Stängt värmesystem: diagram och funktioner för installation av ett slutet system

Den viktigaste egenskapen genom vilken ett slutet värmesystem skiljer sig från ett öppet är dess isolering från miljöns påverkan.Detta schema inkluderar en cirkulationspump som stimulerar kylvätskans rörelse. Systemet saknar många av de nackdelar som finns med en öppen värmekrets.

Du kommer att lära dig allt om för- och nackdelar med slutna värmesystem genom att läsa artikeln vi har föreslagit. Den undersöker noggrant enhetsalternativen, detaljerna för montering och drift av slutna system. Ett exempel på hydraulisk beräkning ges för fristående hantverkare.

Den information som presenteras för granskning är baserad på byggregler. För att optimera uppfattningen av ett svårt ämne kompletteras texten med användbara diagram, samlingar av foton och videohandledningar.

Funktionsprincip för ett slutet system

Temperaturexpansion i ett slutet system kompenseras genom att använda en membranexpansionstank, fylld med vatten under uppvärmningen. Vid kylning återgår vattnet från tanken till systemet och bibehåller därigenom konstant tryck i kretsen.

Trycket som skapas i den slutna värmekretsen under installationen överförs till hela systemet. Cirkulationen av kylvätskan tvingas, så detta system är energiberoende. Utan cirkulationspump det blir ingen rörelse av uppvärmt vatten genom rören till apparaterna och tillbaka till värmegeneratorn.

Grundläggande element i en sluten slinga:

• panna;
• luftutsläppsventil;
• termostatisk ventil;
• radiatorer;
• rör;
• expansionskärl som inte kommer i kontakt med atmosfären;
• balanseringsventil;
• kulventil;
• pump, filter;
• säkerhetsventil;
• Tryckmätare;
• beslag, fästelement.

Om strömförsörjningen till huset är oavbruten, fungerar det slutna systemet effektivt. Ofta kompletteras designen med "varma golv", vilket ökar dess effektivitet och värmeöverföring.

Detta arrangemang tillåter dig att inte hålla sig till en viss diameter på rörledningen, minska kostnaderna för att köpa material och inte placera rörledningen i en sluttning, vilket förenklar installationen. Pumpen måste ta emot vätska vid låg temperatur, annars är dess drift omöjlig.

Den slutna värmekretsen innehåller vissa delar som också används i andra typer av system

Detta alternativ har också en negativ nyans - medan med en konstant lutning fungerar uppvärmningen även i frånvaro av strömförsörjning, då fungerar inte det slutna systemet med en strikt horisontell position av rörledningen. Denna nackdel kompenseras av hög effektivitet och ett antal positiva aspekter jämfört med andra typer av värmesystem.

Installationen är relativt enkel och möjlig i ett rum av alla storlekar. Det finns inget behov av att isolera rörledningen; uppvärmning sker mycket snabbt; om det finns en termostat i kretsen kan temperaturregimen ställas in. Om systemet är korrekt utformat, finns det ingen förlust av kylvätska, och därför ingen anledning att fylla på det.

Den otvivelaktiga fördelen med ett slutet värmesystem är att temperaturskillnaden mellan tillförsel och retur gör det möjligt att öka pannans livslängd. Rörledningen i en sluten krets är mindre känslig för korrosion. Det är möjligt att ladda upp till kretsen frostskyddsmedel istället för vattennär värmen måste stängas av på vintern under en längre tid.

De vanligaste systemen av sluten typ är vatten, även om kylvätskans funktion också kan utföras av icke-frysande vätskor, ånga, gaser som har de nödvändiga egenskaperna

Skyddar systemet från luft

Teoretiskt sett bör luft inte komma in i ett slutet värmesystem, men det finns faktiskt fortfarande kvar där. Dess ackumulering observeras när rör och batterier är fyllda med vatten. Det andra skälet kan vara tryckminskning av lederna.

Som ett resultat av utseendet på luftfickor minskar systemets värmeöverföring. För att bekämpa detta fenomen inkluderar systemet specialventiler och luftavtappningsventiler.

Om luft inte ackumuleras i systemet blockerar luftventilens flottör avgasventilen. När ett luftlås samlas i flottörkammaren, slutar flottören att hålla i utloppsventilen, vilket gör att luft strömmar ut utanför enheten

För att minimera sannolikheten för luftfickor måste vissa regler följas när du fyller ett slutet system:

1. Tillför vatten från botten till toppen. För att göra detta, lägg rören så att vattnet och den släppta luften rör sig i samma riktning.
2. Lämna ventilationsventilerna öppna och vattenavtappningsventilerna stängda. Således, med en gradvis ökning av kylvätskan, kommer luft att strömma ut genom öppna luftventiler.
3. Stäng avluftningsventilen så snart vatten börjar rinna genom den. Fortsätt processen smidigt tills kretsen är helt fylld med kylvätska.
4. Starta pumpen.

Om i värmekretsen radiatorer i aluminium, då krävs luftventiler på var och en.Aluminium, i kontakt med kylvätskan, framkallar en kemisk reaktion åtföljd av frisättning av syre. I delvis bimetalliska radiatorer är problemet detsamma, men mycket mindre luft produceras.

En automatisk luftventil är installerad på den övre punkten. Detta krav förklaras av det faktum att luftbubblor i flytande ämnen alltid rusar uppåt genom röret, där de samlas upp av en anordning för att avlägsna luft

I 100 % bimetalliska radiatorer kommer kylvätskan inte i kontakt med aluminium, men proffs insisterar på närvaron av en luftventil även i detta fall. Den specifika designen av stålpanelradiatorer är redan utrustad med luftavtappningsventiler under produktionsprocessen.

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

Kritiska punkter i värmekretsen är rörböjar och de högsta punkterna i systemet, så luftutblåsningsanordningar är installerade på dessa platser. I en sluten krets används den Mayevsky kranar eller automatiska flottörventiler som gör att luft kan ventileras utan mänsklig inblandning.

Den här enhetens kropp innehåller en flottör av polypropen som är ansluten till en spole via en vipparm. När flottörkammaren fylls med luft, sänks flottören och, när den når bottenläget, öppnar den ventilen genom vilken luften kommer ut.

Vatten kommer in i volymen befriad från gas, flottören rusar upp och stänger spolen. För att förhindra att skräp kommer in i den senare är den täckt med en skyddskåpa.

Kroppen på både manuella och automatiska luftventiler är gjord av högkvalitativt material som inte är känsligt för korrosion.För att ta bort luftlåset, vrid konen moturs och släpp ut luften tills väsandet upphör.

Det finns modifieringar där denna process sker annorlunda, men principen är densamma: flottören är i det nedre läget - gas släpps ut; flottören höjs - ventilen är stängd, luft ackumuleras. Cykeln upprepas automatiskt och kräver ingen mänsklig närvaro.

Läs artikeln: 22 bästa automatiska och manuella luftventiler: recension, kvalitet, pris.

Hydraulisk beräkning för ett slutet system

För att inte göra ett misstag med valet av rör enligt diameter och pumpkraft, är en hydraulisk beräkning av systemet nödvändig.

Effektiv drift av hela systemet är omöjligt utan att ta hänsyn till de fyra viktigaste punkterna:

1. Fastställande av mängden kylvätska som behöver tillföras värmeanordningar för att säkerställa en given värmebalans i huset, oavsett utetemperatur.
2. Maximal minskning av driftskostnaderna.
3. Minska finansiella investeringar till ett minimum, beroende på vald rörledningsdiameter.
4. Stabil och tyst drift av systemet.

Hydrauliska beräkningar kommer att hjälpa till att lösa dessa problem, vilket gör att du kan välja de optimala rördiametrarna med hänsyn till ekonomiskt motiverade flödeshastigheter för kylvätskan, bestämma de hydrauliska tryckförlusterna i enskilda sektioner, länka och balansera systemets grenar. Detta är ett komplext och tidskrävande, men nödvändigt designskede.

Regler för beräkning av kylvätskeflöde

Beräkningar är möjliga om en termisk beräkning finns tillgänglig och efter val av radiatorer efter effekt. Värmetekniska beräkningar måste innehålla rimliga data om volymen av termisk energi, belastningar och värmeförluster.Om dessa data inte är tillgängliga, tas radiatoreffekten baserat på rummets yta, men beräkningsresultaten blir mindre exakta.

Det tredimensionella diagrammet är lätt att använda. Alla element på den är tilldelade beteckningar, som inkluderar markeringar och nummer i ordning

De börjar med ett diagram. Det är bättre att utföra det i en axonometrisk projektion och plotta alla kända parametrar. Kylvätskeflödet bestäms av formeln:

G =860q/∆t kg/h,

där q är radiatoreffekten kW, ∆t är temperaturskillnaden mellan retur- och framledning. Efter att ha bestämt detta värde, bestäms rörens tvärsnitt med hjälp av Shevelev-tabellerna.

För att använda dessa tabeller måste beräkningsresultatet omvandlas till liter per sekund med formeln: GV = G /3600ρ. Här betecknar GV kylvätskeflödet i l/sek., ρ är vattentätheten lika med 0,983 kg/l vid en temperatur på 60 grader C. Från tabellerna kan du helt enkelt välja rörets tvärsnitt utan att utföra en fullständig beräkning.

Shevelev-tabellerna förenklar beräkningen avsevärt. Här är diametrarna på plast- och stålrör, som kan bestämmas genom att känna till kylvätskans hastighet och dess flödeshastighet

Beräkningssekvensen är lättare att förstå med ett enkelt diagram som inkluderar en panna och 10 radiatorer. Diagrammet måste delas in i sektioner där rörens tvärsnitt och kylvätskeflödet är konstanta värden.

Den första delen är ledningen som går från pannan till den första radiatorn. Den andra är sektionen mellan den första och andra radiatorn. De tredje och efterföljande avsnitten särskiljs på samma sätt.

Temperaturen från den första till den sista enheten minskar gradvis. Om den termiska energin i den första sektionen är 10 kW, när den första radiatorn passerar, ger kylvätskan en viss mängd värme och den förlorade värmen minskar med 1 kW, etc.

Kylvätskeflödet kan beräknas med formeln:

Q=(3,6xQuch)/(сх(tr-to))

Här är Qch den termiska belastningen för området, c är den specifika värmekapaciteten för vatten, som har ett konstant värde på 4,2 kJ/kg x s, tr är temperaturen på det varma kylmediet vid inloppet, till är temperaturen på det kylda kylvätska vid utloppet.

Den optimala rörelsehastigheten för varm kylvätska genom rörledningen är från 0,2 till 0,7 m/s. Om värdet är lägre kommer luftfickor att dyka upp i systemet. Denna parameter påverkas av produktens material och grovheten inuti röret.

I både öppna och slutna värmekretsar används rör av svart och rostfritt stål, koppar, polypropen, polyeten av olika modifieringar, polybutylen etc.

När kylvätskehastigheten ligger inom de rekommenderade gränserna, 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.

Den inre diametern på rören i sektionen (din) bestäms baserat på storleken på värmeflödet och temperaturskillnaden vid inlopp och utlopp (∆tco = 20 grader C för ett 2-rörs värmeschema) eller kylvätskeflöde. Det finns ett speciellt bord för detta:

Med hjälp av denna tabell, genom att känna till temperaturskillnaden mellan inlopp och utlopp, samt flödeshastigheten, är det lätt att bestämma rörets inre diameter

För att välja en krets bör du överväga en- och 2-rörskretsar separat. I det första fallet beräknas stigaren med den största mängden utrustning, och i det andra beräknas den laddade kretsen. Platsens längd är hämtad från en plan ritad i skalen.

Att utföra noggranna hydrauliska beräkningar kan endast göras av en specialist med lämplig profil.Det finns speciella program som låter dig utföra alla beräkningar avseende termiska och hydrauliska egenskaper som kan användas när design av värmesystem för ditt hem.

Val av cirkulationspump

Syftet med beräkningen är att få fram det tryck som pumpen måste utveckla för att föra vatten genom systemet. För att göra detta, använd formeln:

P = Rl + Z

Vart i:

• P är tryckförlusten i rörledningen i Pa;
• R—specifikt friktionsmotstånd i Pa/m;
• l är rörets längd vid designsektionen i m;
• Z—tryckförlust i "smala" sektioner i Pa.

Dessa beräkningar förenklas av samma Shevelev-tabeller, från vilka du kan hitta värdet på friktionsmotståndet, endast 1000i måste räknas om för en specifik rörlängd. Så om rörets innerdiameter 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 avsnitt, summeras de.

Värdet på tryckförlust Z för både panna och radiatorer finns i passet. För andra motstånd rekommenderar experter att man tar 20% av Rl, följt av att summera resultaten för enskilda sektioner och multiplicera med en faktor på 1,3. Resultatet blir det önskade pumptrycket. För enkel- och 2-rörssystem är beräkningen densamma.

Pumpen är installerad så att dess axel är i horisontellt läge, annars kan bildningen av luftfickor inte undvikas. De monterar den på amerikanska så att den vid behov enkelt kan tas bort

Om pumpen är vald för en befintlig panna, använd sedan formeln: Q=N/(t2-t1), där N är värmeenhetens effekt i W, t2 och t1 är temperaturen på kylvätskan vid pannans utlopp och vid retur, respektive.

Hur beräknar man en expansionstank?

Beräkningen går ut på att bestämma hur mycket kylvätskans volym kommer att öka under uppvärmningen från den genomsnittliga rumstemperaturen på + 20 grader C till driftstemperaturen - från 50 till 80 grader. Dessa beräkningar är inte lätta, men det finns ett annat sätt att lösa problemet: proffs rekommenderar att du väljer en tank med en volym som motsvarar 1/10 av den totala mängden vätska i systemet.

Expansionstanken är en mycket viktig del av systemet. Överskottet av kylvätska som den tar in under sin expansion räddar ledningen och kranarna från att spricka

Du kan ta reda på dessa uppgifter från utrustningens pass, som indikerar kapaciteten hos pannvattenmanteln och 1 radiatorsektion. Därefter beräknas tvärsnittsarean för rör med olika diametrar och multipliceras med motsvarande längd.

Resultaten summeras, data från pass läggs till dem och 10% tas från summan. Om hela systemet rymmer 200 liter kylvätska behövs en expansionstank med en volym på 20 liter.

Kriterier för val av tank

Tillverkning expansionstankar av stål. Inuti finns ett membran som delar upp behållaren i 2 fack. Den första är fylld med gas och den andra med kylvätska. När temperaturen stiger och vatten rusar från systemet in i tanken, komprimeras gasen under sitt tryck. Kylvätskan kan inte uppta hela volymen på grund av närvaron av gas i tanken.

Kapaciteten på expansionstankar varierar. Denna parameter väljs så att när trycket i systemet når sin topp kommer vattnet inte att stiga över den inställda nivån. För att skydda tanken från översvämning ingår en säkerhetsventil i designen. Normal tankfyllning är från 60 till 30 %.

Den optimala lösningen är att installera expansionstanken på en plats där det finns minst böjar i systemet. Den bästa platsen för det är en rak sektion framför pumpen.

Att välja det optimala schemat

När du installerar uppvärmning i ett privat hus används två typer av system: ett-rör och 2-rör. Om vi ​​jämför dem är det senare mer effektivt. Deras huvudsakliga skillnad är i metoderna för att ansluta radiatorer till rörledningar. I ett tvårörssystem är ett obligatoriskt element i värmekretsen en individuell stigare, genom vilken den kylda kylvätskan återgår till pannan.

Installation av ett enrörssystem är enklare och billigare ekonomiskt. Den slutna kretsen av detta system kombinerar både tillförsel- och returledningar.

Enkelrörsvärmesystem

I en- och tvåvåningshus med en liten yta har schemat för en enrörs sluten värmekrets visat sig väl, som består av en ledning av 1 rör och ett antal radiatorer kopplade till den i serie.

Hon kallas ibland populärt för "Leningradka". Kylvätskan, som avger värme till kylaren, återgår till matningsröret och passerar sedan genom nästa batteri. De sista radiatorerna får mindre värme.

När du installerar ett enrörssystem kan du göra 2 alternativ för kylvätskerörelse - tillhörande och återvändsgränd. I det första fallet kan systemet balanseras, men i det andra inte

Fördelen med detta schema är ekonomisk installation - det tar mindre material och tid än ett 2-rörssystem. Om en radiator går sönder kommer resten att fungera normalt när man använder en bypass.

Möjligheterna hos en enrörskrets är begränsade - den kan inte startas i steg, radiatorerna värms upp ojämnt, så sektioner måste läggas till den sista i kedjan. För att förhindra att kylvätskan svalnar så snabbt är det nödvändigt att öka diametern på rören. Det rekommenderas att ansluta högst 5 radiatorer för varje våning.

Det finns två typer av system: horisontellt och vertikalt. I en envåningsbyggnad installeras det horisontella värmesystemet både över och under golvet. Det rekommenderas att installera batterierna på samma nivå och den horisontella tillförselledningen i en liten lutning i kylvätskans flödesriktning.

Med vertikal distribution stiger vatten från pannan upp i den centrala stigaren, går in i rörledningen, fördelas över separata stigare och från dem - genom radiatorer. Kylning, vätskan faller ner i samma stigare, passerar genom alla enheter där, hamnar i returledningen, och därifrån pumpar pumpen den tillbaka till pannan.

Ett vertikalt enkelrörssystem inkluderar ett huvudsteg och ett antal separata sådana, en expansionstank, en tillförselledning, batterier, en luftkollektor, en returledning och en pump.Oftare används ett system med förskjutna sektioner, där 3-vägsventiler används för att reglera uppvärmningen av radiatorer

Efter att ha valt en sluten typ av värmesystem utförs installationen i följande sekvens:

1. Installera pannan. Oftast tilldelas en plats för det på bottenvåningen eller första våningen i huset.
2. Rör ansluts till pannans inlopps- och utloppsrör och dras runt omkretsen av alla rum. Anslutningar väljs beroende på huvudrörens material.
3. Installera expansionstanken, placera den på den högsta punkten. Samtidigt installeras en säkerhetsgrupp som ansluter den till huvudledningen genom en tee. Fäst den vertikala huvudstången och anslut den till tanken.
4. De installerar radiatorer med installationen av Mayevsky kranar. Det bästa alternativet: bypass och 2 avstängningsventiler - en vid inloppet, den andra vid utloppet.
5. Installera pumpen i området där den kylda kylvätskan kommer in i pannan, efter att ha installerat ett filter framför installationsplatsen. Rotorn är placerad strikt horisontellt.

Vissa hantverkare installerar en pump med bypass för att inte dränera vatten från systemet vid reparation eller byte av utrustning.

Efter att ha installerat alla element, öppna ventilen, fyll ledningen med kylvätska och ta bort luften. Kontrollera att luften har avlägsnats helt genom att skruva loss skruven på pumphusets lock. Om vätska kommer ut under den betyder det att utrustningen kan startas genom att först dra åt den tidigare avskruvade centralskruven.

Med praxis beprövade upplägg enrörsvärmesystem och enhetsalternativ som du hittar i en annan artikel på vår webbplats.

Tvårörs värmesystem

Liksom vid ett enrörssystem finns det horisontell och vertikal ledning, men här finns både tillförsel och returledning. Alla radiatorer värmer lika mycket. En typ skiljer sig från en annan genom att i det första fallet finns det en enda stigare och alla värmeanordningar är anslutna till den.

Tvårörsscheman finns oftast i flervåningskonstruktion, när en panna krävs för att effektivt värma upp hela byggnaden

Det vertikala schemat innebär att radiatorer ansluts till ett stigrör som är placerat vertikalt. Dess fördel är att i en flervåningsbyggnad är varje våning ansluten till stigaren individuellt.

En speciell egenskap hos tvårörsschemat är närvaron av rör anslutna till varje batteri: ett direktflöde och det andra retur. Det finns 2 diagram för anslutning av värmeenheter. En av dem är en kollektortyp, då 2 rör går från kollektorerna till batteriet.

Systemet kännetecknas av komplex installation och hög förbrukning av material, men temperaturen i varje rum kan justeras.

Den andra är en enklare parallellkrets. Stigarna är installerade runt husets omkrets och radiatorer är anslutna till dem. Det finns en solstol som löper längs hela våningen och stigar är anslutna till den.

Komponenterna i ett sådant system är:

• panna;
• säkerhetsventil;
• Tryckmätare;
• automatisk luftventil;
• termostatisk ventil;
• batterier;
• pump;
• filtrera;
• balanseringsanordning;
• tank;
• ventil.

Innan du fortsätter med installationen bör frågan om typen av energibärare lösas. Installera sedan pannan i ett separat pannrum eller i källaren.Huvudsaken är att det är bra ventilation där. Installera en uppsamlare, om så tillhandahålls av projektet, och en pump. Justerings- och mätutrustning är installerad bredvid pannan.

En linje är ansluten till varje framtida radiator, sedan installeras själva batterierna. Värmeanordningar hängs på speciella fästen på ett sådant sätt att det finns 10-12 centimeter kvar till golvet, och 2-5 cm från väggarna.Anordningarnas öppningar vid inlopp och utlopp är försedda med avstängning och kontroll enheter.

Installationsprocessen för ett tvårörssystem består av flera steg. Den första av dessa är att installera en panna. Rör ansluts först till batteriinstallationsplatserna och först därefter installeras själva radiatorerna.

Efter installation av alla komponenter i systemet är det trycksatt. Detta bör göras av proffs eftersom endast de kan utfärda lämpligt dokument.

Detaljer om utformningen av ett tvårörsvärmesystem beskrivs här, presenterar artikeln olika system och deras analys.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Detta videomaterial presenterar ett exempel på en detaljerad hydraulisk beräkning av ett 2-rörs värmesystem av slutet typ för ett 2-våningshus i programmet VALTEC.PRG:

Här är en detaljerad beskrivning av utformningen av ett enrörsvärmesystem:

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

Har du några frågor om detaljerna för en sluten värmekrets? Finns det information om ämnet som skulle vara av intresse för webbplatsbesökare och oss? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan.