Huvudfunktionen där ett stängt värmesystem skiljer sig från ett öppet är dess isolering från miljöpåverkan. En sådan krets inkluderar en cirkulationspump som stimulerar kylmedlets rörelse. Kretsen saknar många av de nackdelar som ingår i en öppen värmekrets.
Du kommer att lära dig allt om för- och nackdelar med slutna värmekretsar genom att läsa vår artikel. Det demonterade grundläggande enhetsalternativ, detaljerna för montering och drift av stängda system. För oberoende mästare ges ett exempel på hydraulisk beräkning.
Informationen som presenteras för referens är baserad på byggkoder. För att optimera uppfattningen av ett svårt ämne kompletteras texten med användbara scheman, samlingar av foton och videoguider.
Principen för drift av ett slutet system
Termisk expansion i ett slutet system kompenseras genom att använda en membranutvidgningstank, som fylls med vatten under uppvärmning. Under kylning rinner vattnet från tanken igen in i systemet, varigenom ett konstant tryck upprätthålls i kretsen.
Trycket som genereras i den stängda värmekretsen under installationen överförs till hela systemet. Kylvätskan cirkuleras med kraft, därför är detta system flyktigt. Utan en cirkulationspump kommer det inte vara någon rörelse av uppvärmt vatten genom rören till enheterna och tillbaka till värmegeneratorn.
Bildgalleri
Foto från
Den största skillnaden mellan ett sluten värmesystem och en öppen analog är närvaron av en membranutvidgningstank som utesluter direkt kontakt med kylvätskan med atmosfären
I inhemska traditioner produceras en expansionsbehållare för värmekretsar i rött. På försäljning kan du hitta grå och vita importalternativ.
Vid användning av en sluten expansjonstank, en expansomat, förhindras avdunstning av vatten som cirkulerar längs konturen, bildandet av avlagringar på innerväggarna i rör och anordningar reduceras
Som ett resultat av avsaknaden av avdunstning och minimering av avlagringar på de inre ytorna av anordningar, rör, ventiler, minskar belastningen på pannan och pumpen, vilket avsevärt förlänger deras livslängd
Stängda alternativ för konstruktion av värmesystem används för alla typer av pannor som arbetar med tillgängliga bränsletyper
I ett stängt system är en säkerhetsgrupp bestående av en tryckavlastningsventil, en luftventilation och en tryckmätare obligatorisk
Den slutna expansionsbehållaren väljs så att dess volym ger utrymme för expansion av det uppvärmda kylmediet
Expansomats installeras både i nybyggda värmesystem och i moderniserade versioner med pumpad cirkulation av kylvätskan
Specifikationerna för en stängd värmekrets
Expansionsbehållare för värmesystem
Stängda systemfördelar
Spara utrustningsförhållanden
Stängd krets i tandem med pannor
Closed Circuit Security Group
Regler för att välja en stängd tank
Lämplig typ av system för installation
Huvudelementen i en sluten slinga:
- panna;
- luftutloppsventil;
- termostatventil;
- radiatorer;
- rör;
- expansionsbehållare, inte i kontakt med atmosfären;
- balanseringsventil;
- kulventil;
- pump, filter;
- säkerhetsventil;
- Tryckmätare;
- beslag, fästelement.
Om strömförsörjningen hemma är oavbruten fungerar det slutna systemet effektivt. Ofta kompletteras designen med "varma golv", vilket ökar dess effektivitet och värmeöverföring.
Detta arrangemang gör att du inte kan hålla fast vid en viss diameter på rörledningen, minska kostnaderna för att anskaffa material och inte placera rörledningen i en sluttning, vilket förenklar installationen. Vätska med låg temperatur måste strömma till pumpen, annars är dess drift omöjlig.
Den uppvärmda kretsen med sluten krets inkluderar en del av de delar som används i andra typer av system
Detta alternativ har också en negativ nyans - medan värme fungerar även i avsaknad av strömförsörjning med konstant lutning, då ett strikt horisontellt läge för rörledningen fungerar inte ett slutet system. Denna brist kompenseras av hög effektivitet och ett antal positiva aspekter jämfört med andra typer av värmesystem.
Installation är relativt enkel och möjlig i ett rum av alla storlekar. Rörledningen behöver inte isoleras, uppvärmning sker mycket snabbt, om en termostat finns i kretsen kan temperaturregimen ställas in. Om systemet är ordnat korrekt finns det inga kylvätskor och det finns därför inga skäl att fylla på det.
En tveklöst fördel med det slutna värmesystemet är att temperaturskillnaden mellan tillförsel och retur gör det möjligt att öka pannans livslängd. Rör i slutna kretsar är mindre känsliga för korrosion. Det är möjligt att pumpa frostskyddsmedel i kretsen istället för vatten, när värmen måste stängas av på vintern under lång tid.
De vanligaste systemen av sluten typ är vattensystem, även om icke-frysande vätskor, ånga och gaser med nödvändiga egenskaper också kan tjäna som kylvätska
Systemskydd mot luft
Teoretiskt sett bör luft inte komma in i ett slutet värmesystem, men faktiskt är det fortfarande där. Dess ansamling observeras vid en tidpunkt då rör och batterier fylls med vatten. Den andra orsaken kan vara trycksänkning av lederna.
Som ett resultat av utseendet på luftstopp minskas systemöverföringen. För att bekämpa detta fenomen ingår specialventiler och kranar för luftblödning i systemet.
Om ingen luft byggs upp i systemet blockerar luftventilationsflödet avgasventilen. När en luftplugg byggs upp i flottörkammaren, slutar flottören att hålla avgasventilen, så att luft går utanför enheten
För att minimera risken för luftstopp måste vissa regler följas vid fyllning av ett stängt system:
- Tillför vatten från botten till topp. För att göra detta, lägg rören så att vatten och luft som släpps rör sig i samma riktning.
- Lämna kranarna för luftning i öppet läge och kranarna för att tappa vatten i stängt läge. Således, med en gradvis ökning av kylvätskan, kommer luft att slippa ut genom öppna luftventiler.
- Stäng ventilationsventilen så snart vatten rinner igenom den. Fortsätt processen smidigt tills kretsen är helt fylld med kylvätska.
- Starta pumpen.
Om det finns aluminiumradiatorer i värmekretsen är varje luftventilation nödvändig. Aluminium, i kontakt med kylvätskan, provoserar en kemisk reaktion, åtföljd av frigörandet av syre. Delvis bimetalliska radiatorer har samma problem, men mycket mindre luft bildas.
En automatisk luftventilation är installerad vid toppunkten. Detta krav förklaras av det faktum att luftbubblor i flytande ämnen alltid rusar upp röret, där de samlas in av en anordning för luftning
I radiatorer är inte alla 100% bimetala kylvätskor i kontakt med aluminium, men proffs insisterar på förekomsten av ett luftventil i detta fall. Den specifika utformningen av stålpanelradiatorer är redan utrustad med ventiler för utluftning under produktionsprocessen.
På gamla gjutjärnsradiatorer avlägsnas luft med hjälp av en kulventil, andra enheter är ineffektiva här.
De kritiska punkterna i värmekretsen är rörens kinks och systemets övre punkter, så luftutblåsningsanordningarna är monterade på dessa platser. I en sluten krets används Majewski-kranar eller automatiska flottörventiler, vilket gör att luft kan ventileras utan mänsklig ingripande.
I kroppen på denna anordning finns en polypropylenflöte som är ansluten genom en balk till spolen. När flottörkammaren fylls med luft sänks flottören och när den når sitt lägsta läge öppnar den en ventil genom vilken luft slipper ut.
I den volym som frigörs från gasen kommer vatten in, flottören rusar upp och stänger spolen. Så att skräp inte faller in i det senare täcks det med en skyddskåpa.
Både manuell och automatisk luftventilation är tillverkad av högkvalitativt material som inte är känsligt för korrosion. För att ta bort luftpluggen vrids konen mot klockan, släpp ut luften tills väsen stannar
Det finns modifieringar där denna process går annorlunda, men principen är densamma: flottören i det lägre läget - gas släpps; flottören är upp - ventilen är stängd, luften ackumuleras. Cykeln upprepas automatiskt och kräver inte närvaro av en person.
Hydraulisk beräkning för ett stängt system
För att inte göra ett misstag med valet av rör för pumpens diameter och effekt, är en hydraulisk beräkning av systemet nödvändig.
En effektiv drift av hela systemet är omöjligt utan att beakta de viktigaste fyra punkterna:
- Bestämma mängden kylvätska som måste tillföras värmeanordningarna för att säkerställa önskad värmebalans i huset, oavsett utetemperatur.
- Maximal minskning av driftskostnader.
- Minska till ett minimum av finansiella investeringar, beroende på den valda diametern på rörledningen.
- Stabil och tyst drift av systemet.
Hydraulisk beräkning hjälper till att lösa dessa problem, så att du kan välja de optimala rördiametrarna med hänsyn till ekonomiskt berättigade flödeshastigheter för kylvätskan, bestämma den hydrauliska tryckförlusten i enskilda sektioner, koppla och balansera systemets grenar. Detta är ett komplext och tidskrävande men nödvändigt designsteg.
Regler för beräkning av kylvätskeflöde
Beräkningar är möjliga om det sker en värmekonstruktion och efter att du har valt radiatorer för effekt. Beräkningen av värmeteknik bör innehålla rimliga uppgifter om volymerna av termisk energi, laster, värmeförluster. Om denna information inte är tillgänglig, tas radiatoreffekten över rummet, men beräkningsresultaten blir mindre exakta.
Tredimensionellt schema är bekvämt att använda. Alla element på den tilldelas beteckningar, som inkluderar markering och nummer i ordning
Börja med schemat. Det är bättre att utföra det i axonometrisk projektion och tillämpa alla kända parametrar. Flödeshastigheten för kylmediet bestäms av formeln:
G = 860q / kgt kg / h,
där q är kylarens effekt är thet temperaturskillnaden mellan retur- och matningsledningarna. Efter att ha fastställt detta värde bestäms rörets tvärsnitt från Shevelev-tabellerna.
För att använda dessa tabeller måste beräkningsresultatet konverteras till liter per sekund enligt formeln: GV = G / 3600ρ. Här anger GV kylmedlets flödeshastighet i l / s, ρ är vattentätheten lika med 0,983 kg / l vid en temperatur på 60 grader. Från tabellerna kan du helt enkelt välja rörets tvärsnitt utan att göra en fullständig beräkning.
Shevelev-tabeller förenklar beräkningen kraftigt. Här är diametrarna för plast- och stålrör, som kan bestämmas genom att känna till kylmedlets hastighet och dess flödeshastighet
Beräkningsföljden är lättare att förstå med exemplet på en enkel krets inklusive en panna och 10 radiatorer. Schemat måste delas upp i sektioner där rörets tvärsnitt och kylvätskeflödet är konstant.
Det första avsnittet är linjen från pannan till den första radiatorn. Den andra är segmentet mellan den första och den andra radiatorn. De tredje och efterföljande avsnitten fördelas på liknande sätt.
Temperaturen från den första till den sista enheten minskar gradvis. Om den första sektionen är den termiska energin 10 kW, då den första radiatorn passerar ger kylvätskan den en viss mängd värme och spillvärmen minskar med 1 kW, etc.
Du kan beräkna kylvätskeflödet med formeln:
Q = (3.6xQuch) / (cx (tr-to))
Här är Quch sektionens värmebelastning, s är den specifika vattenvärmen, som har ett konstant värde av 4,2 kJ / kg x s. Tr är temperaturen för den heta värmebäraren vid inloppet och är temperaturen för den kylda värmebäraren vid utloppet.
Den optimala rörelseshastigheten för den heta vätskan längs rörledningen är från 0,2 till 0,7 m / s. Vid ett lägre värde visas luftstopp i systemet. Denna parameter påverkas av produktens material, grovheten inuti röret.
Både i de öppna och i de slutna värmekretsarna använder man rör av svart och rostfritt stål, koppar, polypropen, polyeten med olika modifieringar, polybutylen, etc.
Vid en kylvätskehastighet inom det rekommenderade intervallet 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.
Rörens innerdiameter i sektionen (dвн) bestäms på basis av värmeflödet och temperaturskillnaden vid inloppet och utloppet (cotco = 20 grader C för en 2-rörs värmekrets) eller kylmedlets flödeshastighet. Det finns ett särskilt bord för detta:
Från denna tabell, med kunskap om temperaturskillnaden mellan inlopp och utlopp, liksom flödeshastigheten, är det lätt att bestämma rörets innerdiameter
För att välja en krets bör du överväga enskilda och två-rörs scheman separat. I det första fallet beräknas stigaren med den största mängden utrustning och i det andra den belastade kretsen. Platsens längd är hämtad från planen, utförd i skala.
Att utföra en noggrann hydraulisk beräkning är endast möjlig för en specialist i lämplig profil. Det finns specialprogram som låter dig utföra alla beräkningar relaterade till termiska och hydrauliska egenskaper som du kan använda när du utformar ett värmesystem för ditt hem.
Val av cirkulationspump
Syftet med beräkningen är att erhålla det tryckvärde som pumpen måste utveckla för att driva vatten genom systemet. För att göra detta använder du formeln:
P = Rl + Z
Vart i:
- P är tryckförlusten i rörledningen i Pa;
- R är den specifika friktionsmotståndet i Pa / m;
- l är rörets längd i konstruktionsavsnittet i m;
- Z - tryckförlust i de "smala" områdena i Pa.
Dessa beräkningar förenklas med samma Shevelev-tabeller, från vilka man kan hitta värdet på friktionsmotstånd, endast 1000i måste beräknas enligt rörets specifika längd. Så, om innerrörets diameter 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 plot, summeras de.
Värdet på tryckförlust Z för både pannan och radiatorerna finns i passet. För andra motstånd rekommenderar experter att ta 20% av Rl följt av att summera resultaten för enskilda avsnitt och multiplicera med en faktor 1,3. Resultatet är önskat pumphuvud. För enkel- och 2-rörssystem är beräkningen densamma.
Pumpen är installerad så att dess axel upptar ett horisontellt läge, annars kan inte luftstopp bildas. Montera det på amerikanska kvinnor, så att det vid behov är lätt att ta bort
I fallet när pumpen väljs enligt den befintliga pannan, använd sedan formeln: Q = N / (t2-t1), där N är värmeenhetens kapacitet i W, t2 och t1 är temperaturen på kylmediet när du lämnar pannan respektive på returen.
Hur beräknar jag expansionsbehållaren?
Beräkningen reduceras för att bestämma den mängd med vilken kylmedlets volym kommer att öka under uppvärmningen från den genomsnittliga rumstemperaturen + 20 grader C till den fungerande - från 50 till 80 grader.Dessa beräkningar är inte enkla, men det finns ett annat sätt att lösa problemet: proffs rekommenderar att du väljer en tank med en volym lika med 1/10 av den totala mängden vätska i systemet.
Expansionsbehållaren är ett mycket viktigt element i systemet. Det överskott av kylvätska som den får vid tidpunkten för den senare utvidgningen sparar linjen och kranar från att riva
Du kan ta reda på dessa data från utrustningscertifikaten, som indikerar kapaciteten för pannans vattenjacka och 1 radiatoravsnitt. Beräkna sedan tvärsnittsarean på rör med olika diametrar och multiplicera med motsvarande längd.
Resultaten sammanfattas, plus data från pass läggs till dem och 10% av det totala tas. Om hela systemet innehåller 200 liter kylvätska behövs en expansionsbehållare på 20 liter.
Bildgalleri
Foto från
En förenklad version av urvalet av tanken
Membranfria expansionsbehållare
Expansionsbehållare med membran
Expansionsbehållare för stora system
Tankvalskriterier
De tillverkar expansionsbehållare av stål. Inuti är ett membran som delar upp tanken i 2 fack. Den första är fylld med gas och den andra med kylvätska. När temperaturen stiger och vatten rusar från systemet till tanken komprimeras gasen under dess tryck. Kylvätskan kan inte uppta hela volymen på grund av närvaro av gas i tanken.
Kapaciteten för expansionsbehållarna är olika. Denna parameter väljs så att när trycket i systemet når sin topp når vattnet inte över den inställda nivån. Som skydd för tanken mot överflöd ingår en säkerhetsventil i konstruktionen. Normal tankfyllning är från 60 till 30%.
Den bästa lösningen är att installera expansionstanken på den plats där systemet har minst krökningar. Det bästa stället för honom är en rak sektion framför pumpen
Valet av det optimala schemat
Vid uppvärmning av en enhet i ett privat hus används två typer av scheman: enkel och två-rör. Om du jämför dem är det senare effektivare. Deras största skillnad i metoderna för att ansluta radiatorer till rörledningar. I ett två-rörssystem är ett oundgängligt element i värmekretsen en individuell stigare, genom vilken det kylda kylmediet återförs till pannan.
Installation av ett enda rörsystem är enklare och billigare i ekonomiska termer. Den slutna slingan i detta system kombinerar både tillförsel- och returrör.
Enstaka rörvärmesystem
I ett och två våningar med ett litet område har den enrörsvärmningskretsen med en sluten krets visat sig, representerande en 1-ledningsledning och en serie radiatorer anslutna i serie.
Det kallas ibland populärt "Leningrad". Kylvätskan, som returnerar värme till kylaren, återgår till matningsröret och passerar sedan genom nästa batteri. De senaste radiatorerna får mindre värme.
När du installerar ett enkelrörssystem kan du göra två alternativ för rörelse av kylvätska - tillhörande och dödlås. I det första fallet kan systemet balanseras, men i det andra finns det ingen
Fördelen med ett sådant system kallas ekonomisk installation - det tar mindre tid och material än för ett 2-rörs system. Vid fel på en kylare fungerar resten i normalt läge när man använder förbikoppling.
Möjligheterna med ett-rörssystemet är begränsade - det kan inte startas i steg, radiatorerna värms upp ojämnt, så avsnitt måste läggas till det sista i kedjan. För att kylvätskan inte kyls så snabbt, är det nödvändigt att öka rörens diameter. Det rekommenderas att ansluta högst 5 radiatorer för varje våning.
Bildgalleri
Foto från
Principen för konstruktion av ett enda rörsystem
Specifikationerna för kylvätskans rörelse
Top Pipe Single Pipe System
Enkel installationsfördelar
Fördelarna med långsiktig drift
Princip för temperaturreglering
Negativa sidor av ett rör
Två typer av system är kända: horisontella och vertikala. I en byggnad med en våning läggs en horisontell vy av värmesystemet både över och under golvet. Det rekommenderas att batterierna monteras på samma nivå och det horisontella matningsröret lutar något längs kylvätskan.
Med en vertikal ledning stiger vatten från pannan upp den centrala stigaren, kommer in i rörledningen, fördelas mellan de enskilda stigerören, och av dessa, genom radiatorerna. Kylning, vätskan ner i samma stigare går ner och passerar där igenom alla enheter, den är i returledningen och från den pumpar pumpen tillbaka till pannan.
Det en-rörs vertikala systemet inkluderar en huvudstigerör och ett antal separata expansionsbehållare, ett tillförselsrör, batterier, en luftkollektor, ett returrör och en pump. Oftare används ett system med skiftade sektioner, där 3-vägs kranar används för att justera uppvärmningen av radiatorer
Att välja en sluten typ av värmesystem, installationen utförs i följande sekvens:
- Installera pannan. Oftast tilldelas en plats till honom på botten eller första våningen i huset.
- Rören är anslutna till pannans inlopps- och utloppsrör, de föds upp längs omkretsen av alla rum. Anslutningar väljs beroende på materialet i huvudrören.
- Installera expansionsbehållaren och placera den på den högsta punkten. Samtidigt monteras en säkerhetsgrupp som ansluter den till motorvägen genom en tee. De fixerar den vertikala huvudstigerören, ansluter den till tanken.
- Installera radiatorer med installation av Maevsky kranar. Det bästa alternativet: en bypass och 2 avstängningsventiler - en vid inloppet, den andra vid utloppet.
- Pumpen installeras i det område där det kylda kylvätskan kommer in i pannan och har tidigare installerat ett filter framför installationen. Rotorn placeras horisontellt.
Vissa befälhavare installerar en pump med en förbikoppling för att inte tappa vattnet från systemet vid reparation eller byte av utrustning.
Efter montering av alla element öppnar du ventilen, fyller ledningen med kylvätska och avlägsnar luft. De kontrollerar att luften är så fullständigt avlägsnad genom att skruva loss skruven som finns på locket till pumphöljet. Om vätska har runnit ut under den kan utrustningen startas genom att tidigare dra åt den tidigare skruvade centrala skruven.
Du kan bekanta dig med de beprövade praxisystemen för uppvärmningssystem med en rör och enhetsalternativ i en annan artikel på vår webbplats.
Två rörvärmesystem
Liksom för ett enda rörsystem finns det en horisontell och vertikal ledning, men det finns både en matning och en returledning. Alla radiatorer värms upp samma. En typ skiljer sig från en annan genom att det i det första fallet finns en enda stigare och alla uppvärmningsanordningar är anslutna till den.
Två-rörssystem finns oftast i flera våningar när det krävs att en panna effektivt värmer hela byggnaden
Det vertikala diagrammet tillhandahåller anslutningen av radiatorer till en stigare som är placerad vertikalt. Dess fördel är att i en byggnad i flera våningar är varje våning anslutet individuellt till stigaren.
Ett kännetecken för två-rörssystemet är närvaron av rör som är anslutna till varje batteri: ett rakt igenom och det andra bakåt. Det finns två kretsar för anslutning av värmeapparater. En av dem är samlare, när 2 rör passar från samlarna till batteriet.
Schemat kännetecknas av komplex installation, hög materialförbrukning, men i varje rum kan du justera temperaturen.
Bildgalleri
Foto från
Funktioner i ett två-rörssystem
Två-rör version med toppkablar
Nedre kopplingsschema
Dead end tvillingrörssystem
Använd ett tee-mönster
Beam-alternativ
Den andra är att en parallellkrets är enklare. Stigerören är installerade runt omkretsen av huset, radiatorer är anslutna till dem. Genom golvet finns en solstol och stigerören är anslutna till den.
Komponenterna i ett sådant system är:
- panna;
- säkerhetsventil;
- Tryckmätare;
- automatisk luftventilation;
- termostatventil;
- batterier
- pump;
- filtrera;
- balanseringsanordning;
- tank;
- ventil.
Innan du fortsätter med installationen bör problemet med typen av energibärare lösas. Installera sedan pannan i ett separat pannrum eller i källaren. Det viktigaste är att det ska vara bra ventilation. Installera uppsamlaren, om den tillhandahålls av projektet och pumpen. Justerings- och mätutrustning är monterad nära pannan.
En motorväg föras till varje framtida kylare och sedan installeras själva batterierna. Radiatorerna hängs på speciella konsoler på ett sådant sätt att 10-12 centimeter är kvar på golvet och 2-5 cm från väggarna. De förser instrumentöppningar med avstängnings- och styranordningar till inloppet och utloppet.
Installationsprocessen för ett två-rörssystem består av flera steg. Den första av dessa är installationen av en panna. Till platserna för batteriinstallation levereras först rören och först sedan monteras radiatorerna själva
Efter installation av alla komponenter i systemet trycks det på. Fackmän bör göra detta för att bara de kan utfärda rätt dokument.
Detaljer om funktionerna hos anordningen i ett två-rörs värmesystem beskrivs här, olika scheman ges i artikeln och deras analys ges.
Den här videon visar ett exempel på en detaljerad hydraulisk beräkning av ett 2-rörs sluten uppvärmningssystem för en byggnad i två våningar i VALTEC.PRG-programmet:
Här beskrivs i detalj om anordningen i ett en-rörs värmesystem:
Det är möjligt att installera en sluten version av värmesystemet själv, men du kan inte göra utan expertråd. Nyckeln till framgång är ett korrekt genomfört projekt och kvalitetsmaterial.
Har du några frågor om detaljerna i den slutna värmekretsen? Finns det någon information om ämnet som är intressant för besökare på webbplatsen och för oss? Skriv kommentarer i blocket nedan.