oppervlak van buizen van verschillende diameters en vermenigvuldig met de juiste lengte.

De resultaten worden samengevat, de gegevens van paspoorten worden eraan toegevoegd en van het totaal nemen ze 10%. Als het volledige systeem 200 liter koelvloeistof bevat, is een expansievat met een inhoud van 20 liter nodig.

Tank selectiecriteria

maken expansievaten van staal. Binnen is er een membraan dat de capaciteit verdeelt in 2 compartimenten. De eerste is gevuld met gas en de tweede is gevuld met koelvloeistof. Wanneer de temperatuur stijgt en het water uit het systeem in de tank stroomt, wordt onder druk het gas samengeperst. Vanwege de aanwezigheid van gas in de tank, kan het koelmiddel niet het hele volume in beslag nemen.

Capaciteit van brede tanks gebeurt anders. Deze parameter is zo gekozen dat wanneer de druk in het systeem zijn piek bereikt, het water niet boven het ingestelde niveau komt. Als tankbeveiliging tegen overloop is een veiligheidsventiel in het ontwerp opgenomen. Normale vulling van de tank - van 60 tot 30%.

Selectie van het optimale schema

Op het apparaat van verwarming in een privé huis, worden twee soorten schema's gebruikt: enkele en 2-pijp. Als u ze vergelijkt, is de laatste efficiënter. Hun belangrijkste verschil in de methoden van het verbinden van radiatoren met pijpleidingen. Bij een tweepijpssysteem is een onmisbaar element van het verwarmingscircuit de individuele stijgleiding, volgens welke het gekoelde koelmiddel naar de ketel wordt teruggevoerd.

Installatie van een enkelbuissysteem is eenvoudiger en goedkoper in financieel opzicht. De gesloten lus van dit systeem combineert zowel toevoer- als retourleidingen.

Eénpijpsverwarmingssysteem

In huizen met één verdieping en twee verdiepingen met een klein oppervlak heeft het éénpijplengplan zich goed bewezen. verwarming van het gesloten type, dat de lay-out van 1 pijp en een aantal aangesloten radiatoren vertegenwoordigt consequent.

Het wordt in de volksmond in de volksmond "Leningrad" genoemd. Het koelmiddel retourneert warmte naar de radiator, keert terug naar de toevoerleiding en gaat vervolgens door de volgende batterij. De laatste radiatoren krijgen minder warmte.

Het voordeel van dit schema wordt een economische installatie genoemd - het materiaal en de tijd worden minder besteed aan een 2-pijpsysteem. Bij uitval van één radiator werkt de rest in de normale modus bij gebruik van de bypass.

De mogelijkheden van het éénpijpplan zijn beperkt - het kan niet in fasen worden gestart, de radiatoren worden ongelijk verwarmd, daarom moeten secties worden toegevoegd aan het laatste in de keten. Om ervoor te zorgen dat het koelmiddel niet zo snel afkoelt, is het noodzakelijk om de diameter van de leidingen te vergroten. Het wordt aanbevolen om niet meer dan 5 radiatoren voor elke verdieping aan te sluiten.

Er zijn twee soorten systemen bekend: horizontaal en verticaal. In een gebouw van één verdieping wordt een horizontaal beeld van het verwarmingssysteem zowel boven als onder de vloer gelegd. Het wordt aanbevolen om de batterijen op hetzelfde niveau te installeren en de horizontale toevoerbuis met een lichte afwijking in de loop van het koelmiddel.

Bij verticale distributie stijgt water uit de ketel langs de centrale stijgbuis omhoog, komt de pijpleiding binnen, wordt verdeeld over de afzonderlijke stijgbuizen, en van hen - langs radiatoren. Terwijl het afkoelt, stroomt de vloeistof langs dezelfde stijgleiding naar beneden, loopt door alle apparaten daar, blijkt zich in de retourleiding te bevinden en van daaruit pompt de pomp het terug naar de ketel.

Nadat het gesloten type van het verwarmingssysteem is gekozen, wordt de installatie in de volgende volgorde uitgevoerd:

1. Installeer de ketel. Meestal wordt voor hem een ​​plaats toegewezen in de kelder of op de begane grond van het huis.
2. Maak verbinding met de inlaat- en uitlaatpijpen van de ketelpijp, verdun ze rond de omtrek van alle gebouwen. Verbindingen worden geselecteerd afhankelijk van het materiaal van de hoofdleidingen.
3. Installeer de expansietank en plaats deze op het hoogste punt. Tegelijkertijd wordt de beveiligingsgroep gemonteerd, die deze via een tee met de snelweg verbindt. Voer de bevestiging van de verticale hoofdstijgbuis uit en sluit deze op de tank aan.
4. Maak de installatie van radiatoren met de installatie van kranen Mayevsky. De beste optie: bypass en 2 afsluiters - één aan de inlaat en de andere aan de uitlaat.
5. De pomp wordt geïnstalleerd op de locatie waar het gekoelde koelmiddel in de ketel komt, nadat eerder een filter voor de montagelocatie is geïnstalleerd. De rotor is strikt horizontaal geplaatst.

Sommige meesters installeren een pomp met een bypass om geen water uit het systeem te laten lopen in geval van reparatie of vervanging van apparatuur.

Na installatie van alle elementen opent u de klep, vult u de leiding met koelvloeistof en verwijdert u de lucht. Er wordt gecontroleerd of de lucht zo volledig is verwijderd door de schroef op het deksel van het pomphuis los te draaien. Als er een vloeistof uit komt, betekent dit dat de apparatuur kan worden opgestart nadat de eerder losgeschroefde centrale schroef eerder is vastgedraaid.

Met bewezen praktijkschema's eenpijpsverwarmingssystemen en opties voor het apparaat die u kunt vinden in een ander artikel op onze site.

Tweepijps verwarmingssysteem

Net als bij het éénpijpsysteem is er een horizontale en verticale lay-out, maar is er zowel een toevoer- als een retourleiding. Alle radiatoren verwarmen hetzelfde. Het ene type verschilt van het andere type, in het eerste geval is er een enkele uitbreidingskaart en zijn alle verwarmingsapparaten ermee verbonden.

Het verticale schema voorziet in de aansluiting van radiatoren op de riser, verticaal geplaatst. Het voordeel is dat in een gebouw met meerdere verdiepingen elke verdieping individueel met de stijgleiding is verbonden.

Een speciaal kenmerk van het tweebuizencircuit is de aanwezigheid van leidingen die op elke batterij zijn aangesloten: een straight-through en de tweede reverse. Om de kachels aan te sluiten zijn er 2 schema's. Een daarvan is collector, wanneer 2 pijpen van de collectoren naar de batterij passen.

Het schema wordt gekenmerkt door een complexe installatie, een hoog materiaalverbruik, maar in elke kamer kunt u de temperatuur aanpassen.

De tweede - het parallelle circuit is eenvoudiger. Risers geïnstalleerd rond de omtrek van het huis, ze zijn verbonden met radiatoren. Een ligstoel loopt door de hele vloer en de risers zijn ermee verbonden.

De componenten van een dergelijk systeem zijn:

• boiler;
• veiligheidsklep;
• manometer;
• automatische ontluchter;
• thermostatisch ventiel;
• batterij;
• pomp;
• filter;
• balanceerinrichting;
• tank;
• afsluiter.

Alvorens verder te gaan met de installatie, moet de kwestie van het type energiedrager worden opgelost. Installeer de ketel vervolgens in een aparte ketelruimte of in de kelder. Het belangrijkste is om daar voor goede ventilatie te zorgen. Installeer de collector, als deze wordt geleverd door het project en de pomp. Grenzend aan de ketel, afstel- en meetapparatuur.

Er is een lijn aangesloten op elke toekomstige radiator en vervolgens zijn de batterijen geïnstalleerd. Ze hangen verwarmingselementen aan speciale beugels op een zodanige manier dat 10-12 centimeter overeind blijft tot op de vloer, en 2-5 cm van de muren. Voorzie vergrendelings- en regelapparatuur voor openingen van apparaten op een ingang en een uitgang.

Na de installatie van alle knooppunten van het systeem wordt deze ingedrukt. Professionals moeten erbij betrokken zijn, omdat alleen zij het bijbehorende document kunnen uitgeven.

Detailkenmerken van het dubbelwandige verwarmingssysteem van het apparaat hier beschrevenHet artikel presenteert verschillende schema's en hun analyse.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Deze video bevat een voorbeeld van een gedetailleerde hydraulische berekening van een 2-pijps gesloten verwarmingssysteem voor een huis met 2 verdiepingen in het VALTEC.PRG-programma:

Hier wordt in detail beschreven over het éénpijps verwarmingssysteem van het apparaat:

Installatie van een gesloten versie van het verwarmingssysteem is op zichzelf mogelijk, maar het is onmogelijk om te doen zonder deskundig advies. De sleutel tot succes is een correct uitgevoerd project en hoogwaardige materialen.

Heeft u vragen over de specifieke kenmerken van het apparaat van een gesloten verwarmingscircuit? Er is informatie over het onderwerp, interessant voor bezoekers en ons? Schrijf commentaar in het onderstaande vak.