Voor de organisatie van het warmtetoevoersysteem van een woonhuis of appartement is de meest geschikte optie een gesloten verwarmingsschema. Het wordt gekenmerkt door een hoge mate van betrouwbaarheid, efficiëntie en het vermogen om de belangrijkste parameters te regelen. Om een professioneel schema te maken, moet u echter weten wat een gesloten verwarmingssysteem inhoudt: expansievaten, circuits en de benodigde apparatuur.
Kenmerken van het ontwerpen van een gesloten verwarmingssysteem
Het principe van de werking van een gesloten warmtetoevoer is het creëren van hoge druk. Dit komt door de thermische uitzetting van warm water of ander koelmiddel. Tegelijkertijd draagt de druk in het gesloten verwarmingssysteem van een woonhuis bij tot een betere circulatie en daardoor tot een gelijkmatige warmteverdeling.
In tegenstelling tot zwaartekrachtschema's, moet u voor de installatie in detail leren hoe een gesloten verwarmingssysteem werkt. Wanneer het koelmiddel wordt verwarmd, zet het uit en neemt het toe in druk, wat het begin van de circulatie veroorzaakt.
Maar dit is misschien niet genoeg. En daarom wordt er een pomp aan het systeem toegevoegd. Hiermee kunt u de bewegingssnelheid van warm water verhogen en daarmee de mate van koeling van het koelmiddel in de retourleiding verminderen. Dit leidt tot een daling van het energieverbruik.
Voor het ontwerp moet u het gesloten type waterverwarmingsapparaat kennen, de minimale uitrusting. Het moet uit de volgende componenten bestaan:
- Een verwarmingselement. Het kan een ketel van verschillende typen zijn - gas, elektrisch, vaste brandstof. De belangrijkste voorwaarde is arbeidsveiligheid en een goede stroomindicator. Voor aansluiting op een gesloten verwarmingscircuit moet een warmtewisselaar in zijn ontwerp worden geïnstalleerd;
- Pijpleidingen. Ze leveren warm water aan radiatoren en batterijen. De bepalende vereiste is het vermogen om de maximale en bedrijfsdruk in een gesloten verwarmingssysteem en temperatuurblootstelling te weerstaan;
- Radiatoren en batterijen. Met hun hulp wordt warmte overgedragen van warm water naar binnenlucht;
- Expansievat. Een belangrijk element in het schema, omdat het is ontworpen om de warmtetoevoer te stabiliseren. Als de kritische druk wordt overschreden, compenseert het expansievat voor gesloten verwarming dit, waardoor het optreden van noodsituaties wordt vermeden;
- Beveiligingsgroep. Het vervult dezelfde functies als het expansievat, maar in grotere mate. Correcte installatie van de veiligheidsgroep in een gesloten verwarmingssysteem bestaat uit het installeren van een ontluchter en een ontluchtingsklep. Het is belangrijk om vooraf de locatie van deze elementen te bepalen.
Om de controle over het werk en de mogelijkheid om de parameters van de warmtetoevoer te regelen te garanderen, is de installatie van temperatuur- en druksensoren vereist. Bovendien moet een verwarmingscircuit met een gesloten expansievat de installatie van een druksensor op de luchtkamer van het apparaat omvatten.
Voor grote ruimtes wordt een tweepijps gesloten verwarmingssysteem aanbevolen. Ondanks de relatief hoge initiële kosten in de toekomst, zal het een efficiënte werking van de warmtevoorziening kunnen garanderen.
Gesloten verwarmingskringen
De eerste prioriteit bij het ontwerp van warmtetoevoer van een gesloten type is de keuze van het optimale schema.Allereerst geldt dit voor leidingen en installatie van de benodigde componenten.
Het is ook noodzakelijk dat het vullen van het koelmiddel in een gesloten verwarmingssysteem in automatische modus werkt om veiligheid en stabiliteit te garanderen.
Voor de warmtetoevoer van kleine ruimtes wordt meestal een gesloten eenpijpsverwarmingssysteem geïnstalleerd. Het schema omvat één pijpleiding waarop radiatoren in serie zijn aangesloten.
Tegelijkertijd wordt de ruimte voor het installeren van apparaten aanzienlijk bespaard en worden de initiële kosten voor het aanschaffen van componenten verlaagd.
Een groot nadeel van een gesloten eenpijpsverwarmingssysteem is echter het kleine verwarmingsoppervlak. De maximale lengte van de stam kan slechts 30 m zijn. Met een verhoging van deze parameter zal een temperatuuronbalans van het systeem worden waargenomen.
Om de efficiëntie en betrouwbaarheid te verhogen, is een tweepijps gesloten verwarmingssysteem gemonteerd. Naast de hoofdweg is daarin een retourleiding voorzien. In dit geval zijn radiatoren parallel aangesloten. Die. de basis van de stroom van warm water stroomt door de toevoerleiding en komt de radiatoren binnen via verbindingen met T-stukken.
Het bepalende voordeel van dit schema met gesloten circuitverwarming is een vergroting van het warmtetoevoergebied.
Tegelijkertijd verslechteren de indicatoren van de thermische verdeling van de kamers in het huis niet. Maar voor een grotere efficiëntie van de warmtetoevoer, wordt aanbevolen om thermostaten op de batterijen te installeren en de programmeur op de ketel aan te sluiten.
De voordelen van een tweepijps gesloten type waterverwarmingsapparaat zijn als volgt:
- Hoge onderhoudbaarheid. Als een van de elementen defect raakt, volstaat het om de toegang van het koelmiddel in deze sectie te blokkeren. Hierdoor kan de installatie van een beveiligingsgroep in een gesloten verwarmingssysteem zelfs met actieve warmtetoevoer worden uitgevoerd;
- Temperatuurregeling in elke kamer. Hiervoor is installatie van temperatuurregelaars in de binding van verwarmingsradiatoren noodzakelijk;
- Mogelijkheid tot automatische aanvulling van water. Hiervoor is een blok nodig om de koelvloeistof in een gesloten verwarmingssysteem te vullen, dat op de retourleiding is geïnstalleerd. In een gesloten éénpijps warmtetoevoersysteem kan dit leiden tot thermische schokken.
Eerst moet u alle verwarmingsparameters berekenen. Hiervoor kunt u het beste gespecialiseerde programma's gebruiken. Anders kan de vraag opkomen - waar komt de lucht vandaan in een gesloten verwarmingssysteem. Dit is vaak een fenomeen dat verband houdt met het zuurstofgehalte in de koelvloeistof, de samenstelling en het temperatuurregime van het systeem. Om dit te minimaliseren, is het noodzakelijk om een beveiligingsgroep in een gesloten verwarmingssysteem te installeren.
Voor compacte verwarming wordt aanbevolen om schema's te kiezen voor een tweepijps gesloten warmtetoevoersysteem met horizontale buislay-out. Maar in dit geval is de installatie van een circulatiepomp verplicht.
Expansievat in een gesloten verwarmingssysteem
Om de werking van het verwarmingssysteem te regelen, zijn er apparaten nodig om de veiligheid te garanderen. Een daarvan is een expansievat. Het compenseert overdruk veroorzaakt door oververhitting van het koelmiddel. Maar voordat het wordt geïnstalleerd, moet het expansievat worden berekend voor een gesloten verwarmingssysteem.
De normale druk in een gesloten verwarmingssysteem van een privéwoning mag niet hoger zijn dan 4-5 atm. Anders neemt de kans op drukverlaging van leidingen en batterijen toe. Om de werkdruk in het gesloten verwarmingssysteem te stabiliseren, is een expansievat vereist. Structureel bestaat het uit twee kamers - lucht en water.De eerste is ontworpen om de uitzetting van het koelmiddel te compenseren en de tweede is aangesloten op de verwarming. In verwarmingscircuits met een gesloten expansievat is het voorzien voor installatie op de retourleiding voor de circulatiepomp. Dit komt doordat constante hydraulische trillingen als gevolg van de werking van de pomp het elastische membraan niet mogen aantasten.
Een van de voordelen van het gebruik van een gesloten verwarmingssysteem is het ontbreken van direct contact met lucht. Maar om de uitzetting van water te compenseren, is reserveruimte nodig. Het is voor deze taak dat de installatie van een expansievat voor het verwarmen van een gesloten type wordt gedaan. Voordien moet u de kenmerken correct berekenen.
Om het expansievat voor een gesloten verwarmingssysteem te berekenen, moet u de volgende systeemparameters kennen:
- De thermische uitzettingscoëfficiënt van het koelmiddel - E. Voor water is deze waarde 0,034 bij een temperatuur van + 85 ° C;
- Het totale watervolume in het systeem is MET;
- Initiële druk - Rnach;
- Maximale druk - Rmax;
- Vulfactor - Kzap.
De laatste parameter is te vinden in de tabel. Vaak komt de vraag waarom drukval in een gesloten verwarmingssysteem voortkomt uit de verkeerde keuze van het expansievat.
Stel dat volgens voorlopige berekeningen van het warmtetoevoerschema met een gesloten expansievat de waarden van deze parameters overeenkomen met de gegevens uit de tabel.
|
Parameter |
Waarde |
| De thermische uitzettingscoëfficiënt van het koelmiddel |
0,034 |
| Het totale watervolume in het systeem |
360 |
| Initiële druk |
1,7 |
| Maximale druk |
4 |
Op basis hiervan vinden we de optimale vulfactor. In ons geval is het gelijk aan 0,5. Verdere berekening van het expansievat voor warmtetoevoer van het gesloten type wordt uitgevoerd volgens de formule:
V = ((E * C) / (1- (Rmin / Rmax)))
Na berekeningen vinden we het optimale volume van het expansievat. Om de druk in een gesloten verwarmingssysteem van een privéwoning te stabiliseren, is een model met een inhoud van 40 liter vereist.
De meeste expansietanks hebben een inklapbare behuizing. Maar voor grote constructies is het mogelijk om het elastische membraan te vervangen. Dergelijke modellen hebben een speciale flens.
Overzicht van veiligheidsgroepen voor binnenverwarming
De selectie van veiligheidselementen is een belangrijk punt in het ontwerp van een gesloten verwarmingssysteem. Ze moeten zorgen voor een ononderbroken werking van de verwarming en het voorkomen van gevaarlijke situaties voorkomen.
Als u het werkingsprincipe als een gesloten verwarmingssysteem kent, kunt u vaststellen dat het grootste gevaar de overmatige werkdruk is. Bij hoge snelheden van deze parameter is de werking van het expansievat niet voldoende. Daarom is de enige uitweg het verwijderen van overtollig koelmiddel uit het systeem.
Deze functie wordt uitgevoerd door de afvoerklep. Wanneer een kritische drukindicator wordt bereikt, gaat de stang erin open en wordt een deel van de koelvloeistof in het riool afgevoerd. Als het apparaat niet correct is geconfigureerd, kan de werking ervan een drukval in het gesloten verwarmingssysteem veroorzaken
Het volgende element van warmtetoevoer is een ontluchter. Het lijkt erop, waar kan lucht vandaan komen in een gesloten verwarmingssysteem? Als het verwarmingsniveau van het koelmiddel een kritiek niveau overschrijdt, kan water van een vloeistof naar een gasvormige toestand gaan. In dit geval worden luchtstoringen gevormd, die de prestaties van het systeem negatief beïnvloeden. Voor een tijdige verwijdering uit het tweepijps gesloten warmtetoevoersysteem is de installatie van een ontluchter noodzakelijk.
Om de werkdruk in een gesloten warmtetoevoersysteem te stabiliseren, moeten elementen van veiligheidsgroepen in de volgende delen van het circuit worden geïnstalleerd:
- Luchtschacht. Het wordt geïnstalleerd in een standaard set veiligheidsgroepen onmiddellijk na de ketel, in het hoogste deel van het systeem en op alle stijgleidingen;
- Afvoerklep. Ook lid van beveiligingsgroepen. Bovendien gemonteerd in verdeelstukken en aftaksystemen.
Correcte installatie van de beveiligingsgroep in een gesloten warmtetoevoersysteem wordt uitgevoerd in de laatste fase van installatie. Alleen dan kan het systeem worden getest.
De kenmerken van de veiligheidsgroep moeten consistent zijn met de berekende waarden voor verwarming. Het is ook noodzakelijk om de prestaties van de componenten van de groep vóór elk verwarmingsseizoen te controleren.
Problemen met gesloten verwarming
Kennis van het gesloten type waterverwarmingsapparaat en de juiste selectie van de componenten ervan zullen veel problemen tijdens de werking van het systeem voorkomen. Maar sommigen zullen in ieder geval ontstaan. Overweeg de meest voorkomende afwijkingen bij de werking van verwarming.
Meestal is de oorzaak van noodsituaties het overschrijden van de berekende kenmerken van het systeem. Hiervoor kunnen verschillende redenen zijn: een niet-geïdentificeerde beveiligingsgroep, overtreding van de bedrijfsmodus van de ketel.
Daarom moet u voor elk verwarmingsseizoen de elementen van het systeem controleren en het spoelen. Anders zal verstopping van leidingen en radiatoren leiden tot een kunstmatige afname van het koelvloeistofvolume en de warmteoverdracht verminderen.
Afwijkingen in de werking van het verwarmingssysteem en mogelijke eliminatiemethoden:
- Er zit lucht in een gesloten verwarmingssysteem. Dit kan te wijten zijn aan een onjuiste samenstelling van het koelmiddel. Bij het gieten van het koelmiddel in een gesloten warmtetoevoersysteem, wordt aanbevolen om gedestilleerd water te gebruiken, omdat het geen logen en metalen bevat;
- Constante drukval in het systeem. Dit kan komen door de aanwezigheid van microscheurtjes in de leidingen of radiatoren. Geleidelijke lekkage van het koelmiddel veroorzaakt een drukverlaging en kan ook de vorming van luchtstoringen veroorzaken;
- Expansievat werkt niet. De reden is membraanslijtage als gevolg van sterke druk erop. Dit gebeurt als de tank geen veiligheidsklep voor lucht heeft. Voor een niet-scheidbaar ontwerp is de enige manier om een nieuw te kopen. In een tank met montageflens kunt u het membraan zelfstandig vervangen.
Voor een snelle reactie op noodsituaties wordt aanbevolen om reparatiesets aan te schaffen. Met hun hulp kunt u de opening in de buis of radiator blokkeren en zo de werking van het hele systeem stabiliseren. In de toekomst kunt u een beschadigd verwarmingselement vervangen.
De video toont een voorbeeld van de binding van een expansievat voor een gesloten verwarmingssysteem:
