Optimal värmefördelning i ett privat hus: jämförelse av alla typiska system

När du löser problemet med att värma ett hem, finns det många kombinationer av att bygga ett kylvätskeförsörjnings- och borttagningssystem. Varje värmeinstallation i ett privat hus kan klassificeras enligt flera kriterier.

Vi föreslår att du förstår nyanserna i arrangemanget och driften av möjliga alternativ. Att förstå designprinciperna, för- och nackdelarna med varje typ av ledningar hjälper dig att planera systemets geometri och dess design, med hänsyn till rummets individuella egenskaper.

Modellering av optimal konturgeometri

För ett privat hus kan flera slutna vattenkretsar utformas som värmer olika rum. De kan skilja sig avsevärt från varandra i typen av ledningar.

När de designar, tar de först och främst hänsyn till systemets funktionalitet, såväl som optimal geometri ur synvinkeln att minimera kostnader, enkel installation och möjligheten att montera värmeelement i designen av lokalerna.

Naturlig och forcerad vattencirkulation

Uppvärmning av kylvätskan för uppvärmning av huset sker i en eller flera enheter placerade inomhus. Dessa kan vara spisar, eldstäder, såväl som gas-, el- eller fastbränslepannor.

Vattentrycket i kretsen säkerställs antingen genom användning av cirkulationspumpar eller genom att systemets geometri ordnas för att skapa förutsättningar för naturlig cirkulation.

Dessutom kan varmvattenkällan vara ett centraliserat värmesystem för flera hus. Vid lågt tryck är det möjligt att ansluta cirkulationspumpar för att skapa ytterligare tryck och öka hastigheten på vätskerörelsen genom rören.

Installation av en cirkulationspump skapar tillräckligt tryck i systemet, vilket gör det möjligt att använda ledningsalternativ som inte kan användas med naturlig cirkulation

När du väljer alternativet med naturlig kylvätskecirkulation eller lågtryck i rör med central uppvärmning, är det nödvändigt att noggrant överväga möjligheten att maximera användningen av fysiska lagar som gör att vätskans rörelse kan börja och upprätthållas.

Ett obligatoriskt element i ledningarna i detta fall är accelerationsgrenröret. Det är ett vertikalt rör genom vilket varmt vatten stiger, sedan fördelas mellan värmeapparater och, efter att ha förlorat sin initiala temperatur, rinner det ner.

På grund av olika densiteter uppstår en skillnad i hydrostatiskt tryck mellan de varma och kalla vätskepelarna, vilket är drivkraften för vattencirkulationen.

Vertikal och horisontell ledning

Varmvatten kan tillföras radiatorer på olika sätt. Ledningarna är konventionellt uppdelade i vertikala och horisontella, beroende på placeringen av rören (stigare) som levererar vatten direkt till värmeradiatorerna.

I moderna hus används oftare horisontell snarare än vertikal värmedistribution. Anledningen är att utformningen av radiatorer på olika våningar sällan sammanfaller

Vertikala scheman med topptillförsel av varmvatten utnyttjar de maximalt skillnaden i hydrostatiskt tryck mellan de varma och kalla segmenten av kretsen, så de används nästan alltid med naturlig cirkulation, såväl som med lågt tryck i systemet.

Dessutom är sådana kretsar i drift i händelse av nödavstängning av pumpen, vilket kan uppstå på grund av dess haveri eller brist på elektricitet.

Nedre matningsledningar används praktiskt taget inte för uppvärmning med naturlig cirkulation.Om det finns bra tryck i systemet är dess användning motiverad, eftersom ett sådant system har två betydande fördelar i förhållande till det alternativa alternativet.

Fördelar med schemat:

• mindre total längd på rör som används;
• det finns inget behov av att köra röret genom vinden eller tekniska nischer under taket på andra våningen.

Horisontellt diagram Värmefördelningar används för enplans privata hus. Om byggnaden har två eller flera våningar, används den ofta i fall där vertikala stigare är oönskade ur designsynpunkt.

Horisontella rör som förser och släpper ut vatten kan integreras organiskt i det inre av lokalerna, såväl som dolda under golvet eller i nischer på golvnivå.

Val av ett- eller tvårörsalternativ

Tillförsel av varmvatten och avlägsnande av kylt vatten för värmesystemet i ett privat hus kan göras med ett eller två rör.Varje alternativ har positiva och negativa sidor, samt funktioner för användning beroende på typ av ledningar.

Ur ett inredningsperspektiv har närvaron av ett andra rör ingen effekt på värmesystemets utseende på grund av det lägre alternativet för att ansluta systemet till radiatorer och möjligheten att minska rördiametrar

Använder ett enrörskopplingsschema

Ett vattenuppvärmningsschema för ett privat hus som använder ett rör för tillförsel av varmvatten och utsläpp av kylt vatten kallas enkelrör. Den största fördelen med ett sådant system är att minimera längden på rören.

De viktigaste fördelarna med alternativet:

• lägsta kostnader för att köpa värmesystemelement;
• den enklaste och snabbaste installationen;
• lägsta risken för olyckor.

Den största nackdelen enrörsvärme är en gradvis minskning av temperaturen på vattnet som passerar sekventiellt genom alla radiatorer i kretsen.

Därför är det nödvändigt att använda en något större yta på de senaste radiatorerna (fler armbågar), vilket ofta uppväger kostnadsfördelarna med att minimera rörens längd.

Dessutom, på grund av denna nackdel, finns det begränsningar för en krets på antalet anslutna radiatorer. Om det finns för många av dem kommer den senare praktiskt taget inte att avge värme längs kylvätskans flöde.

Dessutom uppstår ett problem vid beräkning av värmeöverföring. Här är det nödvändigt att ta hänsyn till att bortkoppling av de första radiatorerna från värmesystemet leder till en ökning av temperaturen på det inkommande vattnet för efterföljande enheter.

Det är meningslöst att använda enrörskretsar med vertikal bottenledning, eftersom längden på rören kommer att vara densamma som tvårörsversionen, vilket eliminerar alla fördelar, men lämnar nackdelar.

Om kylvätskan återvänder längs samma väg som tillförseln är den totala längden på rören i båda alternativen nästan densamma

Värmeanordningen är vanligtvis ansluten genom gå förbiför att kunna stänga av någon av dem utan att stoppa vattencirkulationen genom kretsen.

För att spara på kranarna behöver du inte gå förbi vattnet genom kranen, men då måste du stoppa driften av denna del av systemet och tömma vattnet om det är nödvändigt att byta ut eller reparera kylaren.

Det mest ekonomiska alternativet är att använda ett stålrör med en diameter på 1,5-2 tum utan värmeelement. Frånvaron av kranar och armaturer gör detta system också till det mest praktiska eftersom det minimerar risken för läckor eller vattengenombrott.

Läs mer om att beräkna ett enrörsvärmesystem i Denna artikel.

Tillämpning av tvårörsvärmealternativ

Värmekretsschemat, när ett rör används för att leverera varmvatten till värmeanordningar och det andra för att återföra kylt vatten, kallas tvårör.

Dess främsta fördelar:

• temperaturen på vattnet som tillförs alla radiatorer är densamma;
• att stänga av en eller flera radiatorer påverkar inte temperaturen på vattnet som levereras till de återstående uppvärmningsanordningarna;
• begränsningar av antalet radiatorer för en värmekrets beror endast på rörens genomströmningsvolym.

Den största nackdelen med sådana ledningar är en liten ökning av rörmaterial.

Detta leder till några ytterligare nackdelar:

• kostnaderna för att köpa och installera värmesystemelement ökar;
• integration i det inre av ett privat hem blir svårare.

Antalet kopplingar och kranar för ett tvårörssystem är nästan detsamma som för ett enrörssystem.

För ett parallellt flödesmönster av kylvätskan ökar rörens totala längd vid användning av ett tvårörssystem med avståndet mellan den första och sista radiatorn. Ibland är det obetydligt jämfört med hela konturens längd

Beroende på den relativa rörelsen av varmt och kylt vatten tvårörs kopplingsscheman är indelade i två typer:

• tillfällig;
• återvändsgränd.

Tillhörande schema. Båda flödena rör sig i samma riktning och därför är längden på kylvätskecirkulationscykeln för varje kylare densamma. I det här fallet värms de upp lika mycket när värmesystemet startar.

Återvändsalternativ. Rörelseriktningen för varmt och kylt vatten är kontra. Radiatorer närmast pannan värms upp snabbare.

Ju lägre vattenhastigheten är, desto mer märkbar är denna effekt, därför kommer uppvärmningen av vissa rum med naturlig cirkulation att ske mycket långsammare än andra.

Om en cirkulationspump används eller om avståndet mellan den första och sista radiatorn i kretsen är litet, är effekten av ojämn uppvärmning med en återvändsgränd tvårörsledning osynlig. Då bestäms valet till förmån för ett eller annat alternativ enbart av överväganden om bekvämligheten med att installera returröret.

Inkludera ett distributionsgrenrör i systemet

En nyligen populär metod för att organisera vattenuppvärmning är det så kallade "strålningsschemat" med hjälp av ett distributionsgrenrör.

Denna ledningsmetod fungerar tillförlitligt endast med bra vattentryck i systemet, så den används inte med naturlig cirkulation.

Radiell ledning innebär att varje värmeanordning (eller en liten grupp av dem) ansluts direkt till ett distributionsgrenrör som distribuerar varmvatten och samlar upp kylt vatten

Radiatorkopplingssystem

Den mest enhetliga och kontrollerade uppdelningen av kylvätskeflödet mellan värmeanordningar kan uppnås med hjälp av distributionsgrenrör.

Enheten innehåller två kammar, varav en tar emot varmt vatten från pannan och distribuerar det till radiatorerna, och den andra returnerar kylt vatten och skickar det tillbaka till pannan.

Radiatorerna är parallellkopplade genom fördelningsgrenröret, därför uppnås med denna ledning en minimal skillnad i temperaturen på kylvätskan som tillförs värmeanordningarna.

Detta underlättar avsevärt beräkningen av radiatorparametrar vid designstadiet och gör det också möjligt att enkelt justera kraften hos varje enhet under drift.

Den andra betydande fördelen med sådana ledningar är möjligheten att styra parametrarna för kylvätsketillförsel till alla enheter från ett ställe. Uppsamlaren är placerad i ett speciellt skåp med tillgång till indikatorer och kontroller: ventiler, kranar och pumpar.

Detta är bekvämt ur synvinkeln att reglera husets mikroklimat och gör det lättare att montera radiatorer i det inre av rummet.

Nackdelarna med system med en kollektorvärmedistributionskrets inkluderar den maximala längden på vattenförsörjningen och avloppsrören till radiatorerna. Detta alternativ är det dyraste när det gäller kostnaden för kretselement och det svåraste att installera, och kräver också vissa kvalifikationer.

Att använda ett grenrör för att ansluta olika typer av värmeanordningar kräver en god förståelse för ämnet vattenuppvärmning, och ibland hydrauliska beräkningar för normal funktion av sådana system

Som regel rör in strålningsvärmefördelning monteras i golvet. Detta innebär att det är nödvändigt att designa och installera ett sådant system under konstruktionen eller större renovering av ett privat hus.

Det är ganska svårt att implementera ett mångfaldigt alternativ för att ansluta radiatorer eller ändra geometrin på kretsar i rum med redan genomförda interna renoveringar. Detta är den andra betydande nackdelen med denna typ av ledningar.

Regler för användning av golvvärme

Ett bekvämt och mycket populärt sätt att värma bostadslokaler - installation av golvvärme. Om det uppvärmda området är litet kan du klara dig med ett rör placerat i golvmassan.

Att ansluta ett uppvärmt golv till värmesystemet genom ett fördelningsrör är det enda möjliga alternativet för att värma upp stora ytor på detta sätt

För stora ytor är det inte möjligt att använda ett enda rör av följande skäl:

• mängden tillförd värme kommer inte att räcka för att värma upp hela rummet, dessutom kommer denna uppvärmning att vara ojämn;
• med lång längd uppstår ett starkt hydrodynamiskt motstånd mot vätskeflödet vilket leder till överdriven energiförbrukning för att skapa tryck och ökar risken för vattengenombrott vid lederna.

Därför, med ett stort område med golvvärme, är användningen av flera rör inte en önskan, utan en nödvändighet.

I detta fall görs anslutningen genom fördelningsgrenröret.

Ofta är kollektorn utrustad med en blandningsenhet för att reglera temperaturen på vattnet som tillförs golvvärmerören.Faktum är att för uppvärmning av radiatorer använder de som regel en vätska med ett temperaturområde på 70-80 °C, medan det för uppvärmda golv behövs cirka 40 °C.

Temperaturkontroll genom blandaren är pålitlig, vilket är mycket viktigt, eftersom övertemperatur kan orsaka betydande deformation av golvbeläggningen: linoleum, laminat eller parkett.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Schematisk representation av värmeledningar i ett tvåvåningshus med ett stort område. Tvårörs tillhörande och återvändsgränd system och golvvärme anslutna via kollektorer. Eliminera konflikter mellan cirkulationspumpar med en hydraulisk pil:

Strålningskrets för uppvärmning av en tvåvåningsbyggnad. Eftersom den slutliga efterbehandlingen ännu inte har utförts, är alla ledningar tydligt synliga. Nyanserna av att lägga rör på golvet under en betongmassa:

Yttrande från en praktiserande installatör av värmesystem om olika system som används i privata hem. En översikt över för- och nackdelar med naturlig cirkulation, enkelrör, tvårörs associerat och återvändsgränd, samt kollektorledningar:

De presenterade ledningarna för uppvärmning av hus är typiska och kan modifieras med hänsyn till lokalernas geometri, de erforderliga temperaturvärdena eller andra faktorer. Vid modifiering av kretsar är det nödvändigt att följa lagarna och grundläggande principer för fysik, hydraulik, materialvetenskap och andra discipliner.

Vid lösning av komplexa eller icke-standardiserade problem är det bättre att vända sig till specialister, eftersom ombyggnad av värmesystem kan vara ännu dyrare än deras modellering och installation.

Om du har några frågor eller vill dela med dig av din personliga erfarenhet av att installera värme i ditt hem, vänligen lämna kommentarer till den här artikeln.Du kan komplettera din recension med ett foto - kontaktformuläret finns nedan.