Zamknięty system grzewczy: zasada instalacji i schematy standardowe

Główną cechą, dla której zamknięty system ogrzewania różni się od otwartego, jest jego izolacja od narażenia środowiska. W takim schemacie znajduje się pompa cyrkulacyjna, która stymuluje ruch chłodziwa. Schemat jest pozbawiony wielu wad otwartego obiegu grzewczego.

Wszystko o zaletach i wadach zamkniętych systemów grzewczych dowiesz się czytając artykuł zaproponowany przez nas. Dokładnie przeanalizował opcje urządzenia, specyfikę montażu i działania systemów zamkniętych. Przykład obliczeń hydraulicznych podano dla niezależnych mistrzów.

Informacje udostępnione do przeglądu oparte są na kodeksach budowlanych. Aby zoptymalizować postrzeganie trudnego tematu, tekst jest uzupełniony o przydatne diagramy, wybór zdjęć i samouczki wideo.

Zasada działania systemu typu zamkniętego

Rozszerzenia temperatury w układzie zamkniętym są kompensowane przez zastosowanie membranowego naczynia wzbiorczego wypełnionego wodą podczas ogrzewania. Po ochłodzeniu woda ze zbiornika wraca do układu, utrzymując w ten sposób stałe ciśnienie w obwodzie.

Ciśnienie wytwarzane w zamkniętym obiegu grzewczym podczas instalacji jest przekazywane do całego systemu. Cyrkulacja chłodziwa jest wymuszona, dlatego ten system jest lotny. Bez pompa obiegowa nie będzie ruchu podgrzanej wody przez rury do instrumentów iz powrotem do generatora ciepła.

Główne elementy zamkniętej pętli:

• kocioł;
• zawór odpowietrzający;
• zawór termostatyczny;
• grzejniki;
• rury;
• zbiornik wyrównawczy nie ma kontaktu z atmosferą;
• zawór równoważący;
• zawór kulowy;
• filtr pompy;
• zawór bezpieczeństwa;
• manometr;
• okucia, elementy złączne.

Jeśli zasilanie w domu odbywa się płynnie, system zamknięty działa wydajnie. Często projekt uzupełniają „ciepłe podłogi”, zwiększając jego wydajność i przenoszenie ciepła.

Takie rozwiązanie pozwala nie stosować się do określonej średnicy rurociągu, obniżyć koszt zakupu materiałów i nie mieć rurociągu na zboczu, co upraszcza instalację. Ciecz o niskiej temperaturze musi dotrzeć do pompy, w przeciwnym razie jej działanie jest niemożliwe.

Ta opcja ma jeden ujemny niuans - podczas gdy przy stałym nachyleniu ogrzewanie działa również z przy braku zasilania, a następnie przy ściśle poziomej pozycji rurociągu, system zamknięty nie działa. Rekompensuje ten brak wysokiej wydajności i wiele pozytywnych aspektów w porównaniu z innymi typami systemów grzewczych.

Instalacja jest stosunkowo prosta i możliwa w każdym obszarze. Ogrzewanie rurociągu nie jest konieczne, ogrzewanie jest bardzo szybkie, jeśli w obwodzie znajduje się termostat, można ustawić tryb temperatury. Jeśli układ jest prawidłowo ułożony, to utrata chłodziwa, a zatem przyczyny jego uzupełnienia nie występują.

Niewątpliwą zaletą systemu grzewczego typu zamkniętego jest to, że różnica temperatur między zasilaniem i przepływem powrotnym umożliwia zwiększenie żywotności kotła. Rurociąg w zamkniętej pętli jest mniej podatny na korozję. Możliwe jest pobranie do obwodu środek przeciw zamarzaniu zamiast wodykiedy ogrzewanie musi być wyłączone zimą przez długi czas.

Ochrona powietrza

Teoretycznie powietrze nie powinno wpływać do zamkniętego systemu grzewczego, ale w rzeczywistości nadal tam jest. Jego akumulacja jest obserwowana w czasie, gdy rury i baterie są napełniane wodą. Drugim powodem może być obniżenie ciśnienia w stawach.

W wyniku pojawienia się korków powietrznych, przenoszenie ciepła przez system jest ograniczone. Aby zwalczyć to zjawisko w systemie, należy zawory specjalne i zawory do uwalniania powietrza.

Aby zminimalizować prawdopodobieństwo korków powietrznych, należy przestrzegać pewnych zasad podczas napełniania systemu zamkniętego:

1. Karmić wodę od najniższego punktu do góry. Aby to zrobić, ułóż rury tak, aby woda i wyewoluowane powietrze poruszały się w tym samym kierunku.
2. Pozostaw krany w pozycji otwartej, a krany w pozycji zamkniętej, aby uwolnić wodę. W ten sposób, wraz ze stopniowym wzrostem płynu chłodzącego, powietrze wydostanie się przez odpowietrznik.
3. Zamknij zawór odpowietrzający, gdy tylko zacznie w nim przepływać woda. Kontynuuj proces płynnie, aż obwód zostanie całkowicie wypełniony płynem chłodzącym.
4. Uruchom pompę.

Jeśli w obiegu grzewczym grzejniki aluminiowe, a następnie na każdym odpowietrzniku jest wymagane. Aluminium w kontakcie z czynnikiem chłodzącym wywołuje reakcję chemiczną, której towarzyszy uwalnianie tlenu. W grzejnikach częściowo bimetalicznych problem jest taki sam, ale powstaje znacznie mniej powietrza.

W grzejnikach 100-procentowy bimetaliczny płyn chłodzący nie styka się z aluminium, ale profesjonaliści nalegają również na obecność odpowietrznika w tym przypadku. Specyficzna konstrukcja grzejników płytowych ze stali jest już zakończona w procesie produkcji z zaworami do uwalniania powietrza.

Na starych grzejnikach żeliwnych powietrze jest usuwane za pomocą zaworu kulowego, inne urządzenia są tutaj nieskuteczne.

Punktami krytycznymi w obiegu grzewczym są zagięcia rur i górne punkty systemu, dlatego w tych miejscach montowane są urządzenia do odprowadzania powietrza. Obowiązuje pętla zamknięta Żurawie Mayevsky'ego lub automatyczne zawory pływakowe, które umożliwiają odpowietrzenie bez interwencji człowieka.

W przypadku tego urządzenia istnieje pływak polipropylenowy połączony przez jarzmo z zaworem suwakowym. Ponieważ komora pływakowa jest wypełniona powietrzem, pływak jest opuszczany, a osiągnięcie dolnej pozycji otwiera zawór, przez który wydostaje się powietrze.

W objętości uwolnionej z gazu woda wpływa, pływak podnosi się i zamyka zawór. Aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do tego ostatniego, jest on pokryty nasadką ochronną.

Istnieją modyfikacje, w których proces ten przebiega inaczej, ale zasada jest taka sama: pływak znajduje się w dolnej pozycji - gaz jest uwalniany; pływak jest podniesiony - zawór jest zamknięty, powietrze gromadzi się. Cykl powtarza się automatycznie i nie wymaga obecności człowieka.

Obliczenia hydrauliczne dla systemu zamkniętego

Aby nie pomylić się z wyborem rur dla średnicy i mocy pompy, konieczne jest obliczenie hydrauliczne systemu.

Skuteczne działanie całego systemu jest niemożliwe bez uwzględnienia głównych 4 punktów:

1. Określ ilość płynu chłodzącego, która musi być dostarczona do urządzeń grzewczych, aby zapewnić określoną równowagę cieplną w domu, niezależnie od temperatury zewnętrznej.
2. Maksymalna redukcja kosztów operacyjnych.
3. Minimalizacja inwestycji finansowych, w zależności od wybranej średnicy rurociągu.
4. Stabilna i cicha praca systemu.

Obliczenia hydrauliczne pomogą rozwiązać te problemy, pozwalając wybrać optymalne średnice rur, biorąc pod uwagę uzasadnione ekonomicznie natężenia przepływu chłodziwa, aby określić spadek ciśnienia hydraulicznego w niektórych obszarach, połączyć i wyważyć gałęzie system. Jest to skomplikowana i czasochłonna, ale niezbędna faza projektowania.

Zasady obliczania przepływu chłodziwa

Obliczenia są możliwe w obliczeniach termicznych i po doborze grzejników do zasilania. Obliczenia termiczne powinny zawierać rozsądne dane dotyczące ilości energii cieplnej, obciążeń, strat ciepła. Jeśli te dane nie są dostępne, moc grzejnika zostaje przejęta przez obszar pomieszczenia, ale wyniki obliczeń będą mniej dokładne.

Zacznij od schematu. Lepiej wykonać to w projekcji aksonometrycznej i zastosować wszystkie znane parametry. Szybkość przepływu chłodziwa jest określona wzorem:

G = 860q / kgt kg / h,

gdzie q jest mocą grzejnika kW, ∆t jest różnicą temperatur między linią odwrotną a linią przepływu. Określenie tej wartości, tabele Shevelevyh określają przekrój rury.

Aby skorzystać z tych tabel, wynik obliczeń należy przeliczyć na litry na sekundę przy użyciu wzoru: GV = G / 3600ρ. Tutaj GV oznacza przepływ chłodziwa wl / s, ρ oznacza gęstość wody równą 0,983 kg / lw temperaturze 60 stopni C. Z tabel można po prostu pobrać przekrój rury bez wykonywania pełnego obliczenia.

Kolejność obliczeń jest łatwiejsza do zrozumienia na przykładzie prostego obwodu zawierającego kocioł i 10 grzejników. Schemat należy podzielić na sekcje, w których przekrój rur i przepływ chłodziwa są wartościami stałymi.

Pierwsza sekcja to linia biegnąca od kotła do pierwszego grzejnika. Drugi - segment pomiędzy pierwszym i drugim grzejnikiem. Trzecia i kolejne sekcje emitują podobnie.

Temperatura od pierwszego do ostatniego urządzenia stopniowo maleje. Jeśli w pierwszym odcinku energia cieplna wynosi 10 kW, to gdy pierwszy grzejnik przejdzie, czynnik chłodzący daje mu trochę ciepła, a utracone ciepło zmniejsza się o 1 kW itd.

Oblicz przepływ płynu chłodzącego według wzoru:

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

Tutaj Quch jest obciążeniem cieplnym przekroju, c to pojemność właściwa wody o stałej wartości 4,2. kJ / kg x s., tr to temperatura gorącego chłodziwa na wlocie, czyli temperatura chłodzonego chłodziwa w wyjście

Optymalna prędkość gorącego płynu chłodzącego przez rurociąg wynosi od 0,2 do 0,7 m / s. Przy niższej wartości w systemie pojawią się korki powietrzne. Na parametr ten ma wpływ materiał produktu, chropowatość wewnątrz rury.

Zarówno otwarte, jak i zamknięte obiegi grzewcze wykorzystują rury wykonane ze stali czarnej i nierdzewnej, miedzi, polipropylenu, polietylenu o różnych modyfikacjach, polibutylenu itp.

Gdy prędkość płynu chłodzącego w zalecanych granicach, 0,2-0,7 m / s, w rurociągu polimerowym nastąpi spadek ciśnienia od 45 do 280 Pa / m, aw rurach stalowych - od 48 do 480 Pa / m.

Wewnętrzna średnica rury w miejscu (dv) jest określana na podstawie strumienia ciepła i różnicy temperatury na wlocie i wylocie (cotco = 20 stopni С dla schematu ogrzewania 2-rurowego) lub przepływu nośnik ciepła. W tym celu znajduje się specjalna tabela:

Aby wybrać obwód, schematy jedno- i dwururowe należy rozpatrywać oddzielnie. W pierwszym przypadku obliczany jest pion z największą ilością sprzętu, aw drugim obciążony kontur. Długość działki zaczerpnięta z planu, wykonana w skali.

Wykonywanie dokładnych obliczeń hydraulicznych jest możliwe tylko dla specjalisty o odpowiednim profilu. Istnieją specjalne programy, które umożliwiają wykonywanie wszystkich obliczeń związanych z charakterystykami termicznymi i hydraulicznymi, które można wykorzystać, gdy projekt systemu ogrzewania dla twojego domu.

Wybór pompy obiegowej

Celem obliczeń jest uzyskanie wartości ciśnienia, którą pompa musi wytworzyć, aby uruchomić wodę przez system. Aby to zrobić, użyj formuły:

P = Rl + Z

W którym:

• P oznacza stratę ciśnienia w rurociągu w Pa;
• R oznacza rezystywność tarcia w Pa / m;
• l jest długością rury w obliczonej powierzchni wm;
• Z - spadek ciśnienia na „wąskich” obszarach w Pa.

Te obliczenia są uproszczone przez te same tabele Shevelevsa, z których można znaleźć odporność na tarcie, tylko 1000i będzie musiało zostać ponownie obliczone dla określonej długości rury. Jeśli więc średnica rury wewnętrznej wynosi 15 mm, długość przekroju wynosi 5 m, a 1000i = 28,8, a następnie Rl = 28,8 x 5/1000 = 0,144 bar. Znajdując wartości Rl dla każdego wykresu, są one podsumowane.

Wartość straty ciśnienia Z zarówno dla kotła, jak i grzejników znajduje się w paszporcie. W przypadku innych oporności eksperci zalecają przyjęcie 20% Rl, a następnie zsumowanie wyników dla poszczególnych sekcji i pomnożenie przez współczynnik 1,3. Wynikiem jest pożądana głowica pompy. W systemach jedno- i dwururowych obliczenia są takie same.

W przypadku kiedy podnieść pompę zgodnie z istniejącym kotłem stosuje się wzór: Q = N / (t2-t1), gdzie N jest mocą jednostki grzewczej w W, t2, a t1 jest temperaturą płynu chłodzącego odpowiednio na wylocie z kotła i na powrocie.

Jak obliczyć zbiornik wyrównawczy?

Obliczenia są zredukowane do określenia wielkości, o jaką objętość płynu chłodzącego wzrośnie podczas jego ogrzewania od średniej temperatury w pomieszczeniu + 20 stopni C do temperatury roboczej - od 50 do 80 stopni. Obliczenia te nie są łatwe, ale istnieje inny sposób rozwiązania problemu: specjaliści doradzają wybór zbiornika o objętości równej 1/10 całkowitej ilości płynu w systemie.

Dane te można znaleźć w paszportach sprzętu, gdzie wskazana jest pojemność płaszcza wodnego kotła i 1 sekcja grzejnika. Następnie oblicz pole przekroju poprzecznego rur o różnych średnicach i pomnóż przez odpowiednią długość.

Wyniki są podsumowane, dane z paszportów są dodawane do nich, a z całości biorą 10%. Jeśli cały system zawiera 200 litrów płynu chłodzącego, potrzebny jest zbiornik wyrównawczy o pojemności 20 litrów.

Kryteria wyboru zbiornika

Zrób zbiorniki wyrównawcze ze stali. Wewnątrz znajduje się membrana dzieląca pojemność na 2 komory. Pierwszy wypełniony jest gazem, a drugi wypełniony jest płynem chłodzącym. Gdy temperatura wzrasta i woda spływa z układu do zbiornika, wówczas pod jego ciśnieniem gaz jest sprężany. Z powodu obecności gazu w zbiorniku, płyn chłodzący nie może zajmować całej objętości.

Pojemność szerokich czołgów jest inna. Ten parametr jest tak dobrany, że gdy ciśnienie w systemie osiąga swój szczyt, woda nie podnosi się powyżej ustawionego poziomu. Jako zabezpieczenie zbiornika przed przelaniem, w konstrukcji zawarty jest zawór bezpieczeństwa. Normalne napełnianie zbiornika - od 60 do 30%.

Wybór optymalnego schematu

Przy urządzeniu grzewczym w prywatnym domu stosuje się dwa rodzaje schematów: jedno- i dwururowe. Jeśli je porównasz, ten drugi jest bardziej wydajny. Ich główna różnica w metodach łączenia grzejników z rurociągami. W systemie dwururowym nieodzownym elementem obiegu grzewczego jest pojedynczy pion, zgodnie z którym schłodzony czynnik chłodzący jest zawracany do kotła.

Instalacja systemu jednoprzewodowego jest prostsza i tańsza pod względem finansowym. Zamknięta pętla tego systemu łączy zarówno rurociąg zasilający, jak i powrotny.

Pojedynczy system ogrzewania

W jedno- i dwupiętrowych domach o małej powierzchni sprawdził się schemat jednoprzewodowy. ogrzewanie typu zamkniętego, które reprezentuje układ 1 rury i szereg podłączonych do niej grzejników konsekwentnie.

Czasami jest popularnie nazywany „Leningradem”. Płyn chłodzący oddaje ciepło do grzejnika, wraca do rury zasilającej, a następnie przechodzi przez następny akumulator. Ostatnie grzejniki otrzymują mniej ciepła.

Zaletą tego systemu jest ekonomiczna instalacja - materiał i czas są wydawane mniej niż w systemie 2-rurowym. W przypadku awarii pojedynczego grzejnika, reszta będzie działać w trybie normalnym podczas korzystania z obejścia.

Możliwości systemu jednorurowego są ograniczone - nie można go uruchamiać etapami, grzejniki nagrzewają się nierównomiernie, dlatego odcinki należy dodać do ostatniego w łańcuchu. Aby płyn chłodzący nie ochłodził się tak szybko, konieczne jest zwiększenie średnicy rur. Zaleca się podłączenie nie więcej niż 5 grzejników na każdym piętrze.

Znane są dwa typy systemów: poziomy i pionowy. W jednopiętrowym budynku widok poziomy systemu grzewczego jest układany zarówno nad, jak i pod podłogą. Zaleca się zainstalowanie baterii na tym samym poziomie, a poziomą rurę zasilającą z lekkim odchyleniem w trakcie płynu chłodzącego.

W przypadku dystrybucji pionowej woda z kotła wznosi się w górę wzdłuż centralnego pionu, wchodzi do rurociągu, jest rozprowadzana pomiędzy poszczególne piony, a od nich - wzdłuż grzejników. Chłodzenie, ciecz opada wzdłuż tego samego pionu, przechodząc przez wszystkie znajdujące się tam urządzenia, okazuje się, że znajduje się w rurociągu powrotnym, az niego pompa pompuje go z powrotem do kotła.

Po wybraniu zamkniętego typu systemu grzewczego, instalacja odbywa się w następującej kolejności:

1. Zainstaluj kocioł. Najczęściej dla niego miejsce jest przydzielane w piwnicy lub na parterze domu.
2. Podłączyć do rur wlotowych i wylotowych rury kotła, rozcieńczyć je na obwodzie wszystkich pomieszczeń. Połączenia są wybierane w zależności od materiału głównych rur.
3. Zainstaluj zbiornik wyrównawczy, umieszczając go w najwyższym punkcie. Jednocześnie z tym montowana jest grupa bezpieczeństwa, łącząca ją z autostradą za pomocą trójnika. Wykonaj zamocowanie pionowego głównego pionu, podłącz go do zbiornika.
4. Wykonaj instalację grzejników z instalacją żurawi Mayevsky. Najlepsza opcja: obejście i 2 zawory odcinające - jeden na wlocie, a drugi na wylocie.
5. Pompa jest instalowana w miejscu, w którym schłodzony czynnik chłodzący wpływa do kotła, po uprzednim zainstalowaniu filtra przed miejscem montażu. Wirnik jest umieszczony ściśle poziomo.

Niektórzy mistrzowie instalują pompę z obejściem, aby nie spuszczać wody z systemu w przypadku naprawy lub wymiany sprzętu.

Po zainstalowaniu wszystkich elementów otwórz zawór, napełnij przewód płynem chłodzącym, usuń powietrze. Sprawdza się, że powietrze jest całkowicie usunięte przez odkręcenie śruby znajdującej się na pokrywie obudowy pompy. Jeśli z niego wydostaje się ciecz, oznacza to, że urządzenie można uruchomić, uprzednio dokręcając wcześniej wykręconą śrubę centralną.

Sprawdzone schematy ćwiczeń pojedyncze systemy grzewcze i opcje urządzenia można znaleźć w innym artykule na naszej stronie.

Dwururowy system grzewczy

Podobnie jak w przypadku systemu jednorurowego, istnieje układ poziomy i pionowy, ale istnieje zarówno przewód zasilający, jak i powrotny. Wszystkie grzejniki ogrzewają się tak samo. Jeden typ różni się od drugiego tym, że w pierwszym przypadku jest jeden pion i wszystkie urządzenia grzewcze są z nim połączone.

Schemat pionowy umożliwia podłączenie grzejników do pionu umieszczonego pionowo. Jego zaletą jest to, że w budynku wielokondygnacyjnym każde piętro jest połączone z pionem indywidualnie.

Szczególną cechą obiegu dwururowego jest obecność rur połączonych z każdą baterią: jedną prostą i drugą odwrotną. Aby podłączyć grzejniki, istnieją 2 schematy. Jednym z nich jest kolektor, gdy 2 rury pasują od kolektorów do akumulatora.

Schemat charakteryzuje się złożoną instalacją, wysokim zużyciem materiału, ale w każdym pomieszczeniu można regulować temperaturę.

Drugi - obwód równoległy jest prostszy. Piony zainstalowane na obwodzie domu są podłączone do grzejników. Leżak przechodzi przez całą podłogę, a piony są z nim połączone.

Składnikami takiego systemu są:

• kocioł;
• zawór bezpieczeństwa;
• manometr;
• automatyczny odpowietrznik;
• zawór termostatyczny;
• baterie;
• pompa;
• filtr;
• urządzenie równoważące;
• czołg;
• zawór.

Przed przystąpieniem do instalacji należy rozwiązać problem typu nośnika energii. Następnie zainstaluj kocioł w oddzielnej kotłowni lub w piwnicy. Najważniejsze jest zapewnienie dobrej wentylacji. Zainstaluj kolektor, jeśli jest dostarczony przez projekt i pompę. Przylega do kotła, urządzenia regulacyjne i pomiarowe.

Linia jest podłączona do każdego przyszłego grzejnika, a następnie baterie są instalowane. Zawieszają grzejniki na specjalnych wspornikach w taki sposób, że 10-12 centymetrów pozostaje na podłodze, a 2-5 cm od ścian. Zapewnij urządzenia blokujące i regulujące do otworów urządzeń na wejściu i wyjściu.

Po zainstalowaniu wszystkich węzłów systemu jest on wciśnięty. Specjaliści powinni być w to zaangażowani, ponieważ tylko oni mogą wydać odpowiedni dokument.

Szczegółowe cechy dwururowego systemu grzewczego urządzenia opisany tutajW artykule przedstawiono różne schematy i ich analizę.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Ten film wideo zawiera przykład szczegółowego obliczenia hydraulicznego 2-rurowego zamkniętego systemu grzewczego dla dwupiętrowego domu w programie VALTEC.PRG:

Tutaj szczegółowo opisano urządzenie grzewcze jedno-rurowe:

Instalacja zamkniętej wersji systemu grzewczego jest możliwa sama, ale nie można tego zrobić bez fachowej porady. Kluczem do sukcesu jest prawidłowo wykonany projekt i wysokiej jakości materiały.

Wszelkie pytania dotyczące specyfiki urządzenia zamkniętego obiegu grzewczego? Są informacje na ten temat, interesujące dla odwiedzających i dla nas? Napisz komentarze w polu poniżej.