Naturligt cirkulationsvärmesystem: vanliga vattenkretsscheman

Typer av forcerad cirkulation av värmebärare vid uppvärmning

Användningen av värmesystem med tvångscirkulation i tvåvåningshus används på grund av längden på systemlinjerna (mer än 30 m). Denna metod utförs med hjälp av en cirkulationspump som pumpar vätskan i kretsen. Den är monterad vid inloppet till värmaren, där kylvätsketemperaturen är som lägst.

Med en sluten krets beror graden av tryck som pumpen utvecklar inte på antalet våningar och byggnadens yta. Vattenflödets hastighet blir större, därför kyls kylvätskan inte ner mycket när den passerar genom rörledningarna. Detta bidrar till en jämnare fördelning av värme i hela systemet och användning av en värmegenerator i ett sparsamt läge.

Expansionstanken kan placeras inte bara på systemets högsta punkt, utan också nära pannan. För att fullända kretsen introducerade formgivarna en accelererande samlare i den. Nu, om det blir strömavbrott och efterföljande stopp av pumpen, kommer systemet att fortsätta att arbeta i konvektionsläge.

• med ett rör
• två;
• samlare.

Var och en kan monteras själv eller bjud in specialister.

Variant av schemat med ett rör

Avstängningsventiler är också monterade vid batteriintaget, som tjänar till att reglera temperaturen i rummet, samt nödvändigt vid byte av utrustning. En avluftningsventil är installerad ovanpå kylaren.

Batteriventil

För att öka enhetligheten i värmefördelningen installeras radiatorer längs bypass-linjen. Om du inte använder detta schema måste du välja batterier med olika kapacitet, med hänsyn till förlusten av värmebärare, det vill säga ju längre bort från pannan, desto fler sektioner.

Användningen av avstängningsventiler är valfri, men utan det minskar manövrerbarheten för hela värmesystemet. Om det behövs kommer du inte att kunna koppla bort andra eller första våningen från nätverket för att spara bränsle.

För att komma bort från den ojämna fördelningen av värmebäraren används scheman med två rör.

• återvändsgränd;
• godkänd;
• samlare.

Alternativ för återvändsgränd och godkända system

Det tillhörande alternativet gör det enkelt att kontrollera värmenivån, men det är nödvändigt att öka rörledningens längd.

Samlarkretsen är erkänd som den mest effektiva, vilket gör att du kan ta med ett separat rör till varje radiator. Värmen fördelas jämnt. Det finns ett minus - den höga kostnaden för utrustning, eftersom mängden förbrukningsvaror ökar.

Schema för samlare horisontell uppvärmning

Det finns också vertikala alternativ för tillförsel av värmebärare, som finns med den nedre och övre ledningarna. I det första fallet passerar avloppet med tillförsel av värmebärare genom golven, i det andra går stigaren upp från pannan till vinden, där rören leds till värmeelementen.

Vertikal layout

Tvåvåningshus kan ha en väldigt olika yta, allt från några tiotals till hundratals kvadratmeter. De skiljer sig också åt i rummens placering, närvaron av uthus och uppvärmda verandor, positionen till kardinalpunkterna. Med fokus på dessa och många andra faktorer bör du bestämma dig för den naturliga eller påtvingade cirkulationen av kylvätskan.

Ett enkelt system för kylvätskecirkulation i ett privat hus med ett naturligt cirkulationsvärmesystem.

Uppvärmningsscheman med naturlig cirkulation av kylvätskan kännetecknas av sin enkelhet. Här rör sig kylvätskan genom rören på egen hand, utan hjälp av en cirkulationspump - under påverkan av värme stiger den upp, går in i rören, fördelas över radiatorerna, kyls ner och går in i returröret för att gå tillbaka till pannan. Det vill säga att kylvätskan rör sig med gravitationen och följer fysikens lagar.

Schema för ett slutet tvårörsvärmesystem i ett tvåvåningshus med tvångscirkulation

• Mer enhetlig uppvärmning av hela hushållet;
• Betydligt längre horisontella sektioner (beroende på kraften hos den använda pumpen kan den nå flera hundra meter);
• Möjlighet till mer effektiv anslutning av radiatorer (till exempel diagonalt);
• Möjlighet att montera ytterligare beslag och böjar utan risk för tryckfall under minimigränsen.

Således, i moderna tvåvåningshus, är det bäst att använda uppvärmning tvångscirkulationssystem. Det är också möjligt att installera en bypass, som hjälper dig att välja mellan forcerad eller naturlig cirkulation för att välja det mest optimala alternativet. Vi gör ett val mot tvångssystem, som mer effektiva.

Tvångscirkulation har ett par nackdelar - detta är behovet av att köpa en cirkulationspump och den ökade ljudnivån i samband med dess drift.

Varianter av flytande autonoma värmesystem

Värmesystem för uppvärmning av ett enskilt hus med vatten och icke-frysande vätskor (frostskyddsmedel) som kylvätska skiljer sig åt på ett antal sätt, de viktigaste skillnaderna är:

Efter typ av bränsle som används. De mest populära energityperna för uppvärmning av värmebärare är elektricitet, gas, flytande brännbara kolväteblandningar (dieselbränsle, eldningsolja, olja, fotogen), ett stort antal fasta brännbara material - ved, kol, torvbriketter och pellets av olika sammansättning . El kan genereras både från energibolag och självständigt med hjälp av solpaneler, vindkraft eller hydrauliska generatorer.

Efter typ av värmegeneratorer. I moderna värmesystem används värmepannor för att överföra energi till kylvätskan, som har designegenskaper och skillnader mellan analoger för varje typ av bränsle. Med brist på medel monterar många hantverkare självständig uppvärmning med sina egna händer och använder istället för fabrikspannor självmonterade strukturer huvudsakligen på fasta bränslen, ett typiskt exempel är en metallkamin i ett bostadsområde med en expansionstank på vinden och en stålrörsystem med radiatorer.

Ris. 7 Funktionsprincipen och gaskonvektorns huvudkomponenter

Enligt rörledningens material. Polymerrör av PP-polypropen, tvärbunden polyeten och PEX-metallplast ersätter gradvis metallprodukter, i gamla byggnader används fortfarande externa stålrörledningar för att förse radiatorer med vatten. Vissa husägare, med betydande ekonomiska resurser, gör kylvätsketillförseln genom kopparrörledningar helt eller i separata sektioner. Moderna avancerade system är monterade från speciella tunnväggiga stålrör med hjälp av en krympningsteknik för att ansluta delar av sanitetsarmaturer med hjälp av beslag.

Enligt metoden för att tillföra kylvätskan till värmeväxlarna. Det finns två huvudsakliga sätt att tillföra uppvärmd vätska till rören till värmeradiatorer - ett-rör och två-rör, ibland används en kombinerad anslutning. För att ansluta golvvärmerörledningen används kollektorledningar, vilket gör att flera kretsar kan anslutas till en distributionsenhet, system från ett stort antal radiatorer är anslutna genom hydrauliska pilar eller radiatorgrenrör. Vid anslutning av värmeväxlarradiatorer används olika rörlayouter - radiell, återvändsgränd, tillhörande, speciell horisontell (Leningrad).

Det finns också olika sätt att ansluta inlopps- och utloppsrören från värmeväxlarradiatorer till värmeledningen - vertikal, horisontell, diagonal, botten.

Ris. 8 Rördiagram

Beroende på lagringstankens placering.Expansionstanken, som är ett viktigt inslag i alla värmesystem, kan fabrikstillverkas (röd ackumulator) och monteras i kretsen på vilken bekväm plats som helst - sådana system kallas stängda, eftersom det inte finns någon direkt tillgång till kylvätskan. Rörelsen av vätska genom rörledningen i system av denna typ utförs med hjälp av en cirkulerande elektrisk pump installerad i botten nära pannan bredvid den hydrauliska ackumulatorn.

I en annan typ av värmesystem, kallad gravitation, är lagringstanken installerad på toppen på vinden, rörledningarna har en liten lutning när de närmar sig radiatorerna, vid deras utgång upprätthålls en liten lutningsvinkel mot pannan. Cirkulationen av vätska i systemet sker genom gravitation på grund av att uppvärmt vatten eller frostskyddsmedel har en lägre densitet och därför pressas uppåt av tätare kalla lager.

Ris. 9 Öppet värmesystem

Var man ska lägga

Det rekommenderas att installera en cirkulationspump efter pannan, före den första grenen, men på tillförsel- eller returledningen spelar det ingen roll. Moderna enheter är gjorda av material som normalt tål temperaturer upp till 100-115 ° C. Det finns få värmesystem som fungerar med en varmare kylvätska, därför är överväganden om en mer "behaglig" temperatur ohållbara, men om du är så lugnare, lägg den i returledningen.

Kan installeras i retur eller direkt rörledning efter/före pannan fram till första grenen

Det är ingen skillnad i hydraulik - pannan, och resten av systemet, det spelar ingen roll om det finns en pump i tillförsel- eller returgrenen. Det viktiga är den korrekta installationen, i betydelsen bindning, och den korrekta orienteringen av rotorn i rymden

Inget annat spelar roll

Det finns en viktig punkt på installationsplatsen. Om det finns två separata grenar i värmesystemet - på husets högra och vänstra vingar eller på första och andra våningen - är det vettigt att sätta en separat enhet på varje, och inte en gemensam - direkt efter pannan. Dessutom är samma regel bevarad på dessa grenar: omedelbart efter pannan, före den första grenen i denna värmekrets. Detta gör det möjligt att ställa in den erforderliga termiska regimen i var och en av husets delar oberoende av den andra, samt spara på uppvärmning i tvåvåningshus. Hur? På grund av det faktum att andra våningen vanligtvis är mycket varmare än första våningen och mycket mindre värme krävs där. Om det finns två pumpar i grenen som går upp, är hastigheten på kylvätskan inställd mycket mindre, och detta gör att du kan bränna mindre bränsle, och utan att kompromissa med bekvämligheten att leva.

Det finns två typer av värmesystem - med forcerad och naturlig cirkulation. System med forcerad cirkulation kan inte fungera utan pump, med naturlig cirkulation fungerar de, men i detta läge har de en lägre värmeöverföring. Men mindre värme är fortfarande mycket bättre än ingen värme alls, så i områden där elen ofta är avstängd är systemet utformat som hydrauliskt (med naturlig cirkulation), och sedan smäller en pump i det. Detta ger hög effektivitet och tillförlitlighet för uppvärmning. Det är tydligt att installationen av en cirkulationspump i dessa system har skillnader.

Alla värmesystem med golvvärme tvingas - utan pump kommer kylvätskan inte att passera genom så stora kretsar

påtvingad cirkulation

Eftersom ett värmesystem med tvångscirkulation inte fungerar utan pump, installeras det direkt i springan i tillopps- eller returröret (efter eget val).

De flesta problem med cirkulationspumpen uppstår på grund av närvaron av mekaniska föroreningar (sand, andra slipande partiklar) i kylvätskan. De kan blockera pumphjulet och stoppa motorn. Därför måste en sil placeras framför enheten.

Installation av en cirkulationspump i ett tvångscirkulationssystem

Det är också önskvärt att installera kulventiler på båda sidor. De kommer att göra det möjligt att byta ut eller reparera enheten utan att tömma kylvätskan från systemet. Stäng av kranarna, ta bort enheten. Endast den del av vattnet som var direkt i denna del av systemet dräneras.

naturlig cirkulation

Cirkulationspumpens rörledningar i gravitationssystem har en betydande skillnad - en bypass krävs. Detta är en bygel som gör att systemet fungerar när pumpen inte är igång. En kulavstängningsventil är installerad på bypass, som är stängd hela tiden medan pumpning är i drift. I detta läge fungerar systemet som ett påtvingat.

Schema för installation av en cirkulationspump i ett system med naturlig cirkulation

När elen går sönder eller enheten går sönder öppnas kranen på bygeln, kranen som leder till pumpen är stängd, systemet fungerar som en gravitation.

Monteringsfunktioner

Det finns en viktig punkt, utan vilken installationen av cirkulationspumpen kommer att kräva förändring: det krävs att rotorn vrids så att den är riktad horisontellt. Den andra punkten är flödets riktning. Det finns en pil på kroppen som indikerar i vilken riktning kylvätskan ska flöda. Vrid därför enheten så att kylvätskans rörelseriktning är "i pilens riktning".

Själva pumpen kan installeras både horisontellt och vertikalt, endast när du väljer en modell, se till att den kan fungera i båda positionerna. Och en sak till: med ett vertikalt arrangemang sjunker kraften (skapat tryck) med cirka 30 %. Detta måste beaktas vid val av modell.

Klassificering av vattenvärmesystem enligt driftprincipen

Enligt driftprincipen har uppvärmning naturlig och påtvingad cirkulation av kylvätskan.

med naturlig cirkulation

Används för att värma ett litet hus. Kylvätskan rör sig genom rören på grund av naturlig konvektion.

Foto 1. Schema för ett vattenvärmesystem med naturlig cirkulation. Rör måste installeras i en svag lutning.

Enligt fysikens lagar stiger en varm vätska. Vatten, uppvärmt i pannan, stiger, varefter det sjunker genom rör till den sista radiatorn i systemet. När vattnet svalnar kommer vattnet in i returröret och går tillbaka till pannan.

Användningen av system som arbetar med hjälp av naturlig cirkulation kräver skapandet av en lutning - detta förenklar kylvätskans rörelse. Längden på det horisontella röret får inte överstiga 30 meter - avståndet från den yttersta radiatorn i systemet till pannan.

Sådana system lockar med sin låga kostnad, ingen extra utrustning krävs, de gör praktiskt taget inte ljud när de arbetar. Nackdelen är att rören behöver en stor diameter och bör läggas så jämnt som möjligt (det finns nästan inget kylvätsketryck i dem). Det är omöjligt att värma en stor byggnad.

System för tvångscirkulation

Schemat som använder pumpen är mer komplicerat. Här installeras förutom värmebatterier en cirkulationspump som för kylvätskan genom värmesystemet. Den har högre tryck, så:

• Det är möjligt att lägga rör med böjar.
• Det är lättare att värma stora byggnader (även flera våningar).
• Lämplig för små rör.

Foto 2. Schema för ett värmesystem med tvångscirkulation. En pump används för att föra kylvätskan genom rören.

Ofta görs dessa system stängda, vilket eliminerar inträngning av luft i värmarna och kylvätskan - närvaron av syre leder till metallkorrosion. I ett sådant system krävs slutna expansionstankar, som kompletteras med säkerhetsventiler och ventilationsanordningar. De kommer att värma ett hus av vilken storlek som helst och är mer tillförlitliga i drift.

Monteringsmetoder

För ett litet hus som består av 2-3 rum används ett enrörssystem. Kylvätskan rör sig sekventiellt genom alla batterier, når den sista punkten och går tillbaka genom returröret tillbaka till pannan. Batterier ansluts underifrån. Nackdelen är att de avlägsna rummen värms upp sämre, eftersom de får en något avkyld kylvätska.

Tvårörssystem är mer perfekta - ett rör läggs till den bortre radiatorn och kranar görs från det till resten av radiatorerna. Kylvätskan vid radiatorernas utlopp går in i returröret och flyttar till pannan. Detta schema värmer jämnt alla rum och låter dig stänga av onödiga radiatorer, men den största nackdelen är installationens komplexitet.

Uppvärmning av uppsamlare

Den största nackdelen med ett en- och tvårörssystem är den snabba kylningen av kylvätskan, kollektoranslutningssystemet har inte denna nackdel.

Bild 3. Vattenuppsamlare värmesystem. En speciell distributionsenhet används.

Huvudelementet och grunden för kollektoruppvärmning är en speciell distributionsenhet, populärt kallad en kam.Särskilda VVS-armaturer som behövs för distribution av kylvätskan genom separata ledningar och oberoende ringar, en cirkulationspump, säkerhetsanordningar och en expansionstank.

Fördelarenheten för ett tvårörsvärmesystem består av 2 delar:

• Ingång - den är ansluten till en värmeanordning, där den tar emot och distribuerar varm kylvätska längs kretsarna.
• Utlopp - anslutet till kretsarnas returrör, det är nödvändigt att samla det kylda kylmedlet och tillföra det till pannan.

Huvudskillnaden mellan kollektorsystemet är att alla batterier i huset är anslutna oberoende, vilket gör att du kan justera temperaturen på varje eller stänga av det. Ibland används blandade ledningar: flera kretsar är anslutna oberoende av kollektorn, men inuti kretsen är batterierna anslutna i serie.

Kylvätskan levererar värme till batterierna med minimala förluster, effektiviteten hos detta system ökar, vilket gör att du kan använda en panna med mindre effekt och spendera mindre bränsle.

Men kollektorvärmesystemet är inte utan nackdelar, dessa inkluderar:

• Rörförbrukning. Du kommer att behöva spendera 2-3 gånger mer rör än när du kopplar batterier i serie.
• Behovet av att installera cirkulationspumpar. Kräver högt tryck i systemet.
• Energiberoende. Använd inte där det kan finnas strömavbrott.

Huvudelementen i värmesystemet

Värmesystemet, som kan fungera offline, består av ett stort antal olika element. För att tydligt förstå och föreställa sig principen för driften av ett sådant system, bör man förstå syftet och principen för driften av dess individuella komponenter.

Panna

Pannan är den viktigaste delen av alla värmesystem, eftersom det är i den som förbränning av bränsle sker och värme uppstår. Hittills tillverkas två typer av pannor, som skiljer sig från varandra i sina funktionella egenskaper: enkel- och dubbelkrets. Det är dessa typer som används i de flesta projekt av privata hus med pannrum.

Enkretspannor kan utföra en enda funktion - att värma huset, medan dubbelkretspannor också kan värma vatten. Trots att en dubbelkretspanna är mer populär anses den vara mindre pålitlig än en enkelkretspanna. Anledningen är följande: om dubbelkretspannan misslyckas, kommer hela huset att förbli inte bara utan värme utan också med varmt vatten. Om en enkelkretspanna misslyckas, kommer huset att lämnas utan värme, men en liten tillförsel av varmvatten kommer fortfarande att finnas.

Skillnaden mellan enkelkrets- och dubbelkretspannor

Dubbelkretspannor är utrustade med speciella anordningar, tack vare vilka vatten värms upp, och i enkelkretsanordningar värms det direkt i själva pannan och rör sig sedan längs radiatorerna, varefter det återgår till pannan.

Beroende på typ av installation delas pannor in i golv och vägg. Upphängda pannor, där huvudsakligen gasatmosfärsbrännare används, är mycket bättre anpassade till fluktuationer i gastrycket i huvudledningarna (eftersom de golvmonterade misslyckas mycket snabbare i sådana situationer).

Installationsschema för en enkrets väggmonterad värmepanna

Universalpannor

Sådana pannor tillåter användning av nästan alla typer av bränsle, men en specialiserad panna kommer att vara den mest effektiva, till exempel för fast bränsle eller för uppvärmning med dieselbränsle. Värmeförsörjningsprojektet är skyldigt att visa husägaren vad effektiviteten hos olika pannor är, hur mycket gas, kol, ved eller diesel kommer att kosta.

Naturligtvis kan universella pannor verka som föråldrade enheter för vissa, men bränsleindustrins teknologier utvecklas ständigt. Till exempel är en panna designad för speciella bränslebriketter ett högteknologiskt och ganska miljövänligt värmesystem. Naturligtvis kommer det att finnas rök och andra produkter av vedförbränning, men allt är inte lika kritiskt som det var i London på 1700-talet, när himlen inte var synlig från eldstädsrök. Tekniken har förändrats, och ganska dramatiskt.

3 grundläggande rörsystem - välj det bästa alternativet

Värmekretsar, förutsatt att kylvätskans naturliga cirkulation, har två huvudalternativ (diagram) för enheten:

• enkelrör, när tillförsel och urladdning av vätska från batterierna sker genom ett rör;
• tvårör - tillförseln av kylvätska och dess avlägsnande från radiatorerna utförs av olika rörledningar.

Ett enda rörsystem är lättare att installera

Enkelrörskretsen är lätt att installera. Från pannan utgår ett stigrör, som är så högt upphöjt som möjligt i rummet. Från den övre punkten av stigaren avgår ett accelererande rör och sjunker nästan till golvnivån och passerar smidigt in i tillförselledningen. Batterier är växelvis anslutna till kommunikationen längs dess kurs med två rör med mindre diameter (med en två-tums rörledning används vanligtvis ¾-tums böjar). Efter att ha "serverat" alla radiatorer förvandlas rörledningen till en "retur", som går till pannan.Ett enkelrörsledningssystem är bra endast för sin enkelhet i konstruktionen och relativa estetik (rören är synliga, men ligger lågt). Sedan finns det några brister.

På grund av det faktum att den kylda kylvätskan från batterierna strömmar in i samma rör som den heta vätskan kommer från, sjunker temperaturen på vattnet efter att ha passerat genom varje radiator ganska snabbt. Om kommunikation levererar en kylvätska med en temperatur på 85 grader till det första batteriet (till exempel), så kan värmaren längst bort från pannan endast räknas med 60 grader. Därav den ojämna uppvärmningen, som måste kompenseras genom att lägga till sektioner till batterierna som rör sig bort från pannan, så de extrema radiatorerna är ofta skrymmande och tunga (särskilt om de är gjutjärn).

Det är möjligt att ansluta batterier med enkelrörsledningar endast underifrån (inlopp och utlopp), och detta är det mest ineffektiva sättet att ansluta radiatorer (de värms upp ojämnt, vilket påverkar kvaliteten på uppvärmningen). Diagonal anslutning av radiatorer är möjlig om tillförselröret läggs ovanför batterierna, men detta är redan ett tvårörsschema.

Med en tvårörsledning avgår ett tillförselrör placerat under taket från stigaren. Grenrör går ner från det till varje batteri (anslutet i det övre läget). Längst ner finns ett andra returrör, in i vilket utloppsrören från radiatorerna rinner (de är anslutna till radiatorerna i det nedre läget diagonalt). Ur estetisk synvinkel är bilden inte särskilt bra, men när det gäller effektivitet är ett sådant system mycket bättre. Vätska med samma temperatur är lämplig för varje batteri, vilket säkerställer enhetlig uppvärmning av alla rum, plus att det går att ansluta fler antal värmare.

Värmesystem med naturlig cirkulation

Vattenvärmesystem enligt arten av kylvätskans rörelse är indelade i 2 typer:

1. Forcerad cirkulationssystem;
2. Naturligt cirkulationssystem.

Tvångscirkulation av vatten i värmesystemet tillhandahålls av en pumpenhet installerad separat eller inbyggd i värmepannan. Naturlig cirkulation realiseras på grund av vattnets termofysiska egenskaper.

Principen för naturlig cirkulation är baserad på förekomsten av rörelse av vatten med olika densitet. Vattnet värms upp i pannan och stiger upp i tillförselledningen. Eftersom vatten är en inkompressibel vätska, förskjuter en del av varmt vatten, när det stiger, vattenmassan i hela systemet. Samtidigt kommer en del kallt vatten in i pannan, värms upp och stiger igen. Som ett resultat bildas en konstant vätskerörelse i nätverket på grund av uppvärmning av kylvätskan i pannan. Cirkulationen stöds av lutningen på rörledningarna.

Fördelen med denna typ av uppvärmning är fullständigt oberoende av tillgången på el. Naturlig uppvärmning av ett privat hus har ett antal nackdelar:

1. Låg rörelsehastighet för kylvätskan;
2. Svårighet att reglera systemtemperaturen;
3. Begränsningar i valet av material för installation;
4. Exceptionellt öppen rörläggningsmetod.

Instrumentrörsystemet för naturlig cirkulation är enrörs, sekventiellt. Därför är varje radiator i kretsen kallare än den föregående. Konstruktionen av en bygel i detta fall är omöjlig. Den låga vattenhastigheten minskar enhetligheten i uppvärmningen av värmeanordningarna - radiatorerna nära pannan är varma, de sista i raden är knappt varma.

Justering av värmetemperaturen är möjlig endast förstorad - reglering av flödeshastigheten till en separat krets (grupp av radiatorer).

Begränsningen i valet av material orsakas av behovet av att använda rör med en diameter på minst 40 mm. Rör med mindre diameter kan praktiskt taget stoppa cirkulationen.Användningen av polymerrör rekommenderas inte - de fungerar som en värmeisolator, medan stålrör fungerar som värmeytor. Som värmeapparater använder gjutjärnsradiatorer eller register gjorda av stålrör med en diameter på 70 - 100 mm.