تصميم نظام تدفئة مفتوح: المتطلبات الأساسية للدائرة والمكونات والتركيب

يعد التصميم المستقل واختيار المكونات وتركيب نظام التدفئة أحد أصعب الأحداث. غالبًا ما يحاولون تقليل تعقيد هذه الخطوات في البداية. لهذا ، يفضل نظام تدفئة مفتوح. خزانات التوسع والدوائر والمضخات - كيفية تحديد المعلمات المثلى لمكونات إمدادات الحرارة هذه؟

ملامح التدفئة المفتوحة

تدفئة كلاسيكية خارجية
تدفئة كلاسيكية خارجية

يختلف نظام التدفئة الكلاسيكي المفتوح النوع لمنزل خاص عن المنزل المغلق من حيث الضغط. إنه يساوي الغلاف الجوي. لذلك ، يتطلب ترتيب هذا النوع من إمدادات الحرارة مكونات أقل بكثير وحسابات دقيقة. لكن هذا لا يعني أن مخطط التسخين المفتوح يمكن أن يتم بطريقة غير مهنية.

لتحقيق الاستقرار التلقائي لضغط المبرد في الأنابيب ، يحتوي النظام على خزان توسيع مفتوح للتدفئة المفتوحة. إن تصميم هذا المكون هو الذي يميز مخطط الإمداد الحراري المفتوح عن مغلق. يمكن تنفيذ حركة المبرد بطريقتين:

  • بسبب التمدد الحراري للمياه الساخنة. لهذا ، مطلوب صعود الناهض. وفقًا لهذا المخطط ، تم تصميم نظام تدفئة مفتوح مع دوران طبيعي ؛
  • تركيب معدات الضخ. يسمح لك بزيادة سرعة حركة المبرد. تكون المضخة في نظام التدفئة المفتوحة ضرورية إذا تجاوز الطول الإجمالي للخطوط الرئيسية 25 م.

بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري تقليل مؤشر الاحتكاك للماء أثناء مروره عبر الأنابيب. لهذا ، يجب أن يكون قطر الأخير 30 مم على الأقل. خلاف ذلك ، ستزداد المقاومة الهيدروليكية ، مما يقلل من الدورة الطبيعية.

المكون المحدد في الدائرة هو غلاية لنظام تسخين مفتوح. من المهم ليس فقط اختيار التصميم الصحيح ومبدأ التشغيل للجهاز ، ولكن أيضًا للامتثال لجميع قواعد التثبيت.

على الرغم من حقيقة أن تكلفة نظام التدفئة المفتوحة بمضخة ستكون أقل بكثير من تكلفة نظام مغلق مماثل ، إلا أن تركيب الأول صعب. يجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار عند تصميم إمدادات الحرارة.

اختيار مخطط مفتوح للتدفئة

تركيب المرجل في نظام التدفئة المفتوحة
تركيب المرجل في نظام التدفئة المفتوحة

في مرحلة التصميم الأولى ، من المهم اختيار المخطط الصحيح لنظام تدفئة مفتوح بمضخة. يعتمد ذلك على معايير المنزل والنظام الحراري المطلوب لإمدادات الحرارة والقدرات المالية.

ضع في اعتبارك المعلمات الرئيسية التي ستؤثر بشكل مباشر على اختيار نظام التدفئة المفتوح وحسابه الإضافي:

  • إجمالي مساحة المباني الساخنة. إذا كانت هذه الخاصية أقل من 60 مترًا مربعًا - يمكنك تثبيت نظام الجاذبية ؛
  • طوابق المنزل وارتفاع السقف. بالنسبة لنظام الجاذبية ، فإن الشرط الأساسي هو وجود جريان جريء متسارع. بدونها ، قد يظهر الهواء في نظام تسخين مفتوح وسيتدهور الدوران ؛
  • العملية الحرارية المقدرة. للحصول على درجة حرارة منخفضة ، يتم استخدام نظام تسخين مفتوح مع مضخة دوران. خلاف ذلك ، لن يؤدي التوسع الطفيف في الماء إلى إنشاء الدورة الدموية اللازمة.

فقط بعد إجراء تحليل شامل لهذه المؤشرات ، بالإضافة إلى حساب خسائر الحرارة في المنزل ، يمكنك أن تقرر ما إذا كنت تريد وضع تدفئة مفتوحة مع أو بدون مضخة.

من الأفضل حساب فقدان الحرارة للمبنى باستخدام برامج متخصصة.عروضهم التجريبية مجانية.

نظام تسخين الجاذبية

نظام الجاذبية
نظام الجاذبية

والفرق الرئيسي بين الجاذبية والباقي هو الغياب الكامل لأي آليات للحركة القسرية للسوائل عبر الأنابيب. أولئك. يتم تنفيذ هذه العملية فقط بسبب التمدد الحراري للمياه الساخنة.

من أجل التشغيل الصحيح لمصدر الحرارة ، فإن المصعد المتسارع إلزامي. يتم تركيبه مباشرة بعد المرجل ويقع عموديا. يجب أن يكون ارتفاعه 3.5 متر على الأقل ، وإذا لم يتم استيفاء هذا الشرط ، فلن يكون للسائل المسخن القادم من المرجل لنظام تدفئة مفتوح سرعة كافية.

بالإضافة إلى هذا العامل ، من الضروري مراعاة تفاصيل تنظيم نظام التدفئة المفتوحة مع الدورة الطبيعية:

  • منحدر أنبوب إلزامي. يجب إمالة أنبوب الإمداد من الناهض نحو المشعات. والعكس هو المرجل. مستوى الإمالة - 1 سم لكل متر ؛
  • تقع المرجل في أدنى نقطة في الدائرة ؛
  • للتشغيل العادي ، هناك حاجة إلى خزانات التوسع المفتوحة لأنظمة التدفئة. كما أنها مثبتة لدوائر التداول القسري.

لا يوصى بتركيب غلاية كهربائية لنظام تسخين مفتوح من النوع الثقالي. تماما مثل نظيره الغاز. ويرجع ذلك إلى الاحتمالية العالية لاختناق الهواء ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المبادل الحراري.

لزيادة الكفاءة في دائرة تسخين مفتوحة مع دوران طبيعي ، يجب أن يكون قطر ماسورة الناهض أصغر حجمًا من المقطع العرضي للخط الرئيسي.

التداول القسري في التدفئة

افتح مخطط النظام مع المضخة
افتح مخطط النظام مع المضخة

في الآونة الأخيرة ، قام أصحاب المنازل والبيوت الخاصة بتحديث نظام التدفئة ، وتركيب مكون واحد فقط - مضخة. وهي مصممة لتحسين دوران المبرد.

بشكل عام ، لا يختلف ترتيب نظام التدفئة المفتوحة بمضخة الدوران عما سبق. من المهم اختيار موقع التثبيت الصحيح للمضخة. يتم تثبيته على أنبوب الإرجاع قبل دخوله في غلاية التدفئة. يجب أن تكون المسافة المثلى 1.5 متر.

مخطط تجميع المضخة
مخطط تجميع المضخة

بالنسبة لدائرة التسخين المفتوحة هذه ، يجب مراعاة النقاط التالية:

  • يتم تثبيت المضخة على الالتفافية. هذا ضروري لضمان دوران الماء في حالة الكسر أو التعتيم ؛
  • تأكد من تركيب صمام فحص. سيمنع تأثير الدوران العكسي ؛
  • أثناء التثبيت ، يتم أخذ اتجاه حركة المبرد في الاعتبار.

تتمثل ميزة استخدام دائرة تسخين مفتوحة بمضخة في تقليل القصور الذاتي للنظام. نظرًا لزيادة الدوران ، ستسخن البطاريات والمشعات بشكل أسرع.

بالنسبة لدائرة تسخين مفتوحة بمضخة دوران ، يجب حساب معلماتها - الضغط والقدرة.

استكمال نظام التدفئة المفتوحة

الحد الأدنى من معدات التدفئة
الحد الأدنى من معدات التدفئة

بالإضافة إلى المضخة في نظام التدفئة المفتوحة ، يجب اختيار المكونات الأخرى. تعتمد كفاءة وفعالية مخطط الإمداد الحراري بالكامل على الاختيار الصحيح.

للحساب الصحيح لنظام التدفئة المفتوحة ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم حساب قوته المقدرة. إذا كان العزل الحراري للمبنى جيدًا ، فيمكنك أخذ النسبة التي تتطلب 1 كيلو واط من الطاقة الحرارية لكل 10 متر مربع من المساحة. من أجل حساب أكثر دقة ، يوصى باستخدام برامج خاصة. بمساعدتهم ، يمكنك رسم مخطط صحيح لإمداد الحرارة المفتوحة ، وحساب الخصائص المثلى لمكوناته.

للحصول على الحد الأدنى من تكوين نظام التدفئة ، ستحتاج إلى هذه العناصر:

  • سخان مياه؛
  • خزان التوسع
  • خطوط الأنابيب
  • مشعات وبطاريات.

متطلبات الأخيرين منخفضة.في معظم الأحيان ، يتم استخدام أنابيب البوليمر لتجهيز إمدادات الحرارة. لكن الخبراء يوصون باستخدام أنبوب فولاذي للرافعة. ويرجع ذلك إلى ارتفاع درجة الحرارة في هذا الجزء من نظام التدفئة المفتوحة لمنزل خاص.

تم تصميم جميع نماذج أنابيب البوليمر تقريبًا للتعرض لدرجة الحرارة التي لا تزيد عن 90 درجة. يجب مراعاة ذلك عند استكمال النظام.

اختيار مرجل للتدفئة الخارجية

أنواع المراجل للتدفئة المفتوحة
أنواع المراجل للتدفئة المفتوحة

بادئ ذي بدء ، من الضروري التحذير من أن تركيب المراجل الغازية والكهربائية لنظام التدفئة المفتوحة محظور. غالبًا ما تتشكل انحشارات الهواء في النظام ، مما يؤثر سلبًا على تشغيل المعدات ويمكن أن يؤدي إلى حالات الطوارئ. لذلك ، فإن البديل الوحيد هو نماذج الوقود الصلب أو الغلايات التي تعمل بالديزل.

يجب تثبيت المرجل وفقًا لجميع المتطلبات. يقع في غرفة منفصلة حيث لا يمكنك تخزين الوقود. يجب أن يكون لغرفة المرجل دوران هوائي قسري. لتحسين تشغيل المعدات ، يوصى بتركيب مدخنة شطيرة.

بالإضافة إلى هذه العوامل ، هناك متطلبات محددة للتكيف الطبيعي لمرجل نظام التدفئة المفتوح:

  • لا تقم بتركيب غلايات للحرق الطويل. وهي مصممة لتشغيل نظام درجة حرارة منخفضة. في هذه الحالة ، لن يكون تمدد سائل التبريد كافياً للدوران ؛
  • إذا لم يتم تثبيت مجموعة المضخة في النظام ، يلزم تركيب صمام فحص منفصل ؛
  • يجب أن تكون الغلاية في نظام التدفئة المفتوحة لمنزل خاص في أدنى نقطة في الدائرة.

إذا لم تتضمن المعدات مستشعر درجة حرارة ، فيجب تركيبها بشكل منفصل. من أجل الدقة ، يتم تركيبه على أنبوب الإمداد مباشرة بعد المرجل.

لإزالة الهواء في نظام تدفئة مفتوح ، لن يساعد تثبيت فتحة تهوية في حل المشكلة. يعمل فقط إذا تجاوز الضغط في النظام الغلاف الجوي.

نماذج خزانات التوسع لنظام مفتوح

مخطط التثبيت وتصميم خزان التوسع
مخطط التثبيت وتصميم خزان التوسع

للتعويض عن التمدد الحراري للمبرد والتحكم في الوقت المناسب لمستواه ، من الضروري تثبيت خزان تمدد للتدفئة المفتوحة. يقع في أعلى نقطة في النظام ويمكنه أداء العديد من الوظائف في وقت واحد.

أولاً ، يتم حساب الحجم الأمثل لخزان التمدد المفتوح لأنظمة التدفئة. يجب أن يكون على الأقل 5٪ من كمية سائل التبريد في النظام. يحتوي التصميم القياسي على 3 فوهات تؤدي الوظائف التالية:

  • انبوب الإدخال. بمساعدتها ، يتم توصيل خزان التوسع بنظام تدفئة مفتوح. عادة ، يكون قطرها أصغر من حجم الناهض الذي يتم إجراء التثبيت عليه. لذلك هناك حاجة إلى محول ؛
  • أنبوب التدوير. من خلاله ، يتدفق الماء الساخن أكثر على طول الطريق السريع.
  • ماسورة الإشارة. من الضروري الإبلاغ عن انخفاض حاد في مستوى سائل التبريد. عند فتح الصنبور ، لا يتدفق الماء منه - يجب استكمال النظام.
طرق تركيب خزان التوسع
طرق تركيب خزان التوسع

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ترقية خزان التوسع للتدفئة المفتوحة. في بعض الحالات ، يمكن أن يكون بمثابة وحدة مكياج. لهذا ، مطلوب أنبوب إضافي ، متصل بإمدادات المياه. مع انخفاض حاد في حجم الماء الساخن ، يمكنك استكمال النظام بسرعة عن طريق فتح صمامات الإغلاق.

هناك العديد من المخططات لتثبيت خزان التوسع. لتزويد الحرارة من نوع مفتوح بمضخة ، يمكن تركيبه على رافع بعيد. نادرًا ما يتم استخدام هذا الخيار ، نظرًا لأن فعالية مثل هذا المخطط منخفضة للغاية. في معظم الأحيان ، يتم تثبيت خزان التمدد في الناهض القريب لرصد حالة التدفئة في الوقت المناسب.

يحظر استخدام المواد البوليمرية لتصنيع خزان التوسع. الصلب هو الأنسب لهذا.

تركيب التدفئة في الهواء الطلق DIY

تدفئة لمنزل من طابقين
تدفئة لمنزل من طابقين

بعد الحساب الصحيح لنظام التدفئة المفتوحة واختيار جميع المكونات ، يمكنك المتابعة إلى التثبيت. من المستحسن وضع ترتيب لجميع العناصر بخصائصها التقنية.

أولاً ، نحدد مخطط توصيل الأنابيب. يمكن أن يكون من الأنواع التالية:

  • أنبوب واحد. في ذلك ، يتم توصيل الأجهزة بالنظام على التوالي. المزايا - سهولة التركيب والحد الأدنى من المواد الاستهلاكية. العيوب - التبريد السريع للمبرد ؛
  • أنبوب مزدوج. لتصريف المياه المبردة ، يتم تركيب خط الرجوع. بهذه الطريقة ، يمكن تحسين توزيع الحرارة في جميع أنحاء النظام.

في أي حال ، من الضروري تثبيت خزان توسيع مفتوح لأنظمة التدفئة. لخطوط الأنابيب المتفرعة ، يتم تثبيت المحملات. لا يتم تطبيق دوائر التجميع لنظام التسخين المفتوح بمضخة.

من الأفضل أن يتم العمل في الصيف. يتطلب تركيب خطوط الأنابيب اهتمامًا خاصًا ، لأنه من الضروري مراقبة زاوية الميل. إذا كانت هذه المعلمة غير كافية ، فمن الممكن حدوث تدهور كبير في تداول الماء الساخن.

في مادة الفيديو ، يمكنك التعرف على تفاصيل عملية التدفئة أثناء الدورة الطبيعية والقسرية:

تدفئة

تنفس

المجاري