Vattenuppvärmningssystem med tvångscirkulation: diagram, implementeringsalternativ, tekniska detaljer

Många moderna lösningar för vattenuppvärmning av hus kräver användning av en pumpgrupp.Utformningen och installationen av ett värmesystem med forcerad cirkulation måste utföras med hänsyn till tekniska problem som uppstår på grund av kylvätskans snabba rörelse.

Det höga trycket i värmekretsen möjliggör implementering av många ledningsscheman. Håller med, detta är en viktig fördel med ett värmesystem med forcerad cirkulation. Arrangemanget av ett sådant system kräver dock kompetent design.

Vi kommer att berätta för dig med vilka egenskaper de viktigaste driftskomponenterna i systemet är valda, och vi kommer också att beskriva i detalj de möjliga alternativen för att koppla huvudledningen och metoder för att organisera värmekretsen.

Tekniska egenskaper hos systemets huvudkomponenter

Det påtvingade schemat skiljer sig från det naturliga genom tillägget av en eller flera cirkulationspumpar. På grund av ökningen av trycket och rörelsehastigheten för kylvätskan ändras reglerna för bildandet av noder och placeringen av kretselement.

Detta faktum måste beaktas för att säkerställa högkvalitativ uppvärmning med forcerad cirkulation.

Allmänna krav för pumpgruppen

Cirkulationspumpar väljs utifrån kraven på volymen destillerat vatten (kubikmeter per timme) och tryck (meter). Beräkningen av båda parametrarna beror på det uppvärmda husets kubiska kapacitet och uppvärmningsmetoden, såväl som längden på vattenkretsen och diametern på dess rör.

Pumpen bör väljas så att dess parametrar inte matchar systemets krav.Detta gör att du kan lägga till element i kretsen, om nödvändigt, utan att byta ut pumpen.

I grund och botten är pumpar konstruerade för en spänning på 220 volt, men det finns även de med stöd för 12 volt. Vid spänningsöverspänningar är det nödvändigt att installera en stabilisator för att förhindra att enheten går sönder.

Vid frekventa strömavbrott måste du ta hand om tillgängligheten avbrottsfri strömförsörjning. Det finns inget behov av att ta en kraftfull UPS - enheter med en förbrukning på mer än 150 watt per timme används sällan för att värma privata hus.

Konventionellt kan cirkulationspumpar delas in i två typer beroende på motorns position. Apparater med torr rotor har högre verkningsgrad, men har en ökad ljudnivå och minskad livslängd än de med våt rotor.

Om systemledningarna ger möjlighet till naturlig rörelse av kylvätskan längs kretsen, måste pumpen installeras genom en bypass. I det här fallet, om det går sönder eller om det blir strömavbrott, är det möjligt att växla uppvärmningen till gravitationscirkulationsläget.

Vatten kan också röra sig genom en icke-fungerande pump, men det kommer att skapa ett starkt motstånd mot dess rörelse.

Valet till förmån för en pumpmodell i förhållande till ett specifikt värmesystem görs genom att bestämma driftspunkten och dess överensstämmelse med de erforderliga kylvätskeflödesvärdena (+)

Problemet med att stoppa pumpen är särskilt pressande när man använder kamin eller eldstadsuppvärmning. I detta fall kommer ugnen att fortsätta att värma värmeväxlaren och vattnet i den kan koka och hela systemet kan misslyckas under lång tid.

Det är bättre att göra pumpinstallation på returröret, eftersom den lägre vattentemperaturen förlänger dess livslängd.Om det inte är möjligt att installera pumpen på en annan plats än på röret som lämnar pannan, bör en pump med keramiska tätningar användas.

Även om de tål temperaturer upp till 110°C kan de om systemet kokar få problem med att fungera.

Genom att installera pumpen i kretsen genom en bypass kan du uppnå inte bara normala driftsförhållanden baserade på principen om naturlig cirkulation, utan också möjligheten att ta bort pumpen utan att tömma vattnet

Användbar information om att välja cirkulationspumpar för ett värmesystem finns i artiklarna:

1. Val av en cirkulationspump: enhet, typer och regler för att välja en värmepump
2. Cirkulationspump för värme: tio bästa modellerna och tips till köpare

Finesser av att välja pannor och ugnar

Användningen av el- och gaspannor och långbrännande ugnar som värmegeneratorer är attraktiv ur synvinkeln av enkel kontroll av värmeflödet genom värmeväxlaren.

Ansökan fastbränslekaminer, särskilt hemmagjorda mönster, är fyllda med otillräcklig eller överdriven värmegenerering. Men användningen av dem är ofta motiverad ur synvinkeln av billighet och tillgänglighet av bränsle.

Det finns många modeller av elektriska och gaspannor med integrerad pump. Å ena sidan är det inbyggda cirkulationssystemet anpassat till panneffekten och låter dig undvika att köpa och installera en separat pump. Å andra sidan, om den inbyggda pumpen går sönder blir den inte lika lätt att reparera eller byta ut som en separat.

En elpanna med en integrerad pump är en färdig och kompakt lösning för inkludering i en tvångscirkulationskrets

Kraven på pannan vid användning av forcerad cirkulation är desamma som vid användning av naturlig cirkulation:

• Beräkning av panneffekt - indikatorn måste tillfredsställa husets uppvärmningsbehov under de svåraste förhållandena för ett visst område. Det är lämpligt att ha en liten effektreserv (10-20%) på grund av eventuella force majeure-förhållanden som kan uppstå i värmesystemet.
• Varning för kokning av kylvätska i värmeväxlaren. Detta krav är lättare att uppfylla när man använder en "ugnspump"-kombination än när man använder en gravitationsmodell för vätskerörelse.

För att förhindra att vatten kokar i pannans värmeväxlare räcker det att justera effekten beroende på temperaturen på utloppsvätskan. Denna metod fungerar för alla typer av cirkulation.

Styrenheten för fastbränslepannans driftläge inkluderar funktionen att starta pumpen när kritiska temperaturer uppnås vid värmeväxlarens utlopp

För kaminer med naturlig cirkulation finns det inget sätt att förhindra kokning av kylvätskan i händelse av en för stor mängd laddat bränsle. Det enda alternativet i närvaro av en pump är att öka volymen vätska som drivs genom värmeväxlaren.

Dessutom kan ett sådant nödsystem göras automatiskt med hjälp av en termostat och en pumphastighetsstyrenhet.

Installation och provning av vattenkretsen

Med ett värmeschema med tvångscirkulation blir det högre vattenhastigheter än i gravitationsmodellen. Därför är det möjligt att använda en mindre rördiameter med samma byggnadsvärmeparametrar. Detta minskar kostnaden för vattenuppvärmning vad gäller kostnader för rör, rördelar och rördelar.

Dessutom är konturelement med mindre diameter lättare att gömma i tekniska nischer eller passa in i lokalens inre.

Jämfört med naturlig cirkulation kommer ett ökat hydrodynamiskt tryck i flödet att läggas till det hydrostatiska trycket i vätskekolonnen. Därför, för att undvika bildandet av läckor eller, särskilt, ett genombrott av systemet, är det nödvändigt att följa vissa regler.

I händelse av en övergång från gravitationscirkulation till forcerad cirkulation är det nödvändigt att eliminera alla, även mindre, läckor i kretsen. När trycket ökar kommer flödeshastigheten att öka, vilket, förutom problemet i rummet, kommer att orsaka en minskning av mängden kylvätska och dess överdrivna luftning (luftmättnad).

Innan uppvärmningssäsongen börjar är det nödvändigt att utföra hydrauliska tester av kretsens styrka med det maximala använda eller till och med något högre tryck. Detta gör att du kan identifiera problem och eliminera dem innan kallt väder börjar, när en lång avstängning av uppvärmning för reparation är oönskad.

Värmeradiatorläckor kan uppstå på de mest oväntade platserna och att åtgärda problemet kommer att ta mycket tid, så det är bättre att kontrollera systemets integritet i förväg

Eftersom kylvätskans rörelsehastighet kommer att vara större än 0,25 m/s, finns det enligt SNiP 41-01-2003 inget behov av att upprätthålla en konstant lutning på rören för att avlägsna luft från kretsen. Därför, med forcerad cirkulation, är installationen av rör och radiatorer lite enklare än med en gravitationskrets.

Värmealternativ med forcerad cirkulation

Användningen av forcerad cirkulation gör att vi kan gå bort från principen att designa ledningarna med obligatorisk hänsyn till den hydrostatiska tryckskillnaden, som är nödvändig för att fungera i en gravitationskrets.

Detta ökar variationen vid modellering av vattenkretsens geometri och ger möjlighet att använda lösningar som kollektorvärme eller golvvärme för stora ytor.

Applicering av övre och nedre ledningar

Alla värmescheman kan villkorligt klassificeras som övre eller nedre ledningar. Med luftledningar stiger hett vatten över värmeapparaterna och värmer sedan radiatorerna nedåt. Med botten - varmvatten tillförs underifrån. Varje alternativ har sina positiva sidor.

Övre ledningar används också för naturlig cirkulation. Därför tillåter värmekretsar av denna typ användningen av båda typerna av cirkulation. Detta ger för det första möjligheten att välja, och för det andra ökar systemets tillförlitlighet.

I händelse av strömavbrott eller pumphaveri kommer vattnets rörelse längs kretsen att fortsätta, om än med lägre hastighet.

Bra tryck gör att du kan välja mellan övre och nedre ledningar, med hänsyn till bekvämligheten med rör som levererar kylvätska till radiatorerna (+)

Vid användning av bottenledningar är den totala längden på rören kortare, vilket minskar kostnaden för att skapa systemet. Dessutom finns det inget behov av att lägga stigare på övervåningen, vilket är bra ur rumsdesignsynpunkt. Den nedre varmvattenledningen läggs antingen i källaren eller i golvnivå på första våningen.

Variationer av enrörskopplingsscheman

Enkelrörsschemat använder samma rör för att leverera varmvatten till radiatorerna och släppa ut kallt vatten till värmepannan. Med denna layout halveras längden på rören som används nästan, och antalet kopplingar och avstängningsventiler minskas.

Radiatorerna värms dock upp sekventiellt, därför är det nödvändigt att ta hänsyn till den gradvisa minskningen av temperaturen på det medföljande kylmedlet vid beräkning av antalet sektioner.

Serieanslutning av radiatorer med ett rör för tillförsel av kylvätska används ofta i moderna hem för att minimera materialkostnader och förenkla installationsarbetet

Enkelrörskretsar kan implementeras i horisontella och vertikala versioner. Med forcerad cirkulation, om vertikala stigare används, kan varmvatten tillföras inte bara ovanifrån utan också underifrån.

Möjligheten att använda ett eller annat alternativ beror inte bara på bekvämligheten med rörinstallation, utan också på det maximalt tillåtna antalet radiatorer på en stigare i en enkelrörskrets.

Det finns två sätt att ansluta värmeelement:

• Seriell anslutning — kylvätska strömmar genom alla radiatorer.I det här fallet krävs ett minsta antal rör, men om det är nödvändigt att stänga av en av radiatorerna måste hela grenen av systemet stoppas.
• Bypass anslutning — kylvätskan kan strömma förbi kylaren genom den installerade grenen. Med hjälp av ett kransystem kan du dirigera om flödet förbi radiatorn, vilket gör att den kan repareras eller demonteras utan att stoppa uppvärmningen.

En enrörskrets används ofta för uppvärmning, men om det finns ett stort antal radiatorer används ett annat alternativ för att värma dem jämnt.

Enkelrörsscheman har många implementeringsalternativ för forcerad cirkulation, så att välja den lämpliga lösningen för en specifik rumsgeometri är ganska lätt (+)

Metoder för att använda tvårörsversionen

Ett värmekretsschema som använder ett andra rör för att dränera kylt vatten till pannan kallas tvårörssystem. Rörfilmen ökar, liksom antalet anslutningar och enheter.

Systemet har dock en viktig fördel - kylvätska med samma temperatur tillförs varje radiator. Detta gör tvårörsalternativet mycket attraktivt.

För vattenuppvärmning med forcerad cirkulation används både horisontella och vertikala ledningar. Dessutom, med den vertikala versionen, är det möjligt att använda övre och nedre varmvattenförsörjning.

Tvårörs vattenförsörjnings- och avloppskrets, i kombination med radiatorns diagonala anslutning, ger maximal värmeöverföring till rummet

Eftersom temperaturen på vattnet som levereras till alla radiatorer är densamma, beror kretsarnas geometri endast på följande faktorer:

• materialbesparingar — minimera längden på rören och antalet anslutningar;
• enkel konturritning uppvärmning genom väggar och tak;
• estetiskt tilltalande - förmågan att montera värmeelement i lokalens inre.

Beroende på rörelsen av varmt och kylt vatten är tvårörskretsar indelade i två typer:

1. Relaterad. Rörelse i båda rören sker i samma riktning. Kylvätskecykeln har samma längd för alla radiatorer i denna del av systemet, så deras uppvärmningshastighet är densamma.
2. Återvändsgränd. I ett parallellt schema värms radiatorer som ligger närmare pannan snabbare. Men för system med forcerad cirkulation är detta inte särskilt viktigt på grund av vattnets betydande hastighet i kretsen.

När du väljer mellan de tillhörande alternativen och återvändsgränderna styrs de av villkoret för bekvämlighet för att installera returröret. I vertikala scheman, med den nedre ledningarna, erhålls ett återvändsgrändsystem, och med de övre ledningarna erhålls ett passerande system.

Använda ett värmefördelningsrör

Ett annat populärt sätt att organisera uppvärmning nu är skapa en samlarkrets. Till viss del kan detta schema kallas en undertyp av tvårör, även om det också används i organisationen av enrörsvärmekretsar.

Endast distributionen av varm kylvätska och insamlingen av kyld kylvätska sker inte från huvudstigaren, utan från speciella distributionsnodenheter - samlare. Ett sådant system fungerar stabilt endast med hjälp av forcerad cirkulation.

Radiella ledningar, jämfört med tvårörsledningar, kräver ett grenrör, en större total längd av rör, antalet kopplingar och avstängningsventiler

Distributionsenheten för ett tvårörssystem är en komplex kombination av tillförsel- och returgrenrör, med hjälp av vilka en kylvätsketillförsel balanseras i temperatur och tryck.

Varje gren av enheten driver ett värmeelement eller en liten grupp av dem.Grenarna är vanligtvis placerade under golvet, varje våning i en flervåningsbyggnad betjänas av en centralt installerad samlare.

Trots de uppenbara fördelarna med denna typ av uppvärmningsarrangemang har kollektorsystemet två betydande nackdelar:

• längsta rörledningens längd, därför kräver detta alternativ för att organisera en vattenkrets avsevärda ekonomiska investeringar;
• svårigheter att ändra kontur — rör med detta alternativ är vanligtvis placerade under golvet eller i väggarna, så om du lägger till värmeanordningar blir det mycket svårt att göra några justeringar.

Alla kollektorer är vanligtvis monterade i ett speciellt skåp, eftersom avstängningsventilerna är placerade där och åtkomst krävs. Att placera kranarna på ett ställe är mycket bekvämt.

Om det finns behov av att sätta på eller stänga av radiatorer eller en nödsituation inträffar räcker det med tillgång till skåpet och det finns inget behov av att besöka alla rum.

Fördelningsgrenrör kan ha en enkel struktur bestående av två kammar och ett minimum av avstängningsventiler.Komplexa komponenter kan också innefatta automatiska termostater, elektroniska ventiler, blandare, automatiska luftuttag, sensorer och styrenheter, en vattenavtappningsventil och en separat cirkulationspump.

Dessa system kan mest exakt reglera temperaturen i ditt hem, men kräver en god förståelse för grunderna och nyanserna för vattenvärme.

Uppvärmning med golvvärme

En av de mest bekväma uppvärmningsmetoderna övervägs organisation av uppvärmda golv. Det bör noteras att installationen av detta uppvärmningsalternativ för vardagsrum, duschar, kök och andra lokaler är ganska komplicerat.

Vattenuppvärmda golv över ett stort område är endast möjliga med forcerad cirkulation, eftersom det är nödvändigt att skapa tryck i ett långt system av smala rör.

Tryck är nödvändigt för att övervinna motståndet hos smala rör med många böjar. Dessutom är det nödvändigt att uppnå ett tryck som gör att luft kan avlägsnas från golvvärmerören, som är placerade horisontellt.

Det finns ett stort antal rörläggningskombinationer:

• för små rum använd kretsar med en ingång för varmvatten och en utgång för kylt vatten;
• för stora rum organisera mer komplexa golvvärmesystem med hjälp av ett fördelningsrör.

Ofta installeras separata cirkulationspumpar för delar av kretsen med golvvärme.

Användningen av en kollektor är motiverad för stora ytor med uppvärmda golv, när beräkningar visar att ett rör kanske inte klarar av uppvärmning

Slutsatser och användbar video om ämnet

En detaljerad beskrivning av ett tvårörs och ganska komplext värmesystem för ett tvåvåningshus:

Stängt system för ett trevåningshus baserat på en gaspanna:

Användningen av pumpar för vattenuppvärmning av lokaler förenklar kretsens design avsevärt, vilket möjliggör alternativ som inte är tillgängliga för gravitationsmodellen. Rätt val av utrustning kommer att lösa problemet med att värma ditt hem, vilket gör denna process bekväm och enkel.

Har du något att tillägga eller har frågor om att organisera ett värmesystem med tvångscirkulation? Lämna kommentarer på inlägget och delta i diskussioner. Kontaktformuläret finns i nedre blocket.