Tvungen cirkulation af vandvarmesystem: diagrammer, implementeringsmuligheder, tekniske detaljer

Mange moderne løsninger til vandopvarmning af huse kræver brug af en pumpegruppe.Design og installation af et varmesystem med tvungen cirkulation skal udføres under hensyntagen til tekniske problemer, der opstår på grund af kølevæskens hurtige bevægelse.

Det høje tryk i varmekredsløbet giver mulighed for implementering af mange ledningsskemaer. Enig, dette er en vigtig fordel ved et varmesystem med tvungen cirkulation. Arrangementet af en sådan ordning kræver imidlertid kompetent design.

Vi vil fortælle dig med hvilke egenskaber de vigtigste driftskomponenter i systemet er valgt, og vi vil også detaljeret beskrive de mulige muligheder for ledning af hovedlinjen og metoder til organisering af varmekredsløbet.

Tekniske funktioner i systemets hovedkomponenter

Den tvungne ordning adskiller sig fra den naturlige ved tilføjelsen af ​​en eller flere cirkulationspumper. På grund af stigningen i tryk og bevægelseshastighed af kølevæsken ændres reglerne for dannelse af knudepunkter og placeringen af ​​kredsløbselementer.

Dette faktum skal tages i betragtning for at sikre højkvalitets opvarmning med tvungen cirkulation.

Generelle krav til pumpegruppen

Cirkulationspumper vælges ud fra kravene til mængden af ​​destilleret vand (kubikmeter i timen) og tryk (meter). Beregningen af ​​begge parametre afhænger af det opvarmede huss kubikkapacitet og opvarmningsmetoden samt længden af ​​vandkredsløbet og diameteren af ​​dets rør.

Pumpen skal vælges, så dens parametre ikke svarer til systemets krav.Dette giver dig mulighed for at tilføje elementer til kredsløbet, hvis det er nødvendigt, uden at udskifte pumpen.

Som udgangspunkt er pumper designet til en spænding på 220 volt, men der er også dem med understøttelse af 12 volt. I tilfælde af spændingsstigninger er det nødvendigt at installere en stabilisator for at forhindre enheden i at fejle.

I tilfælde af hyppige strømafbrydelser skal du sørge for tilgængeligheden Uafbrydelig strømforsyning. Der er ingen grund til at tage en kraftig UPS - enheder med et forbrug på mere end 150 watt i timen bruges sjældent til at opvarme private huse.

Traditionelt kan cirkulationspumper opdeles i to typer alt efter motorens position. Enheder med en tør rotor har en højere effektivitet, men har et øget støjniveau og en reduceret levetid end dem med en våd rotor.

Hvis systemledningerne giver mulighed for naturlig bevægelse af kølevæsken langs kredsløbet, skal pumpen installeres gennem en bypass. I dette tilfælde, hvis det bryder sammen, eller der er strømafbrydelse, er det muligt at skifte opvarmningen til gravitationscirkulationstilstanden.

Vand kan også bevæge sig gennem en ikke-fungerende pumpe, men det vil skabe stærk modstand mod dens bevægelse.

Valget til fordel for en pumpemodel i forhold til et specifikt varmesystem foretages ved at bestemme driftspunktet og dets overensstemmelse med de nødvendige kølevæskeflowværdier (+)

Problemet med at stoppe pumpen er især presserende, når der bruges komfur- eller pejsvarme. I dette tilfælde vil ovnen fortsætte med at opvarme varmeveksleren, og vandet i den kan koge, og hele systemet kan svigte i lang tid.

Det er bedre at gøre pumpe installation på returrøret, fordi den lavere vandtemperatur vil forlænge dets levetid.Hvis det ikke er muligt at installere pumpen et andet sted end på røret, der forlader kedlen, skal der anvendes en pumpe med keramiske tætninger.

Selvom de kan modstå temperaturer op til 110°C, kan de, hvis systemet koger, have problemer med at fungere.

Ved at installere pumpen i kredsløbet gennem en bypass kan du opnå ikke kun normale driftsforhold baseret på princippet om naturlig cirkulation, men også evnen til at fjerne pumpen uden at dræne vandet

Nyttig information om valg af cirkulationspumper til et varmesystem findes i artiklerne:

1. Valg af en cirkulationspumpe: enhed, typer og regler for valg af varmepumpe
2. Cirkulationspumpe til opvarmning: ti bedste modeller og tips til købere

Finesser ved at vælge kedler og ovne

Brugen af ​​el- og gaskedler og langtidsbrændende ovne som varmegeneratorer er attraktivt ud fra et synspunkt om let kontrol af varmestrømmen gennem varmeveksleren.

Ansøgning brændeovne med fast brændsel, især hjemmelavede designs, er fyldt med utilstrækkelig eller overdreven varmeudvikling. Imidlertid er deres brug ofte berettiget ud fra et synspunkt om billighed og tilgængelighed af brændstof.

Der findes mange modeller af elektriske og gaskedler med integreret pumpe. På den ene side er det indbyggede cirkulationssystem tilpasset kedeleffekten og giver dig mulighed for at undgå at købe og installere en separat pumpe. På den anden side, hvis den indbyggede pumpe går i stykker, vil den ikke være så let at reparere eller udskifte som en separat.

En el-kedel med en integreret pumpe er en færdiglavet og kompakt løsning til inklusion i et tvungen cirkulationskredsløb

Kravene til kedlen ved brug af tvungen cirkulation er de samme som ved brug af naturlig cirkulation:

• Beregning af kedeleffekt - indikatoren skal tilfredsstille husets varmebehov under de mest alvorlige forhold for et bestemt område. Det er tilrådeligt at have en lille strømreserve (10-20%) på grund af mulige force majeure-forhold, der kan opstå i varmesystemet.
• Advarsel om kogning af kølevæske i varmeveksleren. Dette krav er lettere at opfylde, når du bruger en "ovn-pumpe"-kombination, end når du bruger en gravitationsmodel for væskebevægelse.

For at forhindre, at vand koger i kedlens varmeveksler, er det nok at justere effekten afhængigt af temperaturen på udløbsvæsken. Denne metode fungerer for enhver form for cirkulation.

Styreenheden til fastbrændselskedlens driftstilstand inkluderer funktionen til at starte pumpen, når kritiske temperaturer nås ved udgangen af ​​varmeveksleren

For komfurer med naturlig cirkulation er der ingen måde at forhindre kogning af kølevæsken i tilfælde af en for stor mængde fyldt brændsel. Den eneste mulighed i nærvær af en pumpe er at øge mængden af ​​væske, der drives gennem varmeveksleren.

Desuden kan et sådant nødsystem gøres automatisk ved hjælp af en termostat og en pumpehastighedsstyringsenhed.

Installation og test af vandkredsløbet

Med en varmeordning med tvungen cirkulation vil der være højere vandhastigheder end i gravitationsmodellen. Derfor er det muligt at anvende en mindre rørdiameter med de samme bygningsvarmeparametre. Dette reducerer omkostningerne til opvarmning af vand i form af omkostninger til rør, fittings og fittings.

Derudover er konturelementer med mindre diameter lettere at skjule i teknologiske nicher eller passe ind i det indre af lokalerne.

Sammenlignet med naturlig cirkulation vil øget hydrodynamisk tryk af flowet blive tilføjet det hydrostatiske tryk i væskesøjlen. Derfor er det nødvendigt at overholde visse regler for at undgå dannelsen af ​​lækager eller især et gennembrud af systemet.

I tilfælde af en overgang fra gravitationscirkulation til tvungen cirkulation er det nødvendigt at eliminere alle, selv mindre, utætheder i kredsløbet. Efterhånden som trykket stiger, vil strømningshastigheden stige, hvilket ud over problemet i rummet vil medføre et fald i mængden af ​​kølevæske og dets overdrevne beluftning (luftmætning).

Før opvarmningssæsonens begyndelse er det nødvendigt at udføre hydrauliske test af kredsløbets styrke med det maksimalt brugte eller endda lidt højere tryk. Dette giver dig mulighed for at identificere problemer og eliminere dem før begyndelsen af ​​koldt vejr, når en lang lukning af opvarmning til reparationer er uønsket.

Varme radiator lækager kan forekomme på de mest uventede steder, og at løse problemet vil tage meget tid, så det er bedre at kontrollere systemets integritet på forhånd

Da kølevæskens bevægelseshastighed vil være større end 0,25 m/s, er der ifølge SNiP 41-01-2003 ikke behov for at opretholde en konstant hældning af rørene for at fjerne luft fra kredsløbet. Derfor er installationen af ​​rør og radiatorer med tvungen cirkulation lidt enklere end med et tyngdekraftskredsløb.

Opvarmningsmuligheder med tvungen cirkulation

Brugen af ​​tvungen cirkulation giver os mulighed for at bevæge os væk fra princippet om at designe ledningerne med den obligatoriske overvejelse af den hydrostatiske trykforskel, som er nødvendig for at fungere i et gravitationskredsløb.

Dette tilføjer variabilitet ved modellering af vandkredsløbets geometri og giver mulighed for at bruge løsninger som kollektorvarme eller gulvvarme til store arealer.

Anvendelse af øvre og nedre ledninger

Ethvert varmeskema kan betinget klassificeres som øvre eller nedre ledninger. Med luftledninger stiger varmt vand over varmeapparaterne, og derefter strømmer det ned og opvarmer radiatorerne. Med bunden - varmt vand tilføres nedefra. Hver mulighed har sine positive sider.

Øvre ledninger bruges også til naturlig cirkulation. Derfor tillader varmekredse af denne type brugen af ​​begge typer cirkulation. Dette giver for det første mulighed for at vælge, og for det andet øger systemets pålidelighed.

I tilfælde af strømafbrydelse eller pumpeafbrydelse vil bevægelsen af ​​vand langs kredsløbet fortsætte, dog med en lavere hastighed.

Godt tryk giver dig mulighed for at vælge mellem øvre og nedre ledninger under hensyntagen til bekvemmeligheden af ​​rør, der leverer kølevæske til radiatorerne (+)

Ved brug af bundledninger er den samlede længde af rør kortere, hvilket reducerer omkostningerne ved at skabe systemet. Derudover er der ikke behov for at lægge stigrør på øverste etage, hvilket er godt set ud fra et værelses design. Den nederste varmtvandsledning lægges enten i kælderen eller i gulvhøjde på 1. sal.

Varianter af en-rørs forbindelsesordninger

Enkeltrørsordningen bruger det samme rør til at levere varmt vand til radiatorerne og udlede koldt vand til varmekedlen. Med dette layout er længden af ​​de anvendte rør næsten halveret, og antallet af fittings og afspærringsventiler reduceres.

Radiatorerne opvarmes dog sekventielt, derfor er det nødvendigt at tage højde for det gradvise fald i temperaturen på det leverede kølevæske ved beregning af antallet af sektioner.

Serieforbindelse af radiatorer ved hjælp af et rør til tilførsel af kølevæske bruges ofte i moderne hjem for at minimere materialeomkostninger og forenkle installationsarbejdet

Enkeltrørskredsløb kan implementeres i horisontale og vertikale versioner. Med tvungen cirkulation, hvis der anvendes lodrette stigrør, kan varmt vand tilføres ikke kun ovenfra, men også nedefra.

Muligheden for at bruge en eller anden mulighed afhænger ikke kun af bekvemmeligheden ved rørinstallation, men også af det maksimalt tilladte antal radiatorer på en stigrør i et enkeltrørskredsløb.

Der er to måder at tilslutte varmeradiatorer på:

• Seriel forbindelse — kølevæske strømmer gennem alle radiatorer.I dette tilfælde kræves et minimum antal rør, men hvis det er nødvendigt at slukke for en af ​​radiatorerne, skal hele grenen af ​​systemet stoppes.
• Bypass forbindelse — kølevæsken kan strømme forbi radiatoren gennem den installerede gren. Ved hjælp af et hanesystem kan du omdirigere flowet forbi radiatoren, hvilket gør det muligt at reparere eller afmontere den uden at stoppe opvarmningen.

Et enkeltrørskredsløb bruges ofte til opvarmning, men hvis der er et stort antal radiatorer, bruges en anden mulighed for at opvarme dem jævnt.

Enkeltrørssystemer har mange implementeringsmuligheder for tvungen cirkulation, så det er ret nemt at vælge den passende løsning til en specifik rumgeometri (+)

Metoder til at bruge to-rørs versionen

Et varmekredsdiagram, der bruger et andet rør til at dræne afkølet vand til kedlen, kaldes to-rørs system. Røroptagelserne stiger, ligesom antallet af forbindelser og enheder.

Systemet har dog en vigtig fordel - kølevæske med samme temperatur leveres til hver radiator. Dette gør to-rørs muligheden meget attraktiv.

Til vandopvarmning med tvungen cirkulation anvendes både vandrette og lodrette ledninger. Med den lodrette version er det desuden muligt at bruge øvre og nedre varmtvandsforsyning.

To-rørs vandforsynings- og afløbskredsløbet, kombineret med radiatorens diagonale forbindelse, giver maksimal varmeoverførsel til rummet

Da temperaturen på vandet, der leveres til alle radiatorer, er den samme, afhænger geometrien af ​​kredsløbene kun af følgende faktorer:

• materialebesparelser — minimering af rørlængden og antallet af forbindelser;
• nem konturtegning opvarmning gennem vægge og lofter;
• æstetisk appel - evnen til at montere varmeelementer i det indre af lokalerne.

Afhængigt af bevægelsen af ​​varmt og afkølet vand er to-rørs kredsløb opdelt i to typer:

1. Relaterede. Bevægelse i begge rør sker i samme retning. Kølevæskecyklussen har samme længde for alle radiatorer i denne del af systemet, så deres opvarmningshastighed er den samme.
2. Blindgyde. I en parallel ordning opvarmes radiatorer, der er placeret tættere på kedlen, hurtigere. For systemer med tvungen cirkulation er dette dog ikke særlig vigtigt på grund af vandets betydelige hastighed i kredsløbet.

Når du vælger mellem de tilknyttede og blinde muligheder, styres de af bekvemmelighedsbetingelsen for at installere returrøret. I lodrette skemaer, med den nederste ledninger, opnås et blindgydesystem, og med den øvre ledning opnås et passerende system.

Brug af en varmefordelingsmanifold

En anden populær måde at organisere opvarmning på er nu skabe et samlerkredsløb. Til en vis grad kan denne ordning kaldes en undertype af to-rør, selvom den også bruges til organisering af enkeltrørs varmekredsløb.

Kun fordelingen af ​​varmt kølevæske og opsamlingen af ​​afkølet kølevæske sker ikke fra hovedstigerøret, men fra specielle distributionsknudeanordninger - samlere. Et sådant system fungerer kun stabilt ved brug af tvungen cirkulation.

Radial ledninger, sammenlignet med to-rørs ledninger, kræver en manifold, en større samlet længde af rør, antallet af fittings og afspærringsventiler

Fordelingsenheden til et to-rørssystem er en kompleks kombination af forsynings- og returmanifolder, ved hjælp af hvilke en kølevæskeforsyning er afbalanceret i temperatur og tryk.

Hver gren af ​​enheden driver et varmeelement eller en lille gruppe af dem.Grenene er normalt placeret under gulvet, hver etage i en bygning i flere etager betjenes af en centralt installeret opsamler.

På trods af de åbenlyse fordele ved denne type varmearrangement har kollektorsystemet to væsentlige ulemper:

• længste rørledningslængdeDerfor kræver denne mulighed for at organisere et vandkredsløb betydelige økonomiske investeringer;
• svært ved at ændre konturen — rør med denne mulighed er normalt placeret under gulvet eller i væggene, så hvis du tilføjer varmeanordninger, vil det være meget vanskeligt at foretage nogen justeringer.

Alle solfangere er normalt monteret i et specielt skab, da afspærringsventilerne er placeret der, og adgang er påkrævet. Det er meget praktisk at placere vandhanerne ét sted.

Hvis der er behov for at tænde eller slukke for radiatorer, eller der opstår en nødsituation, er det nok at have adgang til skabet, og der er ingen grund til at besøge alle rum.

Fordelingsmanifolder kan have en simpel struktur bestående af to kamme og et minimum af afspærringsventiler.Komplekse komponenter kan også omfatte automatiske termostater, elektroniske ventiler, blandere, automatiske luftudtag, sensorer og styreenheder, en vandafløbsventil og en separat cirkulationspumpe.

Disse systemer kan mest præcist regulere temperaturen i dit hjem, men kræver en god forståelse af det grundlæggende og nuancer af vandvarme.

Opvarmning ved hjælp af gulvvarme

En af de mest komfortable opvarmningsmetoder betragtes organisering af gulvvarme. Det skal bemærkes, at installationen af ​​denne opvarmningsmulighed til stuer, brusere, køkkener og andre lokaler er ret kompliceret.

Vandopvarmede gulve over et stort område er kun mulige med tvungen cirkulation, da det er nødvendigt at skabe tryk i et langt system af smalle rør.

Tryk er nødvendigt for at overvinde modstanden af ​​smalle rør med mange bøjninger. Derudover er det nødvendigt at opnå et tryk, der gør det muligt at fjerne luft fra gulvvarmerørene, som er placeret vandret.

Der er et stort antal rørlægningskombinationer:

• til små rum brug kredsløb med én indgang til varmt vand og en udgang til kølet vand;
• til store rum organisere mere komplekse gulvvarmesystemer ved hjælp af en fordelingsmanifold.

Ofte installeres separate cirkulationspumper til dele af kredsløbet med gulvvarme.

Brugen af ​​en solfanger er berettiget til store områder med varme gulve, når beregninger viser, at et rør muligvis ikke kan klare opvarmning

Konklusioner og nyttig video om emnet

En detaljeret beskrivelse af en to-rørs og ret kompleks opvarmningsordning til et to-etagers hus:

Lukket system til et tre-etagers hus baseret på en gaskedel:

Brugen af ​​pumper til vandopvarmning af lokaler forenkler i høj grad designet af kredsløbet, hvilket muliggør muligheder, der ikke er tilgængelige for tyngdekraftsmodellen. Det korrekte valg af udstyr vil løse problemet med at opvarme dit hjem, hvilket gør denne proces praktisk og enkel.

Har du noget at tilføje eller har du spørgsmål til organisering af et varmeanlæg med tvungen cirkulation? Skriv kommentarer til opslaget og deltag i diskussioner. Kontaktformularen er placeret i nederste blok.