Verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie: apparaatregels + analyse van typische schema's

Hoe ingenieurs en bouwers het in de jaren tachtig voorspelden, het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie leeft en leeft in de eenentwintigste eeuw en verwarmt zelfs onze huizen. Pompapparatuur verhoogt de kosten van de ketel aanzienlijk en maakt deze afhankelijk van het lichtnet, dus velen weigeren het. Het zwaartekrachtsysteem is het goedkoopste en gemakkelijkste ontwerp. Het heeft natuurlijk zijn nadelen, waarvan de belangrijkste de beperking van de oppervlakte van het gebouw is. Door zijn lage traagheid is hij geschikt voor woningen tot honderd vierkante meter.

Hoe werkt het principe van natuurlijke circulatie?

Het koelmiddel, meestal gewoon water, beweegt langs de contouren van de ketel naar de radiatoren en vice versa vanwege een verandering in de thermodynamische eigenschappen. Wanneer bij verhitting de dichtheid van de vloeistof afneemt en het volume toeneemt, wordt het eruit geperst door een koude stroom die naar hun retour gaat en stijgt door de pijpen. Doordat het koelmiddel door de zwaartekracht langs de horizontale takken wordt verdeeld, daalt de temperatuur en keert het terug naar de ketel. Dus de kringloop sluit.

Diagram van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie: 1 - ketel op vaste brandstof, 2 - hoofdverhoger, 3 - verdeelpijpen, 4 - expansievat, 5 - watertank om de expander aan te vullen, 6 - pijp die overtollig koelmiddel in het riool verwijdert (capaciteit), 7 - warmtewisselaars, 8 - kogelkranen, 9 - ketel, 10 - retour, 11 - omgekeerde stijgleiding

Als voor het huis is gekozen voor waterverwarming met natuurlijke circulatie, worden alle horizontale secties van pijpen gelegd met een helling die in de richting van de vloeistof gaat. Hierdoor kunt u effectief omgaan met "luchten»Batterijen. Lucht is lichter dan water, dus stroomt het door de leidingen omhoog, komt het expansievat binnen en komt vervolgens in de atmosfeer terecht.

De tank ontvangt water, waarvan het volume toeneemt bij toenemende temperatuur, en zorgt voor een constante druk.

Wat bepaalt de circulatiedruk?

De creatie van de noodzakelijke circulatiedruk moet worden berekend bij het ontwerpen van een verwarmingssysteem. Het hangt af van hoe de niveaus van het midden van de ketel en de laagste radiator verschillen. Hoe groter het hoogteverschil, hoe beter de vloeistof door het systeem beweegt. Het wordt ook beïnvloed door het dichtheidsverschil tussen warm en gekoeld water.

De circulatiedruk in het verwarmingssysteem hangt in de eerste plaats af van het hoogteverschil van de ketel en de onderste radiator.Hoe groter dit verschil (h), hoe groter de druk

Verwarming met natuurlijke circulatie wordt gekenmerkt door een cyclische temperatuurverandering in de warmtewisselaars en in de ketel, die plaatsvindt langs de centrale as van de apparaten. Heet water staat bovenaan, koud water onderaan. Onder invloed van de zwaartekracht beweegt het gekoelde koelmiddel door de leidingen.

De circulatiedruk is direct afhankelijk van de hoogte van de batterijen. De toename wordt ook vergemakkelijkt door de hellingshoek van de toevoerleiding, gericht naar de radiatoren, en de helling van de retourleiding naar de ketel. Hierdoor kan het koelmiddel de lokale weerstand van de leidingen gemakkelijker overwinnen.

Bij het installeren van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie in een privéwoning, wordt de ketel op het laagste punt geïnstalleerd, zodat alle radiatoren hoger zijn.

In het huisje wordt bij het installeren van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie de ketel op het laagste punt geïnstalleerd. Alle warmtewisselaars (radiatoren) moeten hoger zijn

Voor appartementsgebouwen worden zeer zelden verwarmingscircuits met natuurlijke circulatie gebruikt, omdat bij installatie in een appartement de ketel in het "gat" zakt - rechtstreeks op de vloerplaat. De vloer eromheen is uitgesneden en de uitsparing en de omtrek eromheen moeten worden beschermd door vuurvaste materialen.

Regelingen van dergelijke verwarmingssystemen

Het schema van het verwarmingssysteem, ongeacht de manier waarop het koelmiddel circuleert, hangt af van verschillende factoren:

• een methode om radiatoren aan te sluiten op stijgleidingen. Hierbij worden enkel- en dubbelbuissystemen onderscheiden;
• Plaatsen voor het leggen van een warmwateraanvoerleiding. Je moet kiezen tussen de onderste en bovenste bedrading;
• aanleg van autosnelwegen: impassysteem of daarmee samenhangende koelmiddelbeweging op de snelwegen;
• de locatie van de risers, die zowel horizontaal als verticaal kan zijn.

Monotube-systeem: hoe de temperatuur regelen?

Eenpijpsverwarmingssysteem Het heeft slechts één bedradingsoptie - de bovenste. Er zit geen retourverhoger in, dus het in de accu's gekoelde koelmiddel keert terug naar de toevoerleiding. De beweging van de vloeistof wordt verzorgd door het temperatuurverschil van de vloeistof in de onderste en bovenste radiatoren.

Om dezelfde temperatuur in de kamers op verschillende verdiepingen te garanderen, moet het oppervlak van de verwarmingsapparaten op de eerste verdieping iets groter zijn dan op de tweede en volgende. Een mengsel van warm en gekoeld water in de bovenste warmtewisselaars komt de onderste radiatoren binnen.

In een systeem met één leiding kunnen er twee bewegingsmogelijkheden zijn koelmiddel: in het eerste deel gaat het naar de radiator, het andere - verder langs de stijgbuis naar de lagere toestellen.

Met parallelle enkelpijps bedrading ontvangen de warmtewisselaars op de bovenste verdiepingen warm water en worden de onderste gekoeld. Daarom moet de oppervlakte van de laatste worden vergroot om de verwarming van alle kamers gelijk te maken

In het tweede geval stroomt het volledige watervolume door elke warmtewisselaar, te beginnen met de bovenste. Het belangrijkste kenmerk van deze bedrading is dat de radiatoren op de eerste en kelder alleen gekoeld water ontvangen.

Met een doorstroomversie van een enkelpijps bedrading kunt u de stroom koelvloeistof niet uitschakelen of beperken tot een afzonderlijke radiator. Overlapping van een van hen zou de circulatie in het hele systeem stoppen

En als het in het eerste geval mogelijk is om de temperatuur in de kamers te regelen met behulp van kranen, dan kunnen ze in het tweede geval niet worden gebruikt, omdat dit zal leiden tot een afname van de vloeistoftoevoer naar alle volgende warmtewisselaars. Bovendien zou een volledige afsluiting van de kraan betekenen dat de watercirculatie in het systeem wordt gestopt.

Bij het installeren van een eenpijpssysteem is het beter om te stoppen bij de bedrading, waardoor het mogelijk is om de watertoevoer naar elke radiator aan te passen. Hiermee kunt u de temperatuur in individuele kamers aanpassen en, natuurlijk, het verwarmingssysteem flexibeler en dus efficiënter maken.

Aangezien een enkelpijps bedrading alleen top kan zijn, is de installatie alleen mogelijk in gebouwen met een zolder. Dit is waar de toevoerleiding moet worden geplaatst. Het grootste nadeel is dat het starten van verwarming alleen in het hele gebouw tegelijk mogelijk is. Het systeem heeft natuurlijk ook voordelen. De belangrijkste zijn eenvoudige installatie en lagere kosten. Qua esthetiek geldt: hoe kleiner de pijpen, hoe gemakkelijker ze te verbergen zijn.

Hoe moet een tweepijpssysteem worden ingericht?

Deze versie van het verwarmingsschema gaat uit van de aanwezigheid van een aan- en afvoerleiding. Heet koelmiddel circuleert in het bovenste deel van het systeem en wordt gekoeld in het onderste deel.

Het tweepijpsverwarmingssysteem is flexibeler met betrekking tot temperatuurregeling in individuele kamers. Het vereist echter meer materialen dan een enkele buis

Een leiding is aangesloten op de ketel die is aangesloten op het expansievat. Vanuit de tank is er een pijp van de hotline van het circuit, die vervolgens wordt aangesloten op de bedrading. Afhankelijk van de grootte van de tank en het watervolume in het systeem, kan een overlooppijp de tank verlaten. Hierop wordt overtollig water in het riool geloosd.

Leidingen die de onderkant van de warmtewisselaars verlaten, worden gecombineerd tot een retourleiding. Daarop komt het gekoelde koelmiddel weer de ketel binnen. De retour moet door dezelfde kamers gaan als de aanvoerleiding.

Horizontale of verticale riserbedrading?

Het verwarmingssysteem met een verticale stijgleiding omvat het aansluiten van radiatoren vanaf verschillende verdiepingen. Het voordeel: een lager risico op "luchten" van het systeem, het nadeel is een hogere kostprijs.

Wanneer warmtewisselaars van één verdieping op de toevoerleiding zijn aangesloten, is dit een horizontaal stijgsysteem. Deze optie kost huiseigenaren een kleiner bedrag, maar zal het probleem van luchtcongestie moeten oplossen. In de regel volstaat het om ventilatieopeningen te installeren.

Voor- en nadelen van het regelen van dit type verwarming

Wat betreft de voordelen van een verwarmingssysteem met natuurlijke watercirculatie, er zijn er verschillende:

• gebrek aan moeilijkheden tijdens installatie, inbedrijfstelling en bediening;
• thermische stabiliteit van het systeem. Gebaseerd op de zwaartekrachtcirculatie van de warmtedrager, zorgt deze voor maximale warmteoverdracht en houdt het microklimaat in het pand op het gegeven niveau;
• winstgevendheid (met goede isolatie van het gebouw);
• rustig werken. Geen pomp - geen geluid en trillingen;
• onafhankelijkheid van stroomuitval. Natuurlijk, in het geval dat de geïnstalleerde ketel zonder elektriciteit kan werken;
• langdurige werking. Met tijdig onderhoud zonder grote reparaties kan het systeem 35 jaar of langer werken.

Het grootste nadeel van het zwaartekrachtverwarmingssysteem zijn de beperkingen op het gebied van het gebouw en de actieradius. Het wordt geïnstalleerd in huizen, waarvan de oppervlakte meestal niet groter is dan 100 vierkante meter. Door de geringe circulatiedruk is de radius van het systeem horizontaal beperkt tot dertig meter. Een verplichte vereiste is de aanwezigheid van een zolder in het gebouw waar de expansietank zal worden geïnstalleerd.

Een belangrijk nadeel is de langzame opwarming van het hele huis. Bij een systeem met natuurlijke circulatie is het noodzakelijk om de leidingen die in onverwarmde ruimtes passeren te isoleren, omdat er risico op bevriezing bestaat.

Meestal wordt een klein beetje materiaal gebruikt voor dergelijke bedrading, maar wanneer de lokale weerstand van de pijpleiding moet worden verlaagd, nemen de kosten toe vanwege de behoefte aan grotere pijpen.