Otwarty system grzewczy: schematy i cechy konstrukcyjne

Ze względu na łatwość instalacji, niski koszt i wystarczającą wydajność otwarty system grzewczy nadal cieszy się zainteresowaniem.Kiedy już zrozumiesz zasadę działania, wyposażenie i zasady instalacji, będziesz mógł samodzielnie zorganizować dostawę ciepła do swojego domu.

Powiemy Ci, jak stworzyć funkcjonalny obwód grzewczy typu otwartego. Pokażemy Ci jak zbudować system, ściśle przestrzegając wymagań technologicznych i standardów przy doborze i łączeniu elementów. Biorąc pod uwagę nasze zalecenia zbudujesz bezawaryjny, wydajny obwód.

Oferujemy niezależnym rzemieślnikom zapoznanie się ze sprawdzonymi w praktyce możliwościami montażu. Informacje przedstawione do rozważenia są uzupełnione przydatnymi diagramami, zbiorami zdjęć i instrukcjami wideo.

Wyposażenie i zasada działania systemu

W system podgrzewania wody Ciecz pełni rolę pośrednika w przekazywaniu energii cieplnej z kotłowni do grzejników. Cyrkulacja chłodziwa może odbywać się na duże odległości, zapewniając ogrzewanie domów i pomieszczeń o różnej wielkości. To wyjaśnia powszechne wprowadzenie podgrzewania wody.

Praca systemu grzewczego typu otwartego jest możliwa bez użycia pompy. Obieg chłodziwa opiera się na zasadach termodynamiki.Ruch wody przez rury następuje z powodu różnicy gęstości gorących i zimnych cieczy, a także z powodu nachylenia ułożonych rur.

Nieodzownym elementem układu jest otwarty zbiornik wyrównawczy, do którego wpływa nadmiar nagrzanego płynu chłodzącego. Dzięki zbiornikowi ciśnienie cieczy jest automatycznie stabilizowane. Kontener montowany jest nad wszystkimi elementami systemu.

Cały proces funkcjonowania „otwartego ogrzewania” umownie dzieli się na dwa etapy:

1. Okres pełnienia obowiązków. Ogrzany płyn chłodzący przemieszcza się z kotła do grzejników.
2. Powrót. Nadmiar ciepłej wody wpływa do zbiornika wyrównawczego, schładza się i wraca do kotła.

W instalacjach jednorurowych funkcję zasilania i powrotu pełni jedna linia, w instalacjach dwururowych rury zasilania i powrotu są od siebie niezależne.

Gęstość ciepłej wody jest mniejsza niż zimnej wody, dlatego w układzie powstaje ciśnienie hydrostatyczne. Gorąca woda pod ciśnieniem przemieszcza się w stronę grzejników

Jest uważany za najprostszy i najbardziej dostępny do samodzielnej instalacji system jednorurowy. Konstrukcja systemu jest elementarna.

Podstawowy pakiet jednorurowego zaopatrzenia w ciepło obejmuje:

• bojler;
• grzejniki;
• zbiornik wyrównawczy;
• Rury.

Niektórzy rezygnują z montażu grzejników i układają na obwodzie domu rurę o średnicy 8-10 cm, jednak eksperci zauważają, że przy takim rozwiązaniu zmniejsza się wydajność systemu i łatwość obsługi.

Grawitacyjny system jednorurowy typu otwartego jest niezależny energetycznie. Koszty zakupu rur, kształtek i wyposażenia są stosunkowo niskie. Może współpracować z różnymi typami kotłów

Bardziej skomplikowane w projektowaniu i droższe w realizacji opcja ogrzewania dwururowego. Jednak koszty i złożoność konstrukcji są w pełni równoważone przez wyeliminowanie standardowych wad systemów jednorurowych.

Prawie jednocześnie do wszystkich urządzeń doprowadzany jest płyn chłodzący o jednakowej temperaturze, schłodzona woda zbierana jest przewodem powrotnym i nie przepływa do następnego akumulatora.

Do obsługi każdego urządzenia w dwururowym obwodzie grzewczym instaluje się przewód zasilający i powrotny, dzięki czemu system temperaturowy dostarcza chłodziwo o jednakowej temperaturze do wszystkich punktów, a schłodzona woda jest zbierana i przesyłana do kotła przez linia powrotna - linia niezależna od zasilania

Wymagania dotyczące rozmieszczenia i eksploatacji

Instalując źródło ciepła w domu, należy wziąć pod uwagę szereg cech otwartego systemu grzewczego:

1. Aby zapewnić normalną cyrkulację, kocioł instaluje się w najniższym punkcie ciągu, a naczynie wzbiorcze w najwyższym.
2. Optymalnym miejscem do umieszczenia zbiornika wyrównawczego jest poddasze. W okresie zimowym należy zaizolować zbiornik i pion zasilający na nieogrzewanym poddaszu.
3. Układanie głównej linii odbywa się przy minimalnej liczbie zwojów, części łączących i pasujących.
4. W systemie ogrzewania grawitacyjnego woda krąży powoli (0,1-0,3 m/s), dlatego ogrzewanie powinno następować stopniowo. Nie dopuścić do wrzenia - przyspiesza to zużycie grzejników i rur.
5. Jeśli instalacja grzewcza nie jest używana zimą, należy spuścić ciecz – dzięki temu rury, grzejniki i kocioł nie zostaną uszkodzone.
6. Należy monitorować poziom płynu chłodzącego w zbiorniku wyrównawczym i okresowo go uzupełniać. W przeciwnym razie w linii pojawią się kieszenie powietrzne, które zmniejszą wydajność grzejników.
7. Woda jest optymalnym chłodziwem.Środek przeciw zamarzaniu jest toksyczny i nie jest zalecany do stosowania w układach mających swobodny kontakt z atmosferą. Jego użycie jest wskazane, jeśli nie ma możliwości spuszczenia płynu chłodzącego w okresie nieogrzewanym.

Szczególną uwagę zwraca się na obliczenie przekroju i nachylenia rurociągu. Standardy projektowe reguluje numer SNiP 2.04.01-85.

W obwodach z grawitacyjnym ruchem chłodziwa przekrój poprzeczny rury jest większy niż w obwodach pompujących, ale całkowita długość rurociągu jest prawie o połowę mniejsza. Nachylenie poziomych odcinków systemu, równe 2–3 mm na metr bieżący, jest odpowiednie tylko w przypadku instalowania źródła ciepła z naturalnym ruchem chłodziwa.

Niezastosowanie się do nachylenia podczas instalowania systemów z naturalnym przepływem chłodziwa prowadzi do przewietrzania rur i niedostatecznego nagrzewania grzejników oddalonych od kotła. W rezultacie spada wydajność cieplna

Rodzaje otwartych schematów grzewczych

W otwartym systemie grzewczym chłodziwo przemieszcza się na dwa różne sposoby. Pierwsza opcja to cyrkulacja naturalna lub grawitacyjna, druga to wymuszona lub sztuczna stymulacja za pomocą pompy.

Wybór schematu zależy od liczby pięter i powierzchni budynku, a także od oczekiwanych warunków termicznych.

Naturalny obieg w ogrzewaniu

W układ grawitacyjny nie ma mechanizmu zapewniającego ruch chłodziwa. Proces odbywa się wyłącznie poprzez rozprężanie gorącej wody. Do działania obwodu zapewniony jest pion przyspieszający, którego wysokość wynosi co najmniej 3,5 m.

Jeśli zaniedbasz instalację pionowego pionu transportowego, istnieje duże prawdopodobieństwo, że płyn chłodzący pochodzący z kotła nie osiągnie wystarczającej prędkości

System ogrzewania z naturalnym obiegiem jest optymalny dla budynków o powierzchni do 60 metrów kwadratowych. m. Za maksymalną długość obwodu zdolnego do dostarczenia ciepła uważa się linię główną o długości 30 m. Ważnym czynnikiem jest wysokość budynku i liczba kondygnacji domu, która pozwala na zainstalowanie pionu przyspieszającego.

Schemat naturalnego obiegu nie nadaje się do zastosowań niskotemperaturowych. Niewystarczająca ekspansja płynu chłodzącego nie spowoduje wytworzenia odpowiedniego ciśnienia w układzie.

Możliwości obwodu grawitacyjnego:

1. Podłączenie do podgrzewanych podłóg. Pompa obiegowa jest zamontowana na obiegu wodnym prowadzącym do podłogi. Reszta systemu działa normalnie. Jeśli zabraknie prądu, dom będzie nadal ogrzewany.
2. Praca z kotłem. Urządzenie grzewcze montuje się w górnej części systemu - nieco poniżej zbiornika wyrównawczego.

Aby zapewnić nieprzerwaną pracę, na kotle można zamontować pompę. Następnie schemat dostarczania ciepła i produkcji ciepłej wody automatycznie staje się opcją wymuszoną. Dodatkowo zamontowany jest zawór zwrotny zapobiegający recyrkulacji chłodziwa.

Układ wymuszony z pompą

Aby zwiększyć prędkość chłodziwa i skrócić czas ogrzewania pomieszczenia, wbudowana jest pompa. Ruch strumienia wody wzrasta do 0,3-0,7 m/s. Intensywność wymiany ciepła wzrasta, a gałęzie głównego nagrzewają się równomiernie.

Obwody pompowe są zbudowane zarówno jako otwarte, jak i zamknięte. W obwodach otwartych naczynie wyrównawcze instaluje się w najwyższym punkcie systemu.Obecność pompy pozwala zwiększyć rurociąg między kotłem grzewczym a akumulatorami, zarówno pod względem wysokości, jak i długości

Ważne punkty organizacyjne system obowiązkowy:

1. Obwód z wbudowaną pompą jest niestabilny. Aby zapewnić, że ogrzewanie pomieszczenia nie zostanie zatrzymane w przypadku przerwy w dostawie prądu, urządzenia pompujące są umieszczone na obejściu.
2. Pompę montuje się przed wlotem kotła na rurze powrotnej. Odległość do kotła wynosi 1,5 m.
3. Podczas instalowania pompy brany jest pod uwagę kierunek ruchu wody.

Na powrocie zamontowane są dwa zawory odcinające oraz kolano obejściowe z pompą obiegową. Jeśli w sieci jest prąd, krany zamykają się - płyn chłodzący przepływa przez pompę. Jeśli nie ma napięcia, należy otworzyć zawory - system przejdzie do naturalnego obiegu.

Na rurociągu zasilającym należy zainstalować zawór zwrotny. Element umieszcza się bezpośrednio za kotłem i zapobiega recyrkulacji chłodziwa podczas pracy pompy

Opcje rurociągów w systemie

Z układu urządzenia grzewcze i rury łączące zależą od wydajności, ekonomii i estetyki systemu grzewczego. Wybór okablowania określa się na podstawie cech konstrukcyjnych i powierzchni domu.

Specyfika systemów jednorurowych i dwururowych

Podgrzana woda różnymi drogami przepływa do grzejników i z powrotem do kotła. W układzie jednoprzewodowym chłodziwo jest dostarczane jednym rurociągiem o dużej średnicy. Rurociąg przebiega przez wszystkie grzejniki.

Zalety jednorurowego systemu z własnym obiegiem:

• minimalne zużycie materiałów;
• łatwość instalacji;
• ograniczona liczba rur wewnątrz przestrzeni mieszkalnej.

Główną wadą schematu z jedną rurą wykonującą obowiązki zasilania i powrotu jest nierównomierne nagrzewanie grzejników. Intensywność ogrzewania i przenoszenie ciepła przez akumulatory zmniejszają się w miarę oddalania się od kotła.

Przy długim łańcuchu przewodów i dużej liczbie grzejników ostatnia bateria może okazać się całkowicie nieskuteczna. „Gorące” urządzenia grzewcze zaleca się instalować w pomieszczeniach skierowanych na północ, w pokojach dziecięcych i sypialniach

Dwururowy schemat ogrzewania z pewnością zyskuje na popularności. Grzejniki łączą rurociągi powrotne i zasilające. Pomiędzy akumulatorami a źródłem ciepła tworzą się lokalne pierścienie.

Główne zalety systemu:

• wszystkie urządzenia grzewcze nagrzewają się równomiernie;
• możliwość regulacji ogrzewania każdego grzejnika osobno;
• niezawodność działania obwodu.

System dwuobwodowy wymaga dużych inwestycji i kosztów pracy. Trudniej będzie zainstalować dwie linie komunikacyjne wzdłuż obiektów budowlanych.

System dwururowy można łatwo zrównoważyć, zapewniając dopływ chłodziwa o tej samej temperaturze do wszystkich urządzeń grzewczych. Pomieszczenia ogrzewane są równomiernie

Górne i dolne doprowadzenie chłodziwa

W zależności od lokalizacji głównego przewodu dostarczającego gorący płyn chłodzący rozróżnia się przyłącza górne i dolne.

W otwartych systemach grzewczych z okablowaniem napowietrznym nie ma konieczności stosowania urządzeń wywiewnych. Jego nadmiar jest odprowadzany poprzez powierzchnię zbiornika wyrównawczego komunikującą się z atmosferą

W przypadku dystrybucji napowietrznej ciepła woda unosi się przez główny pion i jest przesyłana rurociągami dystrybucyjnymi do grzejników. Instalacja takiego systemu grzewczego jest wskazana w jedno- i dwupiętrowych domkach oraz domach prywatnych.

System zaopatrzenia w ciepło z dolnym okablowaniem jest dość praktyczny. Rura zasilająca znajduje się na dole, obok rury powrotnej. Ruch chłodziwa w kierunku od dołu do góry. Woda po przejściu przez grzejniki kierowana jest rurociągiem powrotnym do kotła grzewczego. Baterie są na wyposażeniu Żurawie Mayevsky'ego aby usunąć powietrze z przewodu.

W systemach grzewczych z okablowaniem dolnym konieczne staje się zastosowanie urządzeń wywiewnych, z których najprostszym jest kran Mayevsky'ego

Podstopnice pionowe i poziome

W zależności od rodzaju położenia głównych pionów rozróżnia się pionowe i poziome metody prowadzenia rurociągu. W pierwszym wariancie grzejniki na wszystkich piętrach podłączane są do pionowych pionów.

Okablowanie pionowe stosuje się przy układaniu domów o dwóch, trzech lub więcej piętrach z poddaszem, w którym można ułożyć i zaizolować rurociąg

Cechy systemów „pionowych”:

• brak kieszeni powietrznych;
• nadaje się do ogrzewania wieżowców;
• połączenie podłogi z pionem;
• trudności w montażu ciepłomierzy mieszkaniowych w budynkach wielokondygnacyjnych.

Okablowanie poziome polega na podłączeniu grzejników na jednym piętrze do jednego pionu. Zaletą tego schematu jest to, że urządzenie zużywa mniej rur, a koszty instalacji są niższe.

Piony poziome są zwykle stosowane w pomieszczeniach jedno- i dwupiętrowych. Rozmieszczenie systemu ma znaczenie w domach o konstrukcji szkieletowej i budynkach mieszkalnych bez ścian

Układ ogrzewania grawitacyjnego

Opracowanie projektu systemu grawitacyjnego lepiej powierzyć specjalistom zajmującym się ogrzewaniem. W dokumencie określono rodzaj ogrzewania, sposób podłączenia grzejników i obieg płynu chłodzącego, zalecane parametry sprzętu, liczbę grzejników oraz długość rurociągów.

Obliczenia systemu zaopatrzenia w ciepło

Konieczne jest określenie właściwości hydraulicznych systemu, co następnie pomoże prawidłowo wybrać optymalną średnicę rurociągu.

W naturalnym systemie grzewczym zaleca się instalację kotła w piwnicy lub piwnicy. Pozwala to na zwiększenie długości pionu tranzytowego

Aby obliczyć wartość ciśnienia cyrkulacyjnego (RC) musisz posiadać następujące dane:

1. Odległość od środka kotła grzewczego do środka grzejnika (H). Im większa odległość między tymi urządzeniami, tym cyrkulacja jest stabilniejsza.
2. Schłodzone ciśnienie (Ro) i podgrzewane (Pr) woda.

Ciśnienie cyrkulacyjne zależy tylko od różnicy temperatur chłodziwa. Dokładne wskaźniki można znaleźć w danych tabelarycznych.

Im większa różnica temperatur płynu chłodzącego, tym wyższe ciśnienie w przewodzie. Dlatego ważne jest, aby zadbać o temperaturę „wlotową” cieczy

Na szerokość odcinki rurociągów wpływ ma rodzaj materiału. Średnica rury stalowej musi wynosić co najmniej 50 mm. Po rozgałęzieniu przekrój autostrady zwęża się o jeden rozmiar. Przeciwnie, powrót jest montowany z późniejszą rozbudową.

Szczególną uwagę zwraca się na objętość zbiornika wyrównawczego. Wielkość zbiornika nie powinna być mniejsza niż 5% całkowitej objętości płynu chłodzącego w układzie. Niezastosowanie się spowoduje wypłynięcie wody z instalacji lub pęknięcie rury.

Wybór głównych komponentów

W przypadku systemu otwartego lepiej wybrać kocioł zasilany paliwem stałym lub olejem opałowym. Montaż kotłów elektrycznych i urządzeń gazowych jest zabronione.Czasami w linii tworzą się zatory powietrza - może to prowadzić do sytuacji awaryjnej.

Moc grzejnika określa się na podstawie obliczeń - 1 kW energii cieplnej na 10 m2 domu. W zależności od jakości izolacji pomieszczenia do uzyskanej wartości dodaje się 10-30%.

Kocioł znajduje się w wydzielonym pomieszczeniu wyposażonym w wymuszony obieg powietrza. Urządzenie instaluje się na podłożu z materiału ognioodpornego lub betonie

Zbiornik wyrównawczy dla grawitacyjnego systemu grzewczego musi być wykonany ze stali. Stosowanie materiałów polimerowych jest wysoce niepożądane. Do ogrzewania małego parterowego domu odpowiedni jest zbiornik o pojemności 8-15 litrów.

Do budowy rurociągu stosuje się rury wykonane z następujących materiałów:

1. Stal. Charakteryzują się wysoką przewodnością cieplną i odpornością na wysokie ciśnienie. Wadą jest złożoność instalacji i konieczność użycia sprzętu spawalniczego.
2. Polipropylen. Główne zalety: odporność na wahania temperatury, wytrzymałość, szczelność i łatwość montażu. Żywotność – 25 lat.
3. Metal-plastik. Materiał nie koroduje i zapobiega zatykaniu obwodu. Wady autostrady: ograniczona żywotność (do 15 lat) i wysokie koszty.
4. Miedź. Rury o maksymalnym przenikaniu ciepła i odporności na wysokie temperatury - do +500°C. Główną wadą jest wysoki koszt materiału.

W otwartym obiegu grzewczym zamontowane są grzejnikiwykonane z metali o wysokiej wytrzymałości.

Najpopularniejsze są modele stalowe. Charakteryzują się optymalną równowagą kluczowych parametrów: wyglądu, ceny i mocy cieplnej.

Ze względu na cienkie ścianki, niewielką wagę i wysoki stopień przenikania ciepła, grzejniki stalowe porównywane są do konwektorów. Sprzęt szybko nagrzewa pomieszczenia dzięki przyspieszonemu ruchowi powietrza

Otwórz kroki instalacji systemu

Cały proces organizacji systemu ogrzewania grawitacyjnego można podzielić na kilka etapów:

1. Instalacja kotła. Sprzęt mocuje się na powierzchni podłogi lub zawiesza na ścianie. Wybór metody zależy od wymiarów kotła.
2. Układ rurociągu według wybranego schematu i opracowanego projektu. Ważne jest przestrzeganie zalecanego kąta nachylenia obwodu rurowego.
3. Instalacja grzejników ogrzewanie i podłączenie ich do systemu.
4. Montaż zbiornika wyrównawczego i jego izolacja.
5. Łączenie wszystkich elementów, sprawdzenie szczelności połączeń i uruchomienie układu.

Za kotłem, na rurze zasilającej, zaleca się zamontowanie czujnika temperatury w celu monitorowania sprawności instalacji grzewczej.

Montaż systemu grzewczego należy przeprowadzić w ciepłym sezonie.Budowa autostrady i jej oddanie do użytku potrwa około tygodnia

Cechy montażu obwodu wymuszonego

Aby system przymusowy miał uzasadnienie i funkcjonował prawidłowo, należy wybrać dobro pompa obiegowa i prawidłowo „wbudować” go w magistralę grzewczą.

Wybór pompy obiegowej

Główne parametry wyboru sprzętu pompującego: moc urządzenia i ciśnienie. Charakterystyki te określa się na podstawie powierzchni ogrzewanego pomieszczenia.

Wskaźniki orientacyjne:

• w przypadku domów o powierzchni 250 m2 odpowiednia jest pompa o mocy 3,5 metra sześciennego na godzinę i ciśnieniu 0,4 atm;
• w pomieszczeniach o powierzchni 250-350 m2 zainstaluj urządzenie z prędkością 4,5 metra sześciennego na godzinę przy ciśnieniu 0,6 atm;
• jeśli powierzchnia domu wynosi 350-800 m2, zaleca się zakup pompy o wydajności 11 metrów sześciennych na godzinę, której ciśnienie wynosi co najmniej 0,8 atm.

Przy bardziej skrupulatnym wyborze specjaliści biorą pod uwagę długość systemu grzewczego, rodzaj i liczbę grzejników, materiał wykonania i średnicę rur, a także rodzaj kotła.

Montaż pompy w magistrali

Pompę umieszcza się na przewodzie powrotnym, tak aby przez urządzenie przepływał niezbyt gorący płyn chłodzący. Na linii zasilającej istnieje możliwość montażu nowoczesnych modeli wykonanych z materiałów odpornych na wysokie temperatury.

Podczas wkładania pompy nie należy zakłócać obiegu wody. Ważne jest, aby w dowolnym miejscu rurociągu, gdy pracuje agregat pompowy, ciśnienie hydrostatyczne pozostawało nadmierne.

Cztery dopuszczalne schematy systemów grzewczych z obiegiem pomp i otwartym zbiornikiem wyrównawczym. Ciśnienie hydrostatyczne utrzymuje się na pożądanym poziomie

Opcja 1. Podnoszenie zbiornika wyrównawczego.Prosty sposób na zamianę układu krążenia naturalnego na wymuszony. Do realizacji projektu potrzebna będzie wysoka przestrzeń na poddaszu.

Opcja 2. Przeniesienie zbiornika na odległy pion. Pracochłonny proces rekonstrukcji starego systemu i montażu nowego nie ma uzasadnienia. Możliwe są prostsze i skuteczniejsze metody.

Opcja 3. Rura zbiornika wyrównawczego w pobliżu dyszy pompy. Aby zmienić rodzaj cyrkulacji należy odciąć zbiornik od linii zasilającej, a następnie podłączyć go do linii powrotnej - za pompą obiegową.

Opcja 4. Pompa jest dołączona do przewodu zasilającego. Najprostszy sposób na zrekonstruowanie układu. Wadą tej metody są niekorzystne warunki pracy pompy. Nie każde urządzenie jest w stanie wytrzymać wysokie temperatury.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wideo nr 1. Zalecenia dotyczące montażu systemu grzewczego z naturalnym obiegiem:

Wideo nr 2. Procedura montażu pompy obiegowej:

Ważnymi aspektami aranżacji efektywnego systemu grzewczego jest wybór sprawnego obwodu, obliczenie parametrów linii głównej, dobór komponentów i przestrzeganie technologii montażu. Instalacja ręczna jest możliwa, jeśli masz umiejętności hydrauliczne, ale lepiej powierzyć opracowanie szczegółowego projektu profesjonalistom.

Chcesz zadać pytanie dotyczące schematu organizacyjnego i okablowania otwartego obwodu zaopatrzenia w wodę? Proszę o pozostawienie komentarzy w bloku poniżej. Tutaj masz możliwość zadania pytania lub zgłoszenia ciekawego faktu na dany temat.