Enkelrörsvärmesystem i ett privat hus - allmänna frågor om enheten

Principen för drift av vattenuppvärmning

I låghuskonstruktion är den mest utbredda en enkel, pålitlig och ekonomisk design med en enda linje. Enkelrörssystemet är fortfarande det mest populära sättet att organisera individuell värmeförsörjning. Den fungerar på grund av den kontinuerliga cirkulationen av värmeöverföringsvätskan.

När den rör sig genom rören från källan till värmeenergi (panna) till värmeelementen och tillbaka, ger den upp sin värmeenergi och värmer upp byggnaden.

Värmebäraren kan vara luft, ånga, vatten eller frostskyddsmedel, som används i hus med periodiskt boende. De vanligaste systemen för vattenuppvärmning.

Traditionell uppvärmning är baserad på fysikens fenomen och lagar - termisk expansion av vatten, konvektion och gravitation. Värmer upp från pannan, kylvätskan expanderar och skapar tryck i rörledningen.

Dessutom blir den mindre tät och därmed lättare. Tryckt underifrån av tyngre och tätare kallt vatten rusar den uppåt, så rörledningen som lämnar pannan är alltid riktad så långt som möjligt uppåt.

Under verkan av det skapade trycket, konvektionskrafterna och gravitationen går vattnet till radiatorerna, värmer upp dem och kyler sig samtidigt.

Således avger kylvätskan termisk energi och värmer upp rummet. Vattnet går tillbaka till pannan som redan är kallt och cykeln börjar på nytt.

Modern utrustning som ger värmetillförsel till huset kan vara mycket kompakt. Du behöver inte ens ett speciellt rum för att installera den.

Ett värmesystem med naturlig cirkulation kallas också för gravitation och gravitation. För att säkerställa vätskans rörelse är det nödvändigt att observera lutningsvinkeln för rörledningens horisontella grenar, som bör vara lika med 2 - 3 mm per linjär meter.

Kylvätskans volym ökar vid uppvärmning, vilket skapar hydrauliskt tryck i ledningen. Men eftersom vatten inte är komprimerbart kommer även ett litet överskott att leda till förstörelse av värmestrukturer.

Därför, i alla värmesystem, är en kompensationsanordning installerad - en expansionstank.

I ett gravitationsvärmesystem är pannan monterad på den lägsta punkten av rörledningen och expansionstanken är allra högst upp.Alla rörledningar lutar så att kylvätskan kan röra sig med tyngdkraften från ett element i systemet till ett annat

Typer av värmesystem med gravitationscirkulation

Trots den enkla designen av ett vattenvärmesystem med självcirkulation av kylvätskan finns det minst fyra populära installationsscheman. Valet av ledningstyp beror på byggnadens egenskaper och förväntad prestanda.

För att avgöra vilket schema som kommer att fungera, i varje enskilt fall, måste du utföra hydraulsystem beräkning, ta hänsyn till värmeenhetens egenskaper, beräkna rörets diameter, etc. Du kan behöva hjälp av en professionell när du gör beräkningarna.

Slutet system med gravitationscirkulation

Annars fungerar slutna system som andra värmesystem med naturlig cirkulation. Som nackdelar kan man peka ut beroendet av expansionstankens volym. För rum med ett stort uppvärmt område måste du installera en rymlig behållare, vilket inte alltid är tillrådligt.

Öppet system med gravitationscirkulation

Systemet öppen typ uppvärmning skiljer sig från den tidigare typen endast i utformningen av expansionstanken. Detta schema användes oftast i gamla byggnader. Fördelarna med ett öppet system är möjligheten att självtillverka behållare av improviserade material. Tanken har vanligtvis blygsamma dimensioner och installeras på taket eller under taket i vardagsrummet.

Den största nackdelen med öppna strukturer är inträngning av luft i rör och värmeelement, vilket leder till ökad korrosion och snabbt fel på värmeelement. Att vädra systemet är också en frekvent "gäst" i öppna kretsar.Därför installeras radiatorer i en vinkel, Mayevsky-kranar krävs för att blöda luft.

Enkelrörssystem med självcirkulation

Den uppvärmda kylvätskan kommer in i batteriets övre grenrör och släpps ut genom det nedre utloppet. Därefter går värmen in i nästa värmeenhet och så vidare till sista punkten. Returledningen går tillbaka från det sista batteriet till pannan.

Denna lösning har flera fördelar:

1. Det finns ingen parad rörledning under taket och över golvnivån.
2. Spara pengar på systeminstallation.

Nackdelarna med en sådan lösning uppenbar. Värmeöverföringen av radiatorer och intensiteten av deras uppvärmning minskar med avståndet från pannan. Som praxis visar, görs enrörsvärmesystemet i ett tvåvåningshus med naturlig cirkulation, även om alla sluttningar observeras och rätt rördiameter väljs, ofta om (genom installation av pumputrustning).

Hur ser ett enkretsflödesuppvärmningsschema ut?

I flervåningshus för olika ändamål inom bebyggelsens gränser sker uppvärmning centralt, det vill säga huset har en värmehuvudinsats och vattenventiler, en eller flera värmeenheter.

• värmeenheten är placerad i ett separat rum, låst för säkerhet;

  Foto 1. En villkorlig bild av hur ett värmesystem med en krets ser ut, som indikerar kylvätskans temperatur genom hela kretsen.

• vattenventiler kommer först;
• efter ventilerna installeras leruppsamlare - filter där främmande inneslutningar i kylvätskan behålls: smuts, sand, rost;
• följ sedan varmvattenventilerna som är installerade på returen och tillförseln (eller i början och slutet av kretsen).

Deras syfte är att tillhandahålla varmvattenförsörjning, som kan levereras från tillförseln eller returen.På vintern kommer kylvätskan väldigt varm, mycket mer än 100 ° C (kokning sker inte på grund av högt tryck i rörledningen).

Referens! I ett enrörssystem implementeras en liknande princip genom att tillföra varmt vatten från slutet av kretsen, där vattnet redan har svalnat till en acceptabel temperatur. Följaktligen, om temperaturen vid matningen från huvudledningen minskas, ändrar varmvatten källan till början av kretsen.

Sådant vatten kan inte användas för hushållsbehov, så returflödet aktiveras, där temperaturen redan har sänkts till en acceptabel nivå. Under höst-vårperioden, när uppvärmningen är mindre intensiv, är returvattnet för kallt, varför varmvatten tillförs från tillförseln.

Ett av de bekväma och vanliga systemen är öppet vattenintag:

• kokande vatten från CHPP kommer in i hissenheten, där det blandas under tryck med vatten som redan cirkulerar i systemet, vilket resulterar i vatten med en temperatur på cirka 70 ° C, som kommer in i radiatorerna;
• överskott av kylvätska går in i returledningen;
• värmefördelning sker med hjälp av ventiler eller en kollektor med ventiler för varje del av huset.

Returen och leveransen finns vanligtvis i källaren, ibland är de separerade: returen är i källaren och leveransen är på vinden.

fördelar

Fördelen med ett enrörssystem anses vara billigt, och detta är den enda fördelen med detta system. Med spridningen och förbättringen av tvårörssystemet används enrörssystemet i flerbostadshus allt mindre.

I privata hem bedöms ekonomin och enkelheten i designen högre - den kan monteras med dina egna händer, lätt underhållas och göras icke-flyktig.

Minus

​

Det finns fler av dem:

• behovet av att noggrant beräkna diametrarna på rören i huvudrörledningen och grenarna;
• i radiatorerna i slutet av kretsen kommer temperaturen att vara lägre, så du måste tänka på att öka volymen av värmeanordningar;
• av samma anledning kommer antalet radiatorer på en gren att begränsas, eftersom enhetlig uppvärmning av ett stort antal är omöjligt.

Vattenuppvärmningsanordningar

Som värmeelement i lokalerna kan vara:

• traditionella radiatorer installerade under fönsteröppningar och nära kalla väggar, till exempel på norra sidan av byggnaden;
• rörkonturer av golvvärme, annars - varma golv;
• golvvärmare;
• golvkonvektorer.

Vattenradiatoruppvärmning är det mest pålitliga och billigaste alternativet bland de listade. Det är fullt möjligt att installera och ansluta batterierna själv, det viktigaste är att välja rätt antal kraftsektioner. Nackdelar - svag uppvärmning av den nedre zonen av rummet och placeringen av enheterna i vanlig syn, vilket inte alltid är förenligt med inredningen.

Alla kommersiellt tillgängliga radiatorer är indelade i 4 grupper beroende på tillverkningsmaterialet:

1. Aluminium - sektionerad och monolitisk. Faktum är att de är gjutna av silumin - en legering av aluminium med kisel, de är de mest effektiva när det gäller uppvärmningshastighet.
2. Bimetallisk. En komplett analog av aluminiumbatterier, endast en ram gjord av stålrör tillhandahålls inuti. Användningsområde - flerbostadshöghus med centralvärme, där värmebäraren matas med ett tryck över 10 bar.
3. Stålpanel. Relativt billiga radiatorer av monolitisk typ gjorda av stansade metallplåtar plus ytterligare fenor.
4. Tackjärnsprofil. Tunga, värmeintensiva och dyra enheter med originaldesign.På grund av den anständiga vikten är vissa modeller utrustade med ben - det är orealistiskt att hänga ett sådant "dragspel" på väggen.

När det gäller efterfrågan är de ledande positionerna upptagna av stålapparater - de är billiga, och när det gäller värmeöverföring är tunn metall inte mycket sämre än silumin. Följande är värmare av aluminium, bimetall och gjutjärn. Välj vilka du gillar bäst.

Golvvärmekonstruktion

Golvvärmesystemet består av följande element:

• värmekretsar gjorda av metall-plast- eller polyetenrör, fyllda med cementmassa eller läggs mellan stockar (i ett trähus);
• fördelningsgrenrör med flödesmätare och termostatventiler för att reglera vattenflödet i varje slinga;
• blandningsenhet - en cirkulationspump plus en ventil (två- eller trevägs), upprätthåller kylvätskans temperatur i intervallet 35 ... 55 ° C.

Blandningsenheten och kollektorn är anslutna till pannan med två ledningar - tillförsel och retur. Vatten uppvärmt till 60 ... 80 grader blandas portionsvis med en ventil in i kretsarna när den cirkulerande kylvätskan kyls ner.

Golvvärme är det bekvämaste och mest ekonomiska sättet att värma upp, även om installationskostnaderna är 2-3 gånger högre än installationen av ett radiatornätverk. Det optimala uppvärmningsalternativet visas på bilden - golvvattenkretsar + batterier som regleras av termiska huvuden.

Golvvärme vid installationsstadiet - lägga rör ovanpå isoleringen, fästa spjälllisten för efterföljande gjutning med cement-sandbruk

Sockel och golvkonvektorer

Båda typerna av värmare är lika i utformningen av vattenvärmeväxlaren - en kopparspole med tunna plattor - fenor.I golvversionen är värmedelen stängd med ett dekorativt hölje som ser ut som en sockel, luckor lämnas upptill och nedtill för passage av luft.

Golvkonvektorns värmeväxlare är installerad i ett hölje som ligger under nivån på det färdiga golvet. Vissa modeller är utrustade med lågljudsfläktar som ökar värmarens prestanda. Kylvätskan tillförs genom rör som lagts på ett dolt sätt under skriden.

De beskrivna enheterna passar framgångsrikt in i rummets design, och golvkonvektorer är oumbärliga nära genomskinliga ytterväggar helt gjorda av glas. Men vanliga husägare har ingen brådska att köpa dessa apparater, eftersom:

• koppar-aluminiumradiatorer av konvektorer - inte ett billigt nöje;
• för full uppvärmning av en stuga som ligger i mittbanan måste du installera värmare runt omkretsen av alla rum;
• golvvärmeväxlare utan fläktar är ineffektiva;
• samma produkter med fläktar avger ett tyst monotont brum.

Sockelvärmare (bilden till vänster) och golvkonvektor (höger)

Enpelarvärme i individuell konstruktion

Om uppvärmning med en huvudstigare är installerad i en envåningsbyggnad, kommer det att vara möjligt att bli av med minst en betydande nackdel med ett sådant system - ojämn uppvärmning.

Om sådan uppvärmning implementeras i en flervåningsbyggnad, kommer de övre våningarna att värmas upp mycket mer intensivt än de nedre våningarna. Detta kommer att leda till en situation där det är kallt på husets första våningar och varmt på de övre våningarna.

Ett privat hus (herrgård, stuga) är sällan mer än två eller tre våningar högt.Därför hotar installationen av uppvärmning, vars schema beskrevs ovan, inte att temperaturen på de övre våningarna kommer att vara mycket högre än på de nedre våningarna.

De positiva aspekterna av ett enrörssystem

Fördelar med ett enrörsvärmesystem:

1. En krets av systemet är placerad runt hela omkretsen av rummet och kan ligga inte bara i rummet utan också under väggarna.
2. Vid läggning under golvnivå måste rör värmeisoleras för att förhindra värmeförlust.
3. Ett sådant system gör att rör kan läggas under dörröppningar, vilket minskar förbrukningen av material och följaktligen byggkostnaden.
4. Den stegvisa anslutningen av värmeanordningar gör att du kan ansluta alla nödvändiga element i värmekretsen till distributionsröret: radiatorer, handdukstorkar, golvvärme. Radiatorernas uppvärmningsgrad kan justeras genom att anslutas till systemet - parallellt eller i serie.
5. Ett enrörssystem låter dig installera flera typer av värmepannor, till exempel gas, fast bränsle eller elpannor. Med en eventuell avstängning av en kan du omedelbart ansluta en andra panna och systemet fortsätter att värma upp rummet.
6. En mycket viktig egenskap hos denna design är förmågan att rikta rörelsen av kylvätskeflödet i den riktning som kommer att vara mest fördelaktigt för invånarna i detta hus. Rikta först rörelsen av den varma strömmen till de norra rummen eller de som ligger på läsidan.

Nackdelar med ett enda rörsystem

Med ett stort antal fördelar med ett enrörssystem bör några olägenheter noteras:

• När systemet är inaktivt under en längre tid startar det upp länge.
• När du installerar systemet på ett tvåvåningshus (eller mer) har vattentillförseln till de övre radiatorerna en mycket hög temperatur, medan de nedre har en låg temperatur. Det är mycket svårt att justera och balansera systemet med en sådan ledning. Du kan installera fler radiatorer på de nedre våningarna, men detta ökar kostnaden och ser inte särskilt estetiskt tilltalande ut.
• Om det finns flera våningar eller nivåer kan en inte stängas av, så vid reparationer måste hela rummet stängas av.
• Om lutningen tappas kan det periodvis uppstå luftfickor i systemet, vilket minskar värmeöverföringen.
• Hög värmeförlust under drift.

Funktioner för installationen av ett enrörssystem

• Installation av värmesystemet börjar med installationen av pannan;
• Genom hela rörledningens längd ska en lutning på minst 0,5 cm per 1 linjär meter rör upprätthållas. Om en sådan rekommendation inte följs kommer luft att samlas i det förhöjda området och förhindra det normala vattenflödet;
• Mayevsky-kranar används för att frigöra luftlås på radiatorer;
• Avstängningsventiler bör installeras framför de anslutna värmeanordningarna;
• Avtappningsventilen för kylvätskan är installerad vid systemets lägsta punkt och tjänar till partiell, fullständig tömning eller fyllning;
• Vid installation av ett gravitationssystem (utan pump) måste kollektorn vara på en höjd av minst 1,5 meter från golvplanet;
• Eftersom alla ledningar är gjorda med rör med samma diameter, bör de fästas säkert på väggen, undvika eventuella avböjningar så att luft inte ackumuleras;
• Vid anslutning av en cirkulationspump i kombination med en elpanna måste deras drift synkroniseras, pannan fungerar inte, pumpen fungerar inte.

Cirkulationspumpen måste alltid installeras framför pannan, med hänsyn till dess särdrag - den fungerar normalt vid en temperatur som inte överstiger 40 grader.

Ledningen av systemet kan göras på två sätt:

• Horisontell
• Vertikal.

Med horisontell ledning det minsta antalet rör används, och enheterna är anslutna i serie. Men denna anslutningsmetod kännetecknas av luftstockning, och det finns ingen möjlighet att reglera värmeflödet.

Med vertikala ledningar läggs rör på vinden och rör som leder till varje radiator avgår från centrallinjen. Med denna ledning strömmar vatten till radiatorer med samma temperatur. En sådan egenskap är karakteristisk för vertikala ledningar - närvaron av en gemensam stigare för ett antal radiatorer, oavsett golvet.

Tidigare var detta värmesystem mycket populärt på grund av dess kostnadseffektivitet och enkla installation, men gradvis, med tanke på de nyanser som uppstår under drift, började de överge det och för närvarande används det mycket sällan för uppvärmning av privata hus.

Typer

Det finns flera varianter av tvårörsvärmestrukturer som skiljer sig åt i installationsschemat, typ av ledningar, kylvätskans rörelseriktning och cirkulation.

Enligt installationsplanen

Enligt installationsschemat är värmesystem från två kretsar uppdelade i två underarter:

• Horisontell. I ett sådant system läggs rören genom vilka vattnet rör sig horisontellt, vilket skapar en separat underkrets för varje våning.Ett sådant system är mer lämpligt för envåningshus eller byggnader på flera våningar, men av stor längd.
• Vertikal. Detta schema förutsätter närvaron av flera stigare anordnade vertikalt, som var och en är ansluten till radiatorer placerade i rymden ovanför varandra. Denna metod är mer lämplig för två- eller flervåningshus med ett litet område.

Efter typ av ledning

Här finns också två varianter.

• Toppledningar. Den används om värmepannan och expansionskärlet är placerade i den övre delen av huset, till exempel på en isolerad vind. Med denna typ av ledningar utförs rören i båda kretsarna på toppen, under taket, och nedgångar görs från dem till radiatorerna.
• Nedre ledningar. I de fall där värmeelementet är installerat under systemets huvudkrets (till exempel i källaren), är det mer ändamålsenligt att lägga rör i gapet mellan golvet och fönsterbrädorna, vilket kommer att förenkla anslutningen av radiatorer.

I riktning mot kylvätskan

• Med motsatt rörelse. Som namnet antyder, i detta fall, rör sig vattnet längs en rak krets i motsatt riktning mot den längs vilken det kylda vattnet återgår till pannan. En egenskap av denna typ är närvaron av en "återvändsgränd" - den slutliga radiatorn, där de mest avlägsna punkterna i båda kretsarna är förenade.
• Med förbipasserande trafik. I denna design rör sig kylvätskan i båda kretsarna i samma riktning.

Omlopp

System med naturlig cirkulation. Här säkerställs kylvätskans rörelse längs kretsarna av temperaturskillnaden i kretsarna och lutningen på rören. Sådana system kännetecknas av en låg uppvärmningshastighet, men kräver inte anslutning av ytterligare utrustning.

För närvarande används detta alternativ mer i hus för säsongsbetonat boende.

System med forcerad cirkulation. En cirkulationspump är inbyggd i en av kretsarna (oftast returen), vilket säkerställer vattnets rörelse. Detta tillvägagångssätt ger snabbare och mer enhetlig uppvärmning av rummet.

Teoretisk hästsko - hur gravitationen fungerar

Den naturliga cirkulationen av vatten i värmesystem fungerar på grund av gravitationen. Hur går det till:

1. Vi tar ett öppet kärl, fyller det med vatten och börjar värma upp det. Det mest primitiva alternativet är en panna på en gasspis.
2. Temperaturen på det nedre vätskeskiktet stiger, densiteten minskar. Vattnet blir lättare.
3. Under påverkan av gravitationen sjunker det övre tyngre lagret till botten och tränger undan det mindre täta varma vattnet. Den naturliga cirkulationen av vätska börjar, kallad konvektion.

Exempel: om du värmer 1 m³ vatten från 50 till 70 grader blir det 10,26 kg lättare (se tabellen över densiteter vid olika temperaturer nedan). Om du fortsätter att värma upp till 90 °C, kommer vätskekuben redan att förlora 12,47 kg, även om temperaturdeltan förblir densamma - 20 °C. Slutsats: ju närmare vattnet är kokpunkten, desto mer aktiv blir cirkulationen.

På liknande sätt cirkulerar kylvätskan genom tyngdkraften genom hemvärmenätet. Vattnet som värms upp av pannan tappar i vikt och trycks upp av den kylda kylvätskan som kommit tillbaka från radiatorerna. Flödeshastigheten vid en temperaturskillnad på 20–25 °C är endast 0,1…0,25 m/s mot 0,7…1 m/s i moderna pumpsystem.

Den låga hastigheten för vätskerörelse längs motorvägar och värmeanordningar orsakar följande konsekvenser:

1. Batterierna hinner avge mer värme och kylvätskan svalnar med 20–30 °C.I ett konventionellt värmenät med pump och membranexpansionstank sjunker temperaturen med 10–15 grader.
2. Följaktligen måste pannan producera mer värmeenergi efter att brännaren startat. Att hålla generatorn vid en temperatur på 40 ° C är meningslöst - strömmen kommer att sakta ner till gränsen, batterierna blir kalla.
3. För att leverera den nödvändiga mängden värme till radiatorerna är det nödvändigt att öka rörens flödesarea.
4. Beslag och beslag med högt hydrauliskt motstånd kan försämra eller helt stoppa gravitationsflödet. Dessa inkluderar back- och trevägsventiler, skarpa 90° svängar och rörförträngningar.
5. Ojämnheten hos rörledningarnas innerväggar spelar ingen stor roll (inom rimliga gränser). Låg vätskehastighet - lågt motstånd från friktion.
6. En fastbränslepanna + gravitationsvärmesystem kan fungera utan värmeackumulator och blandningsenhet. På grund av det långsamma flödet av vatten bildas inte kondensat i eldstaden.

Som du kan se finns det positiva och negativa ögonblick i kylvätskans konvektionsrörelse. Den förra ska användas, den senare ska minimeras.

Monteringsfunktioner

Installation av utrustning, med förbehåll för funktionerna i schemat för ett enrörsvärmesystem med tvångscirkulation av kylvätskan, är inte svårt. Inledningsvis är värmeenheten monterad, de är indelade i flera typer:

• på gasbränsle;
• på dieselbränsle;
• med användning av fast bränsle;
• kombinerad.

Pannorna är anslutna till skorstenssystemet, samt till värmeledningen. I detta fall produceras två utgångar i värmeapparaten. Bäraren kommer in i systemet genom den övre, och den kylda vätskan går tillbaka genom den nedre.

Alla strukturella element är anslutna med högtrycksrör av polypropen, metall eller polyeten.

En forcerad cirkulationspump, avstängningsutrustning, Mayevsky-kranar samt en skyddsenhet är anslutna till linjen. Rör ansluts på olika sätt, beroende på vilket material de är gjorda av.

Vad är tvångscirkulation?

I naturliga system, för att bäraren ska jämnt fördela värme i radiatorer, är rör monterade med en lutning. I envånings privata hus är sådana villkor lätta att följa. Vid installation av rör längs en stor omkrets och på flera våningar kan luftstopp uppstå i systemet. Dessutom kyls vätskan ner och de extrema radiatorerna får ingen energi.

Med ett luftlås slutar kylvätskan att röra sig, vilket kommer att leda till överhettning och för tidigt fel på vissa enheter i värmepannan. För att eliminera sådana problem och funktionsfel är det nödvändigt att använda en cirkulationspump. Med den kan du minska värmeförlusten och påskynda vätskerörelsen i systemet.

Forcerad cirkulationspump

Anslutning av radiatorer

Valet av hur man ansluter dem beror på deras totala antal, läggningsmetod, längd på rörledningar etc. De vanligaste metoderna är:

• diagonal (kors) metod: det raka röret ansluts till sidan av batteriet upptill och returröret ansluts till dess motsatta sida nedanför; denna metod gör att värmebäraren kan fördelas över alla sektioner så jämnt som möjligt med minimal värmeförlust; används med ett betydande antal sektioner;

• ensidigt: används också med ett stort antal sektioner, ett rör med varmvatten (rakrör) och ett returrör är anslutna på ena sidan, vilket säkerställer tillräcklig enhetlig uppvärmning av radiatorn;

• sadel: om rören går under golvet är det mest bekvämt att fästa rören på batteriets nedre rör; på grund av det minsta antalet synliga rörledningar ser det attraktivt ut utåt, men radiatorerna värms upp ojämnt;

• botten: metoden liknar den tidigare, den enda skillnaden är att det raka röret och returröret är placerade nästan på samma punkt.

För att skydda mot inträngning av kyla och skapa en termisk gardin, är batterierna placerade under fönstren. I det här fallet bör avståndet till golvet vara 10 cm, från väggen - 3-5 cm.