Grejanje sa prinudnom cirkulacijom: šema i izbor opreme

Sistemi grejanja bez pumpe imaju nisku cirkulacionu glavu.

Zagrijavanje takvog sustava traje dugo, temperatura rashladnog sredstva se smanjuje sa povećanjem udaljenosti od izvora grijanja.

Da bi se smanjio period zagrijavanja, potrebno je povećati promjer spojnih cijevi.

Jedini način za poboljšanje sistema je primjena prinudne cirkulacije.

U stambenim prostorijama ili prostorijama gdje je potrebno organizirati stalno grijanje, koristi se cirkulacija pumpe nositelja topline. Da biste izračunali takve sisteme, morate znati:

1. snaga kotla
2. radijatori grijanja
3. presjek cijevi
4. brzina rashladnog sredstva
5. ukupna dužina cjevovoda

Ako radijator grijanja ima snagu od 4 kW, a njihov broj je šest, tada će približna snaga kotla biti najmanje 24 kW.

Ako je snaga radijatora 4 kW, onda je lako znati potrošnju vode, koja će osigurati normalan rad sistema i iznosiće 4 l / min. Znajući ovaj tok, određujemo prečnik cevovoda.

Kod protoka od 5,7 l / min, prečnik cevi je 1,2 inča.

Izračun je napravljen za brzinu - 1.5 m / s. Da bi se osigurala specificirana brzina protoka, potrebno je odabrati cirkulacijsku crpku.

Izbor cirkulacione pumpe

Glavni princip kućnog grijanja je troškovna efikasnost u svemu.

Stoga se svi elementi sistema biraju na osnovu ovog zahtjeva.

Za cirkulaciju u domaćinstvu istog nivoa koriste se pumpe do 100 W.

Zadatak ovih pumpi - pumpanje vode pri datoj brzini.

O ovom parametru ovisi dostatno zagrijavanje radijatora u najkraćem vremenu i njihovo ravnomjerno grijanje na cijelom području.

Mala snaga je zbog činjenice da cirkulaciona pumpa ne služi za stvaranje pritiska, već samo prenosi vodu kroz sistem.

Važni parametri za pumpu:

• minimalna buka
• stvorite potrebnu brzinu
• maksimalna pouzdanost elektromotora i same pumpe sa svim zaptivkama.

Brzina vode u sistemu je direktno povezana sa promjerom cijevi. Približni proračuni bazirani na praksi, gdje je na brzini od 1,5 m / s promjer cijevi 10 mm.

Moderni sistemi za grijanje vode sa prisilna cirkulacija  imaju ugrađenu pumpu koja ne zahtijeva izračunavanje, a izbor kotla se vrši na području grijane prostorije i dužine cjevovoda.

Ali za druge tipove kotlova, proračun se vrši sa tražene glave na svakih 10 metara cevovoda.

Rad pumpe

Pumpa u sistemu grejanja sa prinudnom cirkulacijom rashladne tečnosti instalirana je i na ispustu i na povratnoj cijevi.

Instalacija na povratnom cjevovodu objašnjava se činjenicom da je temperatura vode niža nego na ispustu, jer voda, koja je prošla kroz radijatore, već je dala izračunatu toplotu. A za delove pumpi, posebno za zaptivke, poželjno je raditi na nižim temperaturnim parametrima.

Iako za sisteme sa prinudnom cirkulacijom nije bitno - gdje se instalira pumpa, ipak je poželjno instalirati pumpu na izlazu grijača, čime se produžava vijek trajanja pumpe.

Working in zatvoreni sistem  cirkulaciona pumpa pumpa istu količinu vode.

Količina vode koja ulazi u sistem iz pumpe je jednaka količini vode koja napušta pumpu.

U ovom načinu rada, konstantan nivo u ekspanzionoj posudi je uočen, a razlika tlaka između ulaza i izlaza neznatno se razlikuje.

Prilikom projektiranja sistema grijanja s prisilnom cirkulacijom mora se uzeti u obzir jedno pravilo - hidrostatski pritisak mora uvijek biti u ulaznoj cijevi tijekom rada cirkulacijske pumpe.

To je pritisak na koji je sistem grijanja napunjen. Ovaj pritisak eliminiše efekat "ključanja" i mogućnost curenja vazduha iz atmosfere u usisnom delu cevovoda.

  Član će pomoći vrtlaru da izgradi staklenik na svojoj ličnoj parceli

Ne znate koji kotao odabrati za grijanje kuće? Članak na: odgovori na pitanja o radu kotlova za grijanje na drva.

Rad ekspanzione posude

Donedavno su ekspanzioni rezervoari korišćeni u cirkulacionim sistemima grejanja. open type.

Ekspanziona posuda u zatvorenom sistemu grijanja, jedan problem - u slučaju prekomjernog zagrijavanja vode, zbog volumetrijske ekspanzije, stvoreni tlak može probiti cjevovod.

Ekspanziona posuda, koja je bila direktno povezana sa atmosferom, kompenzirala je povećanje volumena vode zbog svoje veličine. U ekstremnim slučajevima došlo je do ispuštanja vode.

U našem vremenu sve češće koriste ekspanzione posude zatvorenog tipa. Strukturno se sastoje od ovalnog rezervoara, čiji je volumen fleksibilnom pregradom podijeljen u dvije komore.

Spremnik je spojen na sistem donjom komorom i napunjen vodom iz njega, dok je gornja komora napunjena zrakom ili plinom sa izračunatim povratnim pritiskom.

Tokom povećanja pritiska u sistemu, zbog podešavanja temperature, fleksibilna pregrada se deformira na strani vazdušne komore, sa smanjenjem pritiska - deformacija se dešava na strani vodene komore.

Ponekad zatvoreni ekspanzioni rezervoari imaju sigurnosni ventil za oslobađanje pritiska u atmosferu u hitnim slučajevima.

Ispravno izgrađena shema grijanja s prinudnom cirkulacijom omogućava vam da štedite na energetskim resursima, da stvorite visokotehnološke automatizirane sisteme, i što je najvažnije - da stvorite udobne uslove u bilo koje doba godine.

Sistemi grijanja su čitav kompleks opreme, ujedinjeni u zajednički krug putem cjevovoda s tekućinom za prijenos topline. Tečnost koja cirkuliše kroz cevi se povećava kada se zagreva. Kako bi se taj proces kompenzirao i spriječilo pucanje cijevi u sustavima, predviđena je ugradnja ekspanzionih spremnika, otvorenih ili zatvorenih, odnosno komunikacija s okolišem ili ne.

Prema tipu spremnika koji kompenzira ekspanziju rashladnog sredstva, odabire se i varijanta dovoda topline. Najpopularniji su zatvoreni sistem. Zbog minimalne vjerovatnoće ulaska kisika u njega, cijevi i oprema ne korodiraju tijekom rada. Dakle, u procesu izgradnje privatne kuće najčešće se obezbeđuju zatvoreni sistemi grejanja sa prinudnom cirkulacijom.

Principi rada

Glavne karakteristike zatvorenih sistema su potpuno odsustvo kontakta fluida u cevima sa spoljnim vazduhom i nadpritiskom. Da bi se stvorio takav pritisak, krug grijanja obično uključuje cirkulacionu pumpu, koja osigurava kretanje fluida u cijevima čiji promjeri mogu biti manji nego kod izbora prirodne cirkulacije. Rezultat upotrebe opreme za pumpanje je ušteda materijala i poboljšanje efikasnosti sistema.

Karakteristike zatvorenog snabdijevanja toplinom imaju sljedeće prednosti:

• efikasnije grejanje u odnosu na otvoreni sistemi  u zatvorenom nosaču toplote se širi brže, a efikasnost se povećava;
• minimalne šanse za ulazak zraka i radijatora;
• nema isparavanja rashladnog sredstva u okolinu;
• povećana pogodnost održavanja opreme zbog ugradnje ekspanzionih rezervoara na povratnim vodovima kotlova.

Praktično jedini nedostatak zatvorenog sistema grijanja je zavisnost od električne mreže. I pumpe, i većina kotlova neće raditi u odsustvu struje. Međutim, iz ove situacije možete pronaći izlaz - zbog male snage opreme, ona može raditi neko vrijeme od uređaja za neprekidno napajanje. A ponekad, u oblastima sa nestabilnim snabdevanjem energijom, problem se rešava uređenjem zatvorenog sistema grejanja sa prirodna cirkulacija. Iako je njen rad manje efikasan u odnosu na verzije pod pritiskom, jedan od glavnih problema je prevazilaženje slobodnog protoka zatvorene membrane ekspanziona posuda. I gravitaciona shema se odnosi samo na otvorene sisteme.

Izbor prave šeme

Za izgradnju privatnih kuća koristiti dvije opcije za grijanje:

• jednostruka cijev;
• dvije cijevi.

  Prva šema, ponekad nazvana "Leningradka", pogodna je za male pojedinačne i dvoetažne zgradena svakom spratu od kojih je instalirano od 1 do 5 radijatora. Stvaranje takvog sistema zahtijeva precizan proračun i ugradnju različitog broja dijelova grijaćih uređaja kako bi se kompenziralo hlađenje rashladnog sredstva. Jedna od varijanti takvih šema je jedan cevni sistem  sa protokom rashladne tečnosti i zatvaranjem bez pritiska, što ukazuje na porast zagrijane vode iz kotla duž glavnog usponskog voda na autoputeve gornjeg kata i ulazi u uređaje za grijanje. Ohlađeni nosač topline iz radijatora se miješa s grijanim i postupno se spušta na niže etaže.

Još jedna dvodijelna shema je najbolja opcija  za zatvoreni sistem. Mnogo je lakše izračunati i instalirati, jer je temperatura rashladnog sredstva ispred svakog uređaja za grijanje gotovo ista. Princip distribucije fluida u sistemu je relativno jednostavan - jedini izuzetak je verzija sa kotlom za kruto gorivo. Kako bi se spriječila kondenzacija unutar kotla, krug je dopunjen jedinica za miješanje  sa zaobilaznim i trostrukim ventilom. Tečnost prolazi kroz obilazni vod dok se ne zagrije na temperaturu koja onemogućava kondenzaciju pare, nakon čega ulazi u opremu.

Osnovni elementi i pravila za njihov izbor

Svi zatvoreni sistemi grijanja sastoje se od sljedećih elemenata:

• kotao, koji mora biti kompletiran sa sigurnosnom grupom - ponekad se instalira direktno u opremu, u drugim slučajevima - na dovodnom vodu;
• cirkulacionu pumpu koja obezbeđuje dovoljan pritisak za kretanje rashladne tečnosti kroz cevi sistema;
• ekspanziona posuda. Svrha ovog uređaja je da kompenzira širenje fluida u cjevovodima i da održava konstantan pritisak u sistemu;
• cijevi, radijatori, konvektori i krugovi grijanja "sustavi podnog grijanja".

Izbor kotla vrši se samo nakon odgovarajućeg proračuna, što rezultira snagom uređaja potrebnog za održavanje optimalnih mikroklimatskih uvjeta. Možete je sami izračunati, ali da biste uzeli u obzir sve koeficijente i nijanse, obratite se stručnjacima. Pumpe su odabrane za rezultirajuću brzinu protoka i pritiska, a najčešće se postavljaju na povratnim linijama.

Još jedan važan element, čiji su parametri određeni proračunom, je ekspanziona posuda. Njen kapacitet zavisi od zapremine ukupnog rashladnog sredstva u sistemu i vrste fluida. Tako, na primer, za vodu je potrebno nadoknaditi ekspanziju za 5-10%, za antifriz - ne manje od 10-15%. Približna zapremina ekspanzione posude je 1/10 ukupne količine tečnosti u cevima. Na primjer, 250-litarski sustav grijanja zahtijeva 25-litarski (ili 30-litarski, ako je pogodan nije na prodaju) spremnik.

Cevi za zatvoreni sistem grejanja, poželjno je odabrati metal-plastiku - prečnika od 1 inča (25 mm) i 3/4 ’(20 mm). Za baterije, najčešće se biraju čelik i liveno gvožđe. I kada se izvodi montažni radovi  uradite to sami sa rukama, preferirajte aluminij. Radijatori napravljeni od ovog materijala su lakši za transport i instalaciju.

Glavne nijanse instalacije

Instalacija zatvorenog sistema grejanja nije preteška i sastoji se od sledećih koraka:

1. Prva je instalirana jedinica za grijanje;
2. Zatim se, u skladu sa prethodno izrađenim crtežima, montiraju cevovodi i radijatori;
3. Sljedeći ventil je instaliran.
4. Poslednji ekspanzioni rezervoar je montiran.

Za ispuštanje vode iz uređaja za grijanje, shema predviđa ugradnju zapornih ventila na njihovom izlazu. Bitan element u ovom slučaju je premosnica koja omogućava zagrijavanje rashladnog sredstva na željenu temperaturu. Osim toga, sistem zahtijeva i ugradnju sigurnosne grupe koja štiti cjevovode i opremu, kao i brtvljenje spojeva pomoću posebnog sanitarnog lana ili brtvila.

Sistem za grijanje vode ima određeni kapacitet. Unutrašnji hidraulički pritisak u zatvorenom sistemu napunjen vodom, sa povećanjem temperature i željom da se voda proširi povećava. Povećani pritisak u zatvorenom sistemu grijanja može premašiti vlačnu čvrstoću njegovih pojedinačnih elemenata i dovesti do nesreće. Zbog toga se u sistem za grijanje vode uvodi ekspanziona posuda (prigušivač).

Ekspanziona posuda obavlja nekoliko važnih funkcija.

1. Prijem inkrementalnog volumena vode u sistemu, nastao uslijed toplinskog širenja pri zagrijavanju, radi održavanja izračunatog hidrostatskog tlaka.
2. Dopunjavanje smanjenja zapremine vode u sistemu sa smanjenjem temperature i blagim curenjem.
3. Uklanjanje iz otvorenog tipa rezervoara viška vode u odvod kada je sistem pun.
4. Sakupljanje vazduha iz vode kada se zagreva u generatoru toplote (kotao).

Vazduh ulazi u sistem sa vodom iz slavine, u kojoj se oko 40 mg / l rastvara na sobnoj temperaturi. Kada se zagreje do maksimalno izračunate temperature (+95 ° C), rastvorljivost vazduha se smanjuje na 3 mg / l. Oslobođeni mjehurići zraka (35-37 mg / l) plutaju u toku protoka vode kroz glavni vod u ekspanzionu posudu, a odatle se uklanjaju u atmosferu. Ekspanzione posude su dva tipa.

Ekspanziona posuda otvorenog tipa

Kapacitet, čije je dno spojeno na cijev sistem grijanja. Nivo vode u njemu zavisi od količine fluida u sistemu. Što je voda toplija, veća je njena zapremina. Post open tank  iznad gornje točke sustava grijanja, u pravilu, u potkrovlju kuće, dok je spremnik izoliran kako bi se smanjio gubitak topline kroz zidove. Otvoreni spremnici su glomazni, propusni, neestetični za postavljanje u prostorije.

Ekspanziona posuda zatvorena

To je zatvoreni metalni kontejner - kapsula sfernog ili ovalnog oblika, podijeljena unutar zapečaćene membrane od gume otporne na toplinu u dvije komore - zrak i tekućina. U vazdušnom delu je ventil, koji, uz snažno povećanje pritiska, otvara (spušta) vazduh i na taj način omogućava da tečnost zauzme unutrašnji volumen rezervoara. Kada se pritisak vode podigne, membrana se savija i izbacuje vazduh iz rezervoara. Kada padne pritisak vode, dijafragma se „vraća na svoje mesto“, a vazduh kroz ventil ulazi u rezervoar.

U drugom dizajnu, jedna komora u fabrici je napunjena pod pritiskom gasom (azotom). Druga komora u radnom položaju je povezana sa sistemom grijanja i napunjena je rashladnim sredstvom (vodom) od prisutnog pritiska. Pritisak u obje komore će se izjednačiti. Tako, promena pritiska u sistemu grejanja dovodi do odgovarajuće promene u zapremini gasa i rashladne tečnosti u ekspanzionoj posudi. Spremnik se nalazi bilo gdje u sustavu grijanja, ali, u pravilu, pored kotla, a ako postoji opskrba toplom vodom, drugi spremnik je instaliran pored kotla. Volumen membranskog spremnika varira ovisno o snazi ​​kotla i volumenu rashladnog sredstva.

Rezervoar zatvorenog tipa je povoljan u odnosu na rezervoar otvorenog tipa. Prvo, u zatvorenom spremniku, tekućina ne dolazi u kontakt sa zrakom: tekućina ne isparava i ne oksidira se kisikom (i ne korodira) unutrašnja površina  cijevi i radijatori). Drugo, tečnost iz zatvorenog rezervoara nikada neće izliti i neće pokvariti dekoraciju zidova i poda.

Treće, spremnik zatvorenog tipa može se staviti na bilo koje pogodno mjesto u sustavu grijanja.

Otvoreni spremnici se izrađuju prema standardnim crtežima od čelika debljine 3-4 mm i opremljeni su gornjim poklopcem za pregled i bojenje. Spremnici mogu biti cilindrični ili pravokutni. Uređaj spremnika otvorenog tipa prikazan je na sl.

Šema uređaja otvorenog ekspanzionog spremnika s priključcima za priključne cijevi; 1 - ekspanziona cijev: 2 - razdjelna cijev razdjelne cijevi; 3 - signalna cijev: 4 - kružna cijev: 5 - odvodna cijev; b - poklopac spremnika. poklopac spremnika.

U tijelu spremnika nalazi se nekoliko mlaznica za spajanje cijevi. Cijev (1) je dizajnirana za spajanje ekspanzione cijevi kroz koju voda ulazi u spremnik; cijev (2) je spojena na preljevnu cijev, koja komunicira s atmosferom; Cijev (3) komunicira s upravljačkom (signalnom) cijevi na kojoj je instalirana dizalica. Kada je sistem napunjen vodom, voda koja istječe kada je ventil otvoren, signalizira prisutnost vode u spremniku, a time i u sustavu. Nivo vode ne bi trebao biti niži od nivoa mlaznice (3), a ako voda ne iscure s otvorenom slavinom, treba je dodati. Na slici, ovaj nivo je prikazan tačkastom linijom. Cev (4), koja se nalazi bliže dnu rezervoara, dizajnirana je za povezivanje cirkulacione cevi kroz koju se voda ispušta u sistem grejanja; Mlaznica (5) sa čepom je potrebna za ispuštanje vode iz rezervoara za rutinske preglede i popravke. Prikazan na rasporedu cijevi može se mijenjati. Veličina rezervoara se izračunava u zavisnosti od ukupne količine vode u sistemu grejanja.

Proračun volumena otvorenog ekspanzionog spremnika

Tečnosti praktično nisu komprimirane. Dakle, pod uslovom da zatvoreni sistem  grijanje je potpuno napunjeno rashladnim sredstvom, čak i neznatno povećanje njegove zapremine uslijed toplinskog širenja će dovesti do hitnog povećanja pritiska. Kao rezultat, sigurnosni ventil prisutan u sistemu će se aktivirati, a višak dijela rashladnog sredstva će iscuriti.

Kapacitet ekspanzione posude je izabran tako da u rasponu radne temperature, termičko širenje rashladnog sredstva ne dovodi do povećanja pritiska u sistemu iznad pritiska otvaranja sigurnosnog ventila.

Korisna zapremina ekspanzione posude, ograničena visinom hn, mora odgovarati povećanju volumena vode koja ispunjava sistem grijanja kada se zagrije na prosječnu projektnu temperaturu. Povećanje obima vode u sistemu grejanja određuje se po formuli: Vc = Vc, gde: Vc je ukupna unutrašnja zapremina kotla za grejanje, cevi sa priključcima, radijatori, itd., Ili, ekvivalentno, zapremina vode u sistemu pri početnoj temperaturi, m3 (l);

t je promjena temperature vode od početne do prosječne;

s - srednja vrijednost koeficijenta volumne ekspanzije vode (0,0006).

Neto zapremina ekspanzione posude (Upol) mora biti veća ili jednaka povećanoj količini vode (Vc). Na primjer.Zapremina vode u sistemu je 250 litara. Početna temperatura vode je 16 ° C, prosječna temperatura je 90 ° C. t = 90 - 16 = 74 C. Nađite korisnu zapreminu ekspanzione posude: Y „oL\u003e Vc = 0,0006 74 250 = 11,1 l.

Zračni ventil

Zračni ventil, ili "odušak", uklanja vazduh iz sistema. U početku, sistem je napunjen tečnošću sve dok u njemu nema zraka. Ali u procesu zagrijavanja tekućine mogu se pojaviti mjehurići zraka (kao u kotlu). Mjehurići formiraju zračnu komoru i sprečavaju prolaz tekućine kroz cijevi i. I tako se vazdušni čep automatski uklanja kroz ventil za vazduh. Za istu namjenu koristi se separator - separator zraka sastavljen s manometrom, sigurnosnim ventilima i ventilima za zrak.