Kenmerken van het apparaat van het verwarmingssysteem met geforceerde circulatie

Soorten geforceerde circulatie van warmtedrager bij verwarming

Het gebruik van geforceerde circulatieverwarmingsschema's in huizen met twee verdiepingen wordt gebruikt vanwege de lengte van de systeemlijnen (meer dan 30 m). Deze methode wordt uitgevoerd met behulp van een circulatiepomp die de vloeistof van het circuit pompt.Het is gemonteerd bij de inlaat van de verwarming, waar de koelvloeistoftemperatuur het laagst is.

Bij een gesloten circuit is de mate van druk die de pomp ontwikkelt niet afhankelijk van het aantal verdiepingen en de oppervlakte van het gebouw. De snelheid van de waterstroom wordt groter, daarom koelt het koelmiddel bij het passeren van de pijpleiding niet veel af. Dit draagt ​​bij aan een meer gelijkmatige warmteverdeling door het systeem en het spaarzaam gebruik van een warmtegenerator.

Het expansievat kan niet alleen op het hoogste punt van het systeem worden geplaatst, maar ook in de buurt van de ketel. Om het circuit te perfectioneren, hebben de ontwerpers er een versnellende collector ingebracht. Als er nu een stroomstoring is en de pomp vervolgens stopt, blijft het systeem in convectiemodus werken.

• met één pijp
• twee;
• verzamelaar.

Elk kan door uzelf worden gemonteerd of specialisten worden uitgenodigd.

Variant van het schema met één pijp

Aan de batterij-ingang zijn ook afsluiters gemonteerd, die dienen om de temperatuur in de kamer te regelen, evenals nodig bij het vervangen van apparatuur. Bovenop de radiator is een ontluchtingsventiel gemonteerd.

Batterijklep:

Om de uniformiteit van de warmteverdeling te vergroten, worden radiatoren langs de bypass-lijn geïnstalleerd. Als u dit schema niet gebruikt, moet u batterijen met verschillende capaciteiten selecteren, rekening houdend met het verlies van de warmtedrager, dat wil zeggen, hoe verder van de ketel, hoe meer secties.

Het gebruik van afsluiters is optioneel, maar zonder deze wordt de manoeuvreerbaarheid van het gehele verwarmingssysteem verminderd. Indien nodig kunt u de tweede of eerste verdieping niet loskoppelen van het netwerk om brandstof te besparen.

Om weg te komen van de ongelijke verdeling van de warmtedrager, worden schema's met twee pijpen gebruikt.

• doodlopend;
• passeren;
• verzamelaar.

Opties voor doodlopende en passerende schema's

De bijbehorende optie maakt het gemakkelijk om het warmteniveau te regelen, maar het is noodzakelijk om de lengte van de pijpleiding te vergroten.

Het collectorcircuit wordt als het meest effectief erkend, waardoor u een aparte leiding naar elke radiator kunt brengen. Warmte wordt gelijkmatig verdeeld. Er is één minpuntje: de hoge kosten van apparatuur, naarmate het aantal verbruiksartikelen toeneemt.

Schema van horizontale collectorverwarming

Er zijn ook verticale opties voor het leveren van warmtedragers, die te vinden zijn bij de onder- en bovenbedrading. In het eerste geval gaat de afvoer met de toevoer van een warmtedrager door de vloeren, in het tweede geval gaat de stijgleiding omhoog van de ketel naar de zolder, waar leidingen naar de verwarmingselementen worden geleid.

Verticale lay-out

Huizen met twee verdiepingen kunnen een heel andere oppervlakte hebben, variërend van enkele tientallen tot honderden vierkante meters. Ze verschillen ook in de locatie van de kamers, de aanwezigheid van bijgebouwen en verwarmde veranda's, de positie ten opzichte van de windstreken. Als u zich op deze en vele andere factoren concentreert, moet u beslissen over de natuurlijke of geforceerde circulatie van de koelvloeistof.

Een eenvoudig schema voor de circulatie van een koelvloeistof in een woonhuis met een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie.

Verwarmingsschema's met natuurlijke circulatie van het koelmiddel onderscheiden zich door hun eenvoud. Hier beweegt het koelmiddel zelfstandig door de leidingen, zonder de hulp van een circulatiepomp - onder invloed van warmte stijgt het op, komt in de leidingen, wordt verdeeld over de radiatoren, koelt af en gaat de retourleiding in om terug te gaan naar de ketel. Dat wil zeggen, het koelmiddel beweegt door de zwaartekracht en gehoorzaamt aan de wetten van de fysica.

Schema van een gesloten tweepijpsverwarmingssysteem van een huis met twee verdiepingen met geforceerde circulatie

• Meer uniforme verwarming van het hele huishouden;
• Aanzienlijk langere horizontale secties (afhankelijk van het vermogen van de gebruikte pomp kan deze enkele honderden meters bereiken);
• Mogelijkheid tot efficiëntere aansluiting van radiatoren (bijvoorbeeld diagonaal);
• Mogelijkheid om extra fittingen en bochten te monteren zonder het risico van drukval onder de minimumlimiet.

In moderne huizen met twee verdiepingen is het dus het beste om verwarmingssystemen met geforceerde circulatie te gebruiken. Het is ook mogelijk om een ​​bypass te installeren, die u helpt te kiezen tussen geforceerde of natuurlijke circulatie om de meest optimale optie te selecteren. We kiezen voor dwangsystemen, als effectiever.

Geforceerde circulatie heeft een aantal nadelen - dit is de noodzaak om een ​​circulatiepomp aan te schaffen en het verhoogde geluidsniveau dat gepaard gaat met de werking ervan.

Systemen met kunstmatige inductie van koelvloeistofbeweging

Schema's van een open verwarmingssysteem met een pomp impliceren in ieder geval het gebruik van een geschikt apparaat. Hiermee kunt u de bewegingssnelheid van de vloeistof verhogen en de tijd verkorten om het huis te verwarmen. De koelvloeistofstroom beweegt in dit geval met een snelheid van ongeveer 0,7 m/s, waardoor de warmteoverdracht efficiënter wordt en alle delen van het warmtetoevoersysteem gelijkmatig worden verwarmd.

Bij het installeren van een open verwarmingssysteem met een pomp moeten verschillende kenmerken in overweging worden genomen:

• De aanwezigheid van een ingebouwde circulatiepomp vereist aansluiting op het voedingssysteem.Voor een ononderbroken werking tijdens een noodstroomuitval wordt aanbevolen om de pomp op de bypass te installeren.
• De pompapparatuur moet op de retourleiding voor de ingang van de ketel worden geplaatst, op een afstand van maximaal 1,5 meter daarvan.
• De pomp crasht in de pijpleiding, rekening houdend met de bewegingsrichting van het koelmiddel.

algemene informatie

Basismomenten

De afwezigheid van een circulatiepomp en veelal bewegende elementen en een gesloten circuit, waarin de hoeveelheid suspensies en minerale zouten eindig is, maakt de levensduur van dit type verwarmingssysteem erg lang. Bij gebruik van gegalvaniseerde of polymeerbuizen en bimetalen radiatoren - minstens een halve eeuw.
Natuurlijke verwarmingscirculatie betekent een vrij kleine drukval. Leidingen en verwarmingstoestellen zorgen onvermijdelijk voor een zekere weerstand tegen de beweging van het koelmiddel. Daarom wordt de aanbevolen straal van het voor ons interessante verwarmingssysteem geschat op ongeveer 30 meter. Dit betekent natuurlijk niet dat met een straal van 32 meter het water zal bevriezen - de grens is nogal willekeurig.
De traagheid van het systeem zal behoorlijk groot zijn. Tussen het ontsteken of opstarten van de ketel en het stabiliseren van de temperatuur in alle verwarmde kamers kunnen enkele uren verstrijken. De redenen zijn duidelijk: de ketel zal de warmtewisselaar moeten opwarmen en pas dan zal het water beginnen te circuleren, en vrij langzaam.
Alle horizontale secties van pijpleidingen zijn gemaakt met een verplichte helling in de richting van de waterbeweging. Het zorgt voor de vrije beweging van koelwater door zwaartekracht met minimale weerstand.

Wat niet minder belangrijk is - in dit geval worden alle luchtpluggen naar het bovenste punt van het verwarmingssysteem geduwd, waar het expansievat is gemonteerd - afgedicht, met een ontluchter of open.

Alle lucht verzamelt zich bovenaan.

Zelfregulering

Huisverwarming met natuurlijke circulatie is een zelfregulerend systeem. Hoe kouder het in huis is, hoe sneller de koelvloeistof circuleert. Hoe het werkt?

De circulatiedruk is namelijk afhankelijk van:

Hoogteverschillen tussen de ketel en de onderverwarming. Hoe lager de ketel staat ten opzichte van de onderste radiator, hoe sneller het water er door de zwaartekracht in zal overlopen. Het principe van communicerende vaten, weet je nog? Deze parameter is stabiel en ongewijzigd tijdens de werking van het verwarmingssysteem.

Het diagram laat het werkingsprincipe van verwarming duidelijk zien.

Met een daling van de temperatuur van het koelmiddel neemt de dichtheid toe en begint het het verwarmde water snel uit het onderste deel van het circuit te verplaatsen.

Omloopsnelheid:

Naast de druk wordt de circulatiesnelheid van de koelvloeistof bepaald door een aantal andere factoren.

• Diameter van de bedrading van de pijp. Hoe kleiner het interne gedeelte van de pijp, hoe groter de weerstand die het zal bieden tegen de beweging van vloeistof erin. Daarom worden voor bedrading in het geval van natuurlijke circulatie leidingen met een opzettelijk te grote diameter genomen - DN32 - DN40.
• Materiaal pijp. Staal (vooral gecorrodeerd en bedekt met afzettingen) weerstaat de stroming meerdere malen beter dan bijvoorbeeld een polypropyleen buis met dezelfde doorsnede.
• Het aantal en de straal van bochten. Daarom kan de hoofdbedrading het beste zo recht mogelijk worden uitgevoerd.
• De aanwezigheid, het aantal en het type afsluiters, diverse borgringen en leidingdiameterovergangen.

Elke klep, elke bocht veroorzaakt een drukval.

Juist vanwege de overvloed aan variabelen is een nauwkeurige berekening van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie uiterst zeldzaam en geeft het zeer benaderende resultaten. In de praktijk volstaat het om de reeds gegeven aanbevelingen te gebruiken.

Manieren van watercirculatie in verwarmingssystemen

De beweging van vloeistof langs een gesloten circuit (contouren) kan in een natuurlijke of geforceerde modus plaatsvinden. Het water dat door de verwarmingsketel wordt verwarmd, stroomt naar de batterijen. Dit deel van het verwarmingscircuit wordt de voorwaartse slag (stroom) genoemd. Eenmaal in de batterijen, koelt de koelvloeistof af en wordt teruggestuurd naar de ketel voor verwarming. Dit interval van de gesloten route wordt achteruit (stroom) genoemd. Om de circulatie van het koelmiddel langs het circuit te versnellen, worden speciale circulatiepompen gebruikt, die op de "retour" in de pijpleiding worden gesneden. Er worden modellen van verwarmingsketels geproduceerd, waarvan het ontwerp voorziet in de aanwezigheid van een dergelijke pomp.

Natuurlijke circulatie van de koelvloeistof

Bij natuurlijke circulatie verloopt de beweging van water in het systeem door de zwaartekracht. Dit is mogelijk vanwege het fysieke effect dat optreedt wanneer de dichtheid van water verandert. Warm water heeft een lagere dichtheid. De vloeistof die in de omgekeerde richting gaat, heeft een hoge dichtheid en verdringt daarom gemakkelijk het water dat al in de ketel is opgewarmd. Het hete koelmiddel snelt de stijgleiding omhoog en wordt vervolgens verdeeld langs horizontale lijnen die zijn getekend met een lichte helling van niet meer dan 3-5 graden.De aanwezigheid van een helling en maakt de beweging van vloeistof door de leidingen door de zwaartekracht mogelijk.

Het verwarmingsschema, gebaseerd op de natuurlijke circulatie van het koelmiddel, is het eenvoudigst en daarom eenvoudig in de praktijk te implementeren. Bovendien is in dit geval geen andere communicatie vereist. Deze optie is echter alleen geschikt voor particuliere huizen met een klein gebied, aangezien de lengte van het circuit beperkt is tot 30 meter. De nadelen zijn onder meer de noodzaak om leidingen met een grotere diameter te installeren, evenals lage druk in het systeem.

Geforceerde circulatie van koelvloeistof

In autonome verwarmingssystemen met geforceerde circulatie van water (koelvloeistof) in een gesloten circuit, is een circulatiepomp verplicht, die zorgt voor een versnelde stroom van verwarmd water naar de batterijen en gekoeld water naar de verwarming. De beweging van water is mogelijk door het drukverschil dat optreedt tussen de directe en omgekeerde stroming van het koelmiddel.

Bij het installeren van dit systeem is het niet nodig om de helling van de pijpleiding te observeren. Dit is een voordeel, maar een belangrijk nadeel schuilt in de energieafhankelijkheid van een dergelijk verwarmingssysteem. Daarom moet er bij stroomuitval in een privéwoning een generator (mini-energiecentrale) zijn die in geval van nood de werking van het verwarmingssysteem garandeert.

Een schema met geforceerde circulatie van water als warmtedrager kan worden gebruikt bij het installeren van verwarming in een huis van elke grootte. In dit geval wordt een pomp met geschikt vermogen geselecteerd en is de ononderbroken stroomvoorziening verzekerd.

Tweepijpssysteem met onderbedrading

Vervolgens zullen we tweepijpssystemen beschouwen, die zich onderscheiden door het feit dat ze zelfs in de grootste huishoudens met veel kamers een gelijkmatige warmteverdeling bieden. Het is het tweepijpssysteem dat wordt gebruikt om gebouwen met meerdere verdiepingen te verwarmen, waarin veel appartementen en niet-residentiële gebouwen zijn - hier werkt zo'n schema geweldig. We zullen regelingen voor particuliere huizen overwegen.

Tweepijps verwarmingssysteem met onderbedrading.

Een 2-pijps verwarmingssysteem bestaat uit een aanvoer- en retourleiding. Daartussen worden radiatoren geïnstalleerd - de radiatorinlaat is aangesloten op de toevoerleiding en de uitlaat op de retourleiding. Wat geeft het?

• Uniforme verdeling van de warmte door het hele pand.
• Mogelijkheid om de temperatuur in de kamers te regelen door individuele radiatoren geheel of gedeeltelijk te blokkeren.
• Mogelijkheid om particuliere huizen met meerdere verdiepingen te verwarmen.

Er zijn twee hoofdtypen tweepijpssystemen - met onder- en bovenbedrading. Om te beginnen zullen we een tweepijpssysteem met een bodembedrading overwegen.

Lagere bedrading wordt in veel particuliere woningen gebruikt, omdat u hiermee de verwarming minder zichtbaar maakt. De aanvoer- en retourleiding lopen hier naast elkaar, onder de radiatoren door of zelfs in de vloeren. Lucht wordt verwijderd door speciale Mayevsky-kranen. Verwarmingsschema's in een woonhuis gemaakt van polypropyleen zorgen meestal voor zo'n bedrading.

Voor- en nadelen van een tweepijpssysteem met onderbedrading

Bij het installeren van verwarming met een lagere bedrading, kunnen we de leidingen in de vloer verbergen.

Laten we eens kijken welke positieve eigenschappen tweepijpssystemen met bodembedrading hebben.

• De mogelijkheid om leidingen te maskeren.
• De mogelijkheid om radiatoren met een onderaansluiting te gebruiken - dit vereenvoudigt de installatie enigszins.
• Warmteverliezen worden geminimaliseerd.

De mogelijkheid om verwarming in ieder geval gedeeltelijk minder zichtbaar te maken trekt veel mensen aan. In het geval van de onderste bedrading krijgen we twee parallelle leidingen die gelijk met de vloer lopen. Indien gewenst kunnen ze onder de vloeren worden gebracht, waardoor deze mogelijkheid zelfs in de fase van het ontwerpen van het verwarmingssysteem en het ontwikkelen van een project voor de bouw van een privéwoning wordt geboden.

Als u radiatoren met een onderaansluiting gebruikt, wordt het mogelijk om alle leidingen in de vloeren bijna volledig te verbergen - de radiatoren worden hier aangesloten met speciale knooppunten.

Wat betreft de nadelen, deze zijn de noodzaak om regelmatig handmatig lucht te verwijderen en de noodzaak om een ​​circulatiepomp te gebruiken.

Kenmerken van het monteren van een tweepijpssysteem met onderbedrading

Kunststof bevestigingsmiddelen voor verwarmingsbuizen met verschillende diameters.

Om het verwarmingssysteem volgens dit schema te monteren, is het noodzakelijk om de toevoer- en retourleidingen rond het huis te leggen. Voor deze doeleinden zijn er speciale plastic bevestigingsmiddelen te koop. Als radiatoren met zijaansluiting worden gebruikt, maken we een kraan van de toevoerleiding naar het bovenste zijgat en nemen de koelvloeistof door het onderste zijgat en leiden het naar de retourleiding. We plaatsen ventilatieopeningen naast elke radiator. De ketel in dit schema is op het laagste punt geïnstalleerd.

Het maakt gebruik van een diagonale aansluiting van radiatoren, wat hun warmteoverdracht verhoogt. Lagere aansluiting van radiatoren vermindert de warmteafgifte.

Een dergelijk schema wordt meestal gesloten gemaakt met behulp van een afgesloten expansievat.De druk in het systeem wordt gecreëerd met behulp van een circulatiepomp. Als u een woonhuis met twee verdiepingen moet verwarmen, leggen we leidingen op de bovenste en onderste verdiepingen, waarna we een parallelle verbinding van beide verdiepingen met de verwarmingsketel maken.

Het verschil tussen eenpijps- en tweepijpssystemen

Waterverwarmingssystemen zijn onderverdeeld in twee hoofdtypen - dit zijn eenpijps en tweepijps. De verschillen tussen deze schema's liggen in de methode om warmteoverdrachtbatterijen op de hoofdleiding aan te sluiten.

De enkelpijps verwarmingsleiding is een gesloten ringcircuit. De pijpleiding wordt gelegd vanaf de verwarmingseenheid, de radiatoren zijn er in serie op aangesloten en leiden terug naar de ketel.

Verwarming met één lijn is eenvoudig gemonteerd en heeft geen groot aantal componenten, daarom kan het aanzienlijk besparen op installatie.

Enkelpijps verwarmingscircuits met natuurlijke beweging van het koelmiddel zijn alleen geschikt met bovenste bedrading. Een kenmerkend kenmerk - in de schema's zijn er stijgleidingen van de toevoerlijn, maar er zijn geen stijgleidingen voor het rendement

De beweging van het koelmiddel van tweepijpsverwarming wordt langs twee snelwegen uitgevoerd. De eerste dient om het hete koelmiddel van het verwarmingsapparaat naar de warmteafgiftecircuits te brengen, de tweede - om het gekoelde water naar de ketel af te voeren.

Verwarmingsbatterijen zijn parallel aangesloten - de verwarmde vloeistof komt elk rechtstreeks vanuit het voedingscircuit binnen en heeft daarom bijna dezelfde temperatuur.

In de radiator geeft het koelmiddel energie af en koelt het af in het uitlaatcircuit - de "retour". Een dergelijk schema vereist twee keer zoveel fittingen, buizen en fittingen, maar het stelt u in staat om complexe vertakte structuren te rangschikken en de verwarmingskosten te verlagen door radiatoren individueel aan te passen.

Het tweepijpssysteem verwarmt effectief grote oppervlakken en gebouwen met meerdere verdiepingen. In laagbouw (1-2 verdiepingen) huizen met een oppervlakte van minder dan 150 m², is het handiger om eenpijpswarmtetoevoer te regelen, zowel vanuit esthetisch als economisch oogpunt.

Het tweepijpsschema voor het aansluiten van radiatoren wordt niet veel gebruikt in de individuele warmtevoorziening van particuliere huizen, omdat het moeilijker te installeren en te onderhouden is. Bovendien ziet het dubbele aantal pijpen er onesthetisch uit

Kenmerken van eenpijpsbedrading

Het is vrij eenvoudig om alle details van het systeem in huis te installeren. In dit geval begint het bij het watertoevoerpunt en eindigt het bij de verwarmingsapparatuur. Diagonale verbinding is het meest effectief, daarom wordt er vaker voor gekozen. In het gebouw moet een expansievat worden geplaatst.

Er is ook een eenvoudigere optie die eenvoudig zelf te implementeren is. In dit geval is het noodzakelijk om de deur op de trap te plaatsen. Hierdoor worden de vloeren van elkaar geïsoleerd. Deze optie is behoorlijk effectief, hoewel niet erg esthetisch.

Het advies! Voor de bedrading is het noodzakelijk om verschillende schema's te bestuderen. Dan zal het veel gemakkelijker zijn om te beslissen over de keuze van het systeem.

2 Eisen aan opstelling en bediening

Volgens de ontwerpkenmerken zijn tweepijpsapparaten iets gecompliceerder en duurder. Maar dit wordt gerechtvaardigd door enkele pluspunten die de tekortkomingen van de versie met één pijp dekken. Water wordt verwarmd tot een uniforme temperatuur en stroomt vervolgens gelijktijdig naar alle apparaten.De gekoelde koelvloeistof wordt op zijn beurt teruggevoerd via de retourleiding en gaat niet door de volgende radiator.

Bij het uitrusten van een open verwarmingssysteem met een pomp en een expansievat, is het noodzakelijk om verschillende regels en vereisten voor het komende werk te benadrukken. Ze zijn als volgt:

1. 1. In de installatiefase moet de ketelinstallatie op het laagste punt van de leiding worden bevestigd en het expansievat op het hoogste punt.
2. 2. Idealiter bevindt de ketel zich op de zolder. Tijdens de koude periode moeten de tank en de toevoerstijgleiding worden geïsoleerd.
3. 3. Bij het leggen van de snelweg moet een groot aantal bochten, verbindings- en vormelementen worden vermeden.
4. 4. In zwaartekrachtsystemen wordt de circulatie van het koelmiddel uitgevoerd met een lage snelheid - niet meer dan 0,1-0,3 m per seconde. Daarom is het noodzakelijk om het water geleidelijk op te warmen en koken te vermijden. Anders wordt de levensduur van de leidingen aanzienlijk verkort.
5. 5. Als het verwarmingssysteem tijdens het koude seizoen niet in bedrijf is, is het beter om de koelvloeistof af te tappen. Deze aanpak voorkomt voortijdige schade aan leidingen, radiatoren en de ketel.
6. 6. De hoeveelheid koelvloeistof in het expansievat moet worden gecontroleerd en hersteld wanneer de vloeistof is uitgeput. Doet u dit niet, dan neemt de kans op luchtbellen toe, waardoor het rendement van de radiatoren afneemt.
7. 7. De beste optie voor een koelvloeistof is water. Het is een feit dat antivries giftige stoffen in zijn samenstelling bevat en bij interactie met de atmosfeer de menselijke gezondheid kunnen schaden. Dit type vloeistof kan worden gebruikt wanneer het tijdens de koude periode niet mogelijk is om de koelvloeistof af te tappen.

De huidige ontwerpnormen worden gereguleerd door SNiP-nummer 2.04.01-85. In circuits met zwaartekrachtcirculatie van vloeistof is de diameter van het leidinggedeelte aanzienlijk groter dan in systemen met een pomp.

Zwaartekrachtcirculatie

In systemen waar het koelmiddel op natuurlijke wijze circuleert, zijn er geen mechanismen om de vloeistofbeweging te bevorderen. Het proces wordt uitgevoerd vanwege de uitzetting van het verwarmde koelmiddel. Om dit type schema effectief te laten werken, wordt een versnellende stijgbuis met een hoogte van 3,5 meter of meer geïnstalleerd.

De hoofdleiding in het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie van de vloeistof heeft enkele lengtebeperkingen, met name mag deze niet langer zijn dan 30 meter. Daarom kan een dergelijke warmtetoevoer worden gebruikt in kleine gebouwen, in dit geval worden huizen als de beste optie beschouwd, met een oppervlakte van niet meer dan 60 m2. Ook de hoogte van de woning en het aantal verdiepingen zijn van groot belang bij het plaatsen van een versnellende stootbord. Er moet nog een factor in aanmerking worden genomen: in een verwarmingssysteem van het natuurlijke circulatietype moet de koelvloeistof tot een bepaalde temperatuur worden verwarmd; in de lage-temperatuurmodus wordt de vereiste druk niet gecreëerd.

Het schema met de zwaartekrachtbeweging van een vloeistof heeft bepaalde mogelijkheden:

• Combinatie met vloerverwarmingssystemen. In dit geval wordt een circulatiepomp geïnstalleerd op het watercircuit dat naar de verwarmingselementen leidt. Anders wordt de bewerking uitgevoerd in de gebruikelijke modus, zonder te stoppen, zelfs als er geen stroomtoevoer is.
• Werk aan de ketel. Het apparaat is geïnstalleerd in het bovenste deel van het systeem, maar op een lager niveau dan het expansievat.In sommige gevallen wordt er een pomp op de ketel geïnstalleerd zodat deze soepel loopt. Het moet echter duidelijk zijn dat in een dergelijke situatie het systeem geforceerd wordt, wat het noodzakelijk maakt om een ​​terugslagklep te installeren om vloeistofrecirculatie te voorkomen.

algemene informatie

Basismomenten

De afwezigheid van een circulatiepomp en veelal bewegende elementen en een gesloten circuit, waarin de hoeveelheid suspensies en minerale zouten eindig is, maakt de levensduur van dit type verwarmingssysteem erg lang. Bij gebruik van gegalvaniseerde of polymeerbuizen en bimetalen radiatoren - minstens een halve eeuw.
Natuurlijke verwarmingscirculatie betekent een vrij kleine drukval. Leidingen en verwarmingstoestellen zorgen onvermijdelijk voor een zekere weerstand tegen de beweging van het koelmiddel. Daarom wordt de aanbevolen straal van het voor ons interessante verwarmingssysteem geschat op ongeveer 30 meter. Dit betekent natuurlijk niet dat met een straal van 32 meter het water zal bevriezen - de grens is nogal willekeurig.
De traagheid van het systeem zal behoorlijk groot zijn. Tussen het ontsteken of opstarten van de ketel en het stabiliseren van de temperatuur in alle verwarmde kamers kunnen enkele uren verstrijken. De redenen zijn duidelijk: de ketel zal de warmtewisselaar moeten opwarmen en pas dan zal het water beginnen te circuleren, en vrij langzaam.
Alle horizontale secties van pijpleidingen zijn gemaakt met een verplichte helling in de richting van de waterbeweging. Het zorgt voor de vrije beweging van koelwater door zwaartekracht met minimale weerstand.

Wat niet minder belangrijk is - in dit geval worden alle luchtpluggen naar het bovenste punt van het verwarmingssysteem geduwd, waar het expansievat is gemonteerd - afgedicht, met een ontluchter of open.

Alle lucht verzamelt zich bovenaan.

Zelfregulering

Huisverwarming met natuurlijke circulatie is een zelfregulerend systeem. Hoe kouder het in huis is, hoe sneller de koelvloeistof circuleert. Hoe het werkt?

De circulatiedruk is namelijk afhankelijk van:

Hoogteverschillen tussen de ketel en de onderverwarming. Hoe lager de ketel staat ten opzichte van de onderste radiator, hoe sneller het water er door de zwaartekracht in zal overlopen. Het principe van communicerende vaten, weet je nog? Deze parameter is stabiel en ongewijzigd tijdens de werking van het verwarmingssysteem.

Het diagram laat het werkingsprincipe van verwarming duidelijk zien.

Nieuwsgierig: daarom is het aan te raden de verwarmingsketel in de kelder of juist zo laag mogelijk binnenshuis te plaatsen. De auteur heeft echter een perfect werkend verwarmingssysteem gezien waarbij de warmtewisselaar in de ovenoven merkbaar hoger was dan de radiatoren. Het systeem was volledig operationeel.

Verschillen in de dichtheid van water aan de uitlaat van de ketel en in de retourleiding. Wat natuurlijk wordt bepaald door de temperatuur van het water. En juist dankzij deze eigenschap wordt natuurlijke verwarming zelfregulerend: zodra de temperatuur in de kamer daalt, koelen de kachels af.

Met een daling van de temperatuur van het koelmiddel neemt de dichtheid toe en begint het het verwarmde water snel uit het onderste deel van het circuit te verplaatsen.

Omloopsnelheid:

Naast de druk wordt de circulatiesnelheid van de koelvloeistof bepaald door een aantal andere factoren.

• Diameter van de bedrading van de pijp. Hoe kleiner het interne gedeelte van de pijp, hoe groter de weerstand die het zal bieden tegen de beweging van vloeistof erin. Daarom worden voor bedrading in het geval van natuurlijke circulatie leidingen met een opzettelijk te grote diameter genomen - DN32 - DN40.
• Materiaal pijp. Staal (vooral gecorrodeerd en bedekt met afzettingen) weerstaat de stroming meerdere malen beter dan bijvoorbeeld een polypropyleen buis met dezelfde doorsnede.
• Het aantal en de straal van bochten. Daarom kan de hoofdbedrading het beste zo recht mogelijk worden uitgevoerd.
• De aanwezigheid, het aantal en het type ventielen. een verscheidenheid aan borgringen en buisdiameterovergangen.

Elke klep, elke bocht veroorzaakt een drukval.

Juist vanwege de overvloed aan variabelen is een nauwkeurige berekening van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie uiterst zeldzaam en geeft het zeer benaderende resultaten. In de praktijk volstaat het om de reeds gegeven aanbevelingen te gebruiken.

Classificatie van waterverwarmingssystemen volgens het werkingsprincipe

Volgens het werkingsprincipe heeft verwarming een natuurlijke en geforceerde circulatie van het koelmiddel.

Met natuurlijke circulatie

Gebruikt om een ​​klein huis te verwarmen. Door natuurlijke convectie beweegt het koelmiddel door de leidingen.

Foto 1. Schema van een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie. Leidingen moeten op een lichte helling worden geïnstalleerd.

Volgens de wetten van de fysica stijgt een warme vloeistof op. Water, opgewarmd in de ketel, stijgt op, waarna het via leidingen naar de laatste radiator in het systeem daalt. Na afkoelen komt het water in de retourleiding en keert terug naar de ketel.

Het gebruik van systemen die werken met behulp van natuurlijke circulatie vereist het creëren van een helling - dit vereenvoudigt de beweging van het koelmiddel. De lengte van de horizontale buis mag niet groter zijn dan 30 meter - de afstand van de buitenste radiator in het systeem tot de ketel.

Dergelijke systemen trekken aan met hun lage kosten, er is geen extra apparatuur nodig, ze maken praktisch geen geluid wanneer ze werken. Het nadeel is dat de leidingen een grote diameter nodig hebben en zo gelijkmatig mogelijk passen (ze hebben bijna geen koelmiddeldruk). Het is onmogelijk om een ​​groot gebouw te verwarmen.

Gedwongen circulatieregeling

Het schema met behulp van de pomp is ingewikkelder. Hier is naast verwarmingsbatterijen een circulatiepomp geïnstalleerd die het koelmiddel door het verwarmingssysteem transporteert. Het heeft een hogere druk, dus:

• Het is mogelijk om buizen met bochten te leggen.
• Het is gemakkelijker om grote gebouwen (zelfs meerdere verdiepingen) te verwarmen.
• Geschikt voor kleine buizen.

Foto 2. Schema van een verwarmingssysteem met geforceerde circulatie. Een pomp wordt gebruikt om het koelmiddel door de leidingen te verplaatsen.

Vaak worden deze systemen gesloten gemaakt, waardoor het binnendringen van lucht in de verwarmers en koelvloeistof wordt geëlimineerd - de aanwezigheid van zuurstof leidt tot metaalcorrosie. In een dergelijk systeem zijn gesloten expansievaten vereist, die worden aangevuld met veiligheidskleppen en ontluchters. Ze verwarmen een huis van elke grootte en zijn betrouwbaarder in gebruik.

Montagemethoden:

Voor een klein huis dat uit 2-3 kamers bestaat, wordt een systeem met één pijp gebruikt. De koelvloeistof beweegt achtereenvolgens door alle batterijen, bereikt het laatste punt en keert terug via de retourleiding terug naar de ketel. Batterijen worden van onderaf aangesloten. Het nadeel is dat de verre kamers slechter opwarmen, omdat ze een licht gekoelde koelvloeistof krijgen.

Tweepijpssystemen zijn perfecter - er wordt een pijp naar de verre radiator gelegd en er worden kranen van gemaakt naar de rest van de radiatoren.Het koelmiddel aan de uitlaat van de radiatoren komt de retourleiding binnen en gaat naar de ketel. Dit schema verwarmt alle kamers gelijkmatig en stelt u in staat onnodige radiatoren uit te schakelen, maar het grootste nadeel is de complexiteit van de installatie.

Collector verwarming

Het grootste nadeel van een één- en tweepijpssysteem is de snelle afkoeling van het koelmiddel; het collectoraansluitsysteem heeft dit nadeel niet.

Foto 3. Verwarmingssysteem watercollector. Er wordt gebruik gemaakt van een speciale distributie-eenheid.

Het belangrijkste element en de basis van collectorverwarming is een speciale distributie-eenheid, in de volksmond een kam genoemd. Speciale sanitaire fittingen die nodig zijn voor de distributie van de koelvloeistof via aparte leidingen en onafhankelijke ringen, een circulatiepomp, veiligheidsvoorzieningen en een expansievat.

Het verdeelstuk voor een 2-pijps verwarmingssysteem bestaat uit 2 delen:

• Ingang - het is aangesloten op een verwarmingsapparaat, waar het hete koelvloeistof ontvangt en verdeelt langs de circuits.
• Uitgang - aangesloten op de retourleidingen van de circuits, het is noodzakelijk om het gekoelde koelmiddel op te vangen en aan de ketel toe te voeren.

Het belangrijkste verschil tussen het collectorsysteem is dat elke batterij in het huis onafhankelijk is aangesloten, waardoor u de temperatuur van elke batterij kunt aanpassen of uitschakelen. Soms wordt gemengde bedrading gebruikt: meerdere circuits zijn onafhankelijk van elkaar op de collector aangesloten, maar binnen het circuit zijn de batterijen in serie geschakeld.

De koelvloeistof levert warmte aan de batterijen met minimale verliezen, de efficiëntie van dit systeem neemt toe, waardoor u een ketel met minder vermogen kunt gebruiken en minder brandstof kunt verbruiken.

Maar het collectorverwarmingssysteem is niet zonder nadelen, waaronder:

• Pijp verbruik.U moet 2-3 keer meer pijp verbruiken dan wanneer u batterijen in serie aansluit.
• De noodzaak om circulatiepompen te installeren. Vereist hoge druk in het systeem.
• Energie afhankelijkheid. Niet gebruiken op plaatsen waar stroomuitval kan zijn.

Een enkelpijps verwarmingssysteem berekenen we zelf

De belangrijkste fasen in de berekening van waterverwarming:

• berekening van het benodigde ketelvermogen;
• berekening van het vermogen van alle verwarmingsapparaten die op het systeem zullen worden aangesloten;
• pijp maatvoering.

Berekening ketelvermogen

Ketelvermogensindicatoren worden berekend rekening houdend met warmteverlies via de vloeren, muren en het dak van het huis

Bij het bepalen van het vermogen moet u letten op het oppervlak, het fabricagemateriaal en het verschil in temperaturen buiten en in de kamer tijdens het verwarmen van het huis

Berekening van batterijvermogen en leidingmaat

U kunt de benodigde leidingdiameter als volgt berekenen:

• Bepaal de circulatiedruk, die afhankelijk is van de hoogte en lengte van de leidingen, evenals het temperatuurverschil van de vloeistof aan de uitlaat van de ketel;
• bereken het drukverlies in rechte stukken, bochten en in elk verwarmingsapparaat.

Het is erg moeilijk voor een persoon zonder speciale kennis om dergelijke berekeningen uit te voeren en om het volledige verwarmingsschema met natuurlijke circulatie te berekenen. Een kleine fout leidt tot enorme warmteverliezen. Daarom is het het beste om de berekeningen en de daaropvolgende installatie van het verwarmingssysteem aan specialisten toe te vertrouwen.

Hoe verwarming op de juiste manier te installeren?

Om het afgewerkte verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie correct en efficiënt te laten functioneren, is het belangrijk om bepaalde regels te volgen bij het installeren ervan.

In het algemeen ziet het installatieschema er als volgt uit:

• Verwarmingsradiatoren moeten onder de ramen worden geïnstalleerd, bij voorkeur op hetzelfde niveau en met inachtneming van de nodige streepjes.
• Installeer vervolgens de warmtegenerator, dat wil zeggen de geselecteerde ketel.
• Installeer het expansievat.
• Leidingen worden gelegd en de eerder vaste elementen worden samengevoegd tot één systeem.
• Het verwarmingscircuit wordt gevuld met water en er wordt een voorafgaande controle van de dichtheid van de aansluitingen uitgevoerd.
• De laatste fase is het starten van de verwarmingsketel. Als alles correct werkt, is het huis warm.

Let op enkele nuances:

1. De ketel moet op het laagste punt in het systeem worden geplaatst.
2. De leidingen moeten met een helling naar de retourstroom worden geïnstalleerd.
3. Er moeten zo min mogelijk bochten in de pijplijn zitten.
4. Om de efficiëntie van verwarming te verhogen, zijn leidingen met een grote diameter nodig.

We hopen dat dit artikel nuttig voor u is en dat u zelfstandig een verwarmingssysteem zonder circulatiepomp in uw landhuis kunt monteren.

Theoretisch hoefijzer - hoe zwaartekracht werkt

De natuurlijke circulatie van water in verwarmingssystemen werkt door de zwaartekracht. Hoe gebeurde dit:

1. We nemen een open vat, vullen het met water en beginnen het op te warmen. De meest primitieve optie is een pan op een gasfornuis.
2. De temperatuur van de onderste vloeistoflaag stijgt, de dichtheid neemt af. Het water wordt lichter.
3. Onder invloed van de zwaartekracht zakt de bovenste zwaardere laag naar de bodem en verdringt het minder dichte warme water. De natuurlijke circulatie van vloeistof begint, convectie genaamd.

Voorbeeld: als je 1 m³ water van 50 naar 70 graden verwarmt, wordt het 10,26 kg lichter (zie hieronder de tabel met dichtheden bij verschillende temperaturen).Als de verwarming doorgaat tot 90 °C, verliest het blokje vloeistof 12,47 kg, hoewel de temperatuurdelta hetzelfde blijft - 20 °C. Conclusie: hoe dichter het water bij het kookpunt komt, hoe actiever de circulatie optreedt.

Evenzo circuleert het koelmiddel door de zwaartekracht door het verwarmingsnetwerk van het huis. Het water dat door de ketel wordt verwarmd, verliest gewicht en wordt omhoog geduwd door de gekoelde koelvloeistof die uit de radiatoren is teruggekeerd. De stroomsnelheid bij een temperatuurverschil van 20–25 °C is slechts 0,1…0,25 m/s versus 0,7…1 m/s in moderne pompsystemen.

De lage snelheid van vloeistofbeweging langs snelwegen en verwarmingsapparaten veroorzaakt de volgende gevolgen:

1. De accu's hebben de tijd om meer warmte af te geven en de koelvloeistof koelt af met 20–30 °C. In een conventioneel verwarmingsnetwerk met een pomp en een membraanexpansievat daalt de temperatuur met 10-15 graden.
2. Dienovereenkomstig moet de ketel meer warmte-energie produceren nadat de brander is gestart. De generator op een temperatuur van 40 ° C houden heeft geen zin - de stroom zal tot het uiterste vertragen, de batterijen worden koud.
3. Om de benodigde hoeveelheid warmte aan de radiatoren te leveren, is het noodzakelijk om het stroomgebied van de leidingen te vergroten.
4. Fittingen en fittingen met een hoge hydraulische weerstand kunnen de zwaartekrachtstroom verslechteren of volledig stoppen. Deze omvatten terugslag- en driewegkleppen, scherpe bochten van 90° en leidingvernauwingen.
5. De ruwheid van de binnenwanden van pijpleidingen speelt (binnen redelijke grenzen) geen grote rol. Lage vloeistofsnelheid - lage weerstand door wrijving.
6. Een vastebrandstofketel + zwaartekrachtverwarming kan werken zonder een warmteaccumulator en een mengeenheid. Door de langzame waterstroom vormt zich geen condensaat in de vuurhaard.

Zoals je kunt zien, zijn er positieve en negatieve momenten in de convectiebeweging van het koelmiddel. De eerste moet worden gebruikt, de laatste moet worden geminimaliseerd.