Jak działają systemy grzewcze z obiegiem pomp: schematy organizacyjne

Nawet doświadczeni rzemieślnicy nie zawsze są w stanie zapewnić naturalny ruch chłodziwa w obwodzie grzewczym.Zdarza się, że woda przepływa przez system, ale do domu nie dociera wystarczająca ilość ciepła.

Coraz częściej właściciele domów prywatnych wolą instalować systemy grzewcze z obiegiem pomp, które są dość różnorodne i wygodne. W tym artykule sprawdziliśmy podstawowe schematy organizacji wymuszonego ogrzewania, uzupełniając materiał ilustracjami wizualnymi i zdjęciami.

Wybraliśmy także przydatne filmy z zaleceniami specjalistów dotyczącymi instalacji urządzeń pompowych w systemie grzewczym. Pozwoli to szczegółowo zrozumieć kwestię instalacji pompy.

Zasada działania systemu pod przymusem

Pompa obiegowa to małe urządzenie elektryczne, które jest niezwykle proste. Wewnątrz obudowy znajduje się wirnik, który obraca się i nadaje chłodziwu krążącemu w układzie niezbędne przyspieszenie. Silnik elektryczny zapewniający obrót zużywa bardzo mało prądu, tylko 60-100 W.

Obecność takiego urządzenia w systemie znacznie upraszcza jego konstrukcję i instalację. Wymuszony obieg chłodziwa pozwala na zastosowanie rur grzewczych o małej średnicy i poszerza możliwości przy wyborze kotła grzewczego i grzejników.

Bardzo często system pierwotnie stworzony z myślą o naturalny obieg, działa niezadowalająco ze względu na małą prędkość przepływu chłodziwa w rurach, tj. niskie ciśnienie w obiegu. W takim przypadku zainstalowanie pompy pomoże rozwiązać problem.

Nie należy jednak dać się ponieść prędkości wody w rurach, ponieważ nie powinna ona być zbyt wysoka. W przeciwnym razie z biegiem czasu konstrukcja może po prostu nie wytrzymać dodatkowego ciśnienia, dla którego nie jest zaprojektowana.

Jeżeli w układach z naturalnym obiegiem chłodziwa można zastosować otwarty zbiornik wyrównawczy, to w obiegach wymuszonych należy preferować zamknięty, szczelny pojemnik

W przypadku obiektów mieszkalnych zalecane są następujące maksymalne ograniczenia prędkości przepływu chłodziwa:

• przy nominalnej średnicy rury 10 mm - do 1,5 m/s;
• przy nominalnej średnicy rury 15 mm - do 1,2 m/s;
• przy nominalnej średnicy rury 20 mm i większej – do 1,0 m/s;
• dla pomieszczeń gospodarczych budynków mieszkalnych - do 1,5 m/s;
• dla budynków pomocniczych - do 2,0 m/s.

W systemach z naturalnym obiegiem zbiornik wyrównawczy zwykle umieszczane na stole. Ale jeśli projekt jest uzupełniony pompą obiegową, zwykle zaleca się przeniesienie zbiornika magazynowego do linii powrotnej.

Konstrukcja pompy obiegowej jest bardzo prosta, zadaniem tego urządzenia jest nadanie czynnikowi chłodzącemu przyspieszenia wystarczającego do pokonania oporów hydrostatycznych układu

Ponadto zamiast zbiornika otwartego należy zainstalować zbiornik zamknięty.Tylko w małym mieszkaniu, gdzie instalacja grzewcza jest krótka i ma prostą konstrukcję, można obejść się bez takiej przeróbki i zastosować stare naczynie wyrównawcze.

Obliczenia dla systemów ogrzewania wymuszonego

Prawidłowo zorganizowany system wymuszonego obiegu wymaga skomplikowanych obliczeń inżynierskich. Ale niektóre formuły pozwalają ocenić stan systemu i uzyskać dokładniejszy obraz niezbędnych zmian, szczególnie jeśli mówimy o małym domu lub mieszkaniu. Moc urządzeń grzewczych dobiera się najczęściej w zależności od wielkości pomieszczeń, które mają być ogrzewane.

Producenci zwykle zalecają, aby natężenie przepływu chłodziwa mierzone w litrach na minutę odpowiadało liczbie kilowatów mocy kotła. Oznacza to, że dla kotła o mocy 40 W najbardziej odpowiednie natężenie przepływu chłodziwa wynosi 40 l/min.

W ten sam sposób oblicza się zużycie wody dla oddzielnego pomieszczenia lub grupy pomieszczeń. W tym przypadku kierują się całkowitą mocą grzejników zainstalowanych na miejscu.

Prędkość, z jaką płyn chłodzący porusza się wzdłuż konturu systemu grzewczego, w dużej mierze zależy od tego, jak prawidłowo dobrana jest średnica rur

Średnicę rur grzewczych określa się zgodnie z ustalonym przepływem chłodziwa:

• przy przepływie 5,7 l/min wymagane są rury półcalowe;
• przy natężeniu przepływu 15 l/min wymagane są rury o średnicy 3/4 cala;
• przy przepływie 30 l/min wymagane są rury calowe;
• przy natężeniu przepływu 53 l/min wymagane są rury o średnicy cala i jednej czwartej;
• przy natężeniu przepływu 83 l/min wymagane są rury o średnicy półtora cala;
• przy przepływie 170 l/min wymagane są rury dwucalowe;
• przy natężeniu przepływu 320 l/min wymagane są rury o średnicy dwóch i pół cala itp.

Aby określić parametry odpowiedniej pompy obiegowej należy zmierzyć długość całego obwodu grzewczego, do którego będzie ona podłączona. W przypadku systemu dziesięciometrowego potrzebna jest wysokość podnoszenia pompy 0,6 m. Z prostych obliczeń wynika, że ​​dla systemu o długości 60 metrów potrzebna jest pompa o długości 3,6 m.

Parametry te obowiązują jednak tylko dla układu, w którym średnica rury została prawidłowo dobrana, jak wskazano powyżej. W przypadku zastosowania zbyt wąskich rur konieczna będzie pompa o większej mocy, aby pokonać nadmierne ciśnienie hydrauliczne powstające w układzie na skutek niewłaściwego doboru rur.

Podajemy szczegółowe zalecenia dotyczące wyboru pompy obiegowej W tym artykule.

Do usunięcia powietrza z zamkniętego układu potrzebny jest automatyczny odpowietrznik lub mechaniczne urządzenie do usuwania nadmiaru powietrza, zawór Mayevsky'ego. Urządzenia te są niezbędne w obiegach grzewczych, pomagają zapobiegać problemowi przewiewności. Takie urządzenia są instalowane na grzejnikach, na pionach zasilających, a także w problematycznych obszarach złożonych obwodów grzewczych.

Zasada ta obowiązuje również w odwrotnym kierunku: jeśli rury są szersze niż wymaga tego norma, należy zmniejszyć moc obliczeniową pompy obiegowej.

Ważnym elementem systemów ogrzewania wymuszonego jest grupa bezpieczeństwa:

Eksperci zalecają zakup nie jednego, ale dwóch takich urządzeń na raz. Jeden jest głównym, a drugi rezerwowym. Można go zamontować na obejściu lub przechowywać w spiżarni.

Pompa obiegowa jest zwykle odporna na awarie, ale jest wrażliwa na jakość wody w obiegu grzewczym. Aby przedłużyć działanie urządzeń grzewczych, sensowne jest zapewnienie filtracji chłodziwa i podjęcie odpowiednich działań w odpowiednim czasie przepłukiwanie systemu.

Schematy układów z obiegiem pomp

Systemy grzewcze z wymuszonym obiegiem różnią się w następujący sposób:

• jako jedno- lub dwururowe (możliwość podłączenia rur do grzejników);
• z pionowymi pionami lub poziomymi liniami;
• ślepy zaułek lub związany z nim ruch chłodziwa
• z okablowaniem górnym lub dolnym.

Systemy jednorurowe stają się coraz mniej powszechne, ponieważ ich wady znacznie przewyższają zalety. Jest to bardzo prosta opcja, w której grzejniki są połączone szeregowo.Płyn chłodzący przechodzi kolejno przez każde urządzenie grzewcze, stopniowo ochładzając się.

Oczywiście przy takim schemacie pierwsze grzejniki będą lepiej ogrzewać pomieszczenie niż te znajdujące się na końcu systemu. Aby wyrównać różnicę temperatur, konieczne jest zainstalowanie większej liczby grzejników na końcu linii niż na jej początku.

Jednorurowe systemy grzewcze są łatwe w realizacji i niedrogie, ale problem nierównomiernego ogrzewania i uzależnienie od awarii jednego grzejnika sprawiły, że w nowoczesnych warunkach są one praktycznie nieodbierane

Takie urządzenie jest wyjątkowo niewygodne, ponieważ w przypadku awarii nie można wyłączyć tylko jednego grzejnika, konieczne będzie spuszczenie płynu chłodzącego z całego obwodu. Schemat dwururowy polega na równoległym podłączeniu każdego grzejnika za pomocą dwóch rur do wspólnej linii.

Oczywiście w tym celu będziesz musiał użyć więcej materiałów, całkowity koszt i czas instalacji będą wyższe niż w przypadku opcji jednorurowej.

Dwururowe systemy grzewcze pozwalają równomiernie ogrzać każde pomieszczenie, a awaria jednego grzejnika nie spowoduje wyłączenia całego obiegu

Zawory odcinające są instalowane na każdym grzejniku z przyłączem dwururowym. Dzięki temu w razie potrzeby można usunąć lub wyłączyć tylko jeden grzejnik, podczas gdy pozostałe elementy systemu działają normalnie.

Rozgrzewanie według tego schematu odbywa się równomiernie, ponieważ płyn chłodzący wpływa do każdego grzejnika osobną linią, a następnie wraca do kotła w celu ogrzania, zamiast przechodzić przez pozostałe grzejniki.

W budynkach wielokondygnacyjnych stosuje się piony pionowe, wygodnie jest podłączyć do nich grzejniki znajdujące się na różnych piętrach.Pionowa konstrukcja ułatwia szybkie usunięcie powietrza uwięzionego w instalacji, co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo tworzenia się zatorów powietrznych.

Stworzenie pionowego systemu grzewczego nie będzie tanie, ale jest to efektowna konstrukcja, która jest odporna na działanie powietrza i doskonale nadaje się do montażu w budynkach wielopiętrowych

W obwodach poziomych główna linia, do której równolegle podłączone są grzejniki, znajduje się, jak sama nazwa wskazuje, w płaszczyźnie poziomej. System tego typu nadaje się do ogrzewania budynków parterowych o dużej powierzchni.

Stosunkowo niedroga opcja nie jest odporna na tworzenie się zatorów powietrznych. Aby zapobiec tego typu problemom, stosuje się automatyczne nawiewy. Szczegółowo opisujemy zasady usuwania śluzy powietrznej z systemu grzewczego. omówione tutaj.

Poziome systemy grzewcze są stosunkowo niedrogie i zwykle stosowane są przy projektowaniu dużych budynków o jednej lub dwóch kondygnacjach.

Nierównomierne ogrzewanie jest typowe nie tylko dla systemów jednorurowych, ale także dla ślepych opcji ogrzewania, które są dość powszechne.

Na tym schemacie chłodziwo przepływa w kierunku przeciwnym do ruchu powrotnego. W rezultacie w układzie pojawiają się grzejniki, które odbierają nieco schłodzony płyn chłodzący, który następnie wpływa do rury powrotnej.

W systemach ślepych grzejniki umieszczone daleko od pionu zasilającego otrzymują mniej ciepła niż te znajdujące się obok niego. W powiązanych schematach wszystkie elementy systemu funkcjonują w trybie równoważnym

W rezultacie więcej ciepła wpływa do grzejników najpierw z pionu, a mniej do grzejników znajdujących się dalej. Na małych obszarach ten punkt może nie być tak zauważalny, ale w przestronnych domach będzie zauważalny.W tej sytuacji zaleca się wykonanie kilku krótszych przewodów zamiast jednej długiej, aby cały płyn chłodzący przepływał przez gałęzie w mniej więcej tej samej temperaturze.

Powiązany schemat opiera się na dokładnie takiej samej długości pierścieni cyrkulacyjnych w całym domu, co pozwala uzyskać niezwykle precyzyjną równomierność ogrzewania. Jednak wdrożenie tej opcji okablowania nie jest łatwe, ponieważ trzeba będzie zainstalować dużą liczbę rur.

Okablowanie górne w systemach grzewczych stosuje się, gdy znajduje się poddasze, na którym można zainstalować naczynie wzbiorcze. Jeśli nie jest to możliwe, można z powodzeniem zastosować niższą dystrybucję ciepła

Nazwa górnego i dolnego okablowania pochodzi od lokalizacji rury zasilającej. W pierwszym przypadku płyn chłodzący dostaje się do układu od góry, a w drugim od dołu.

W przypadku okablowania od góry zbiornik wyrównawczy jest instalowany w najwyższym punkcie układu, płyn chłodzący rozprzestrzenia się po całym układzie pod wpływem grawitacji. Linia powrotna będzie tutaj znajdować się poniżej grzejników. Aby zrealizować taki projekt w prywatnym domu, potrzebne jest poddasze, na którym zainstalowany jest zbiornik.

Jeśli nie ma warunków dla podziału górnego, należy zastosować drugą opcję, gdy chłodziwo jest dostarczane od dołu, a powrót jest zainstalowany nad grzejnikami. Zadanie przemieszczania chłodziwa z odpowiednio dużą prędkością powierzone jest głównie pompie obiegowej.

Schemat ten jest instalowany stopniowo, od dolnej kondygnacji do górnej, podczas gdy linia zasilająca jest wykonana z lekkim nachyleniem, aby zapobiec występowaniu śluz powietrznych.

Aby usunąć kieszenie powietrzne, komunikacja grzewcza jest wyposażona w automatyczne otwory wentylacyjne:

Gdzie umieścić pompę obiegową?

Najczęściej pompa obiegowa jest instalowana po stronie powrotu, a nie po stronie zasilania. Uważa się, że ryzyko szybkiego zużycia urządzenia jest mniejsze, ponieważ płyn chłodzący już ostygł. Ale w przypadku nowoczesnych pomp nie jest to konieczne, ponieważ mają one tak zwane łożyska smarowane wodą. Są już zaprojektowane specjalnie do takich warunków pracy.

Oznacza to, że po stronie zasilania istnieje możliwość zamontowania pompy obiegowej, zwłaszcza że tutaj ciśnienie hydrostatyczne w instalacji jest niższe. Miejsce montażu urządzenia umownie dzieli system na dwie części: strefę tłoczenia i strefę ssania.Pompa zainstalowana na zasilaniu, bezpośrednio za zbiornikiem wyrównawczym, wypompuje wodę ze zbiornika i wpompuje ją do instalacji.

Pompa obiegowa w systemie grzewczym dzieli obwód na dwie części: obszar wtrysku, do którego wpływa płyn chłodzący, oraz obszar podciśnienia, z którego jest on wypompowywany

Jeśli pompa zostanie zainstalowana na linii powrotnej przed zbiornikiem wyrównawczym, wówczas będzie pompować wodę do zbiornika, wypompowując ją z układu. Zrozumienie tego punktu pomoże uwzględnić charakterystykę ciśnienia hydraulicznego w różnych punktach układu. Gdy pompa pracuje, ciśnienie dynamiczne w układzie ze stałą ilością chłodziwa pozostaje stałe.

Ważne jest nie tylko wybranie optymalnej lokalizacji do zainstalowania urządzeń pompujących, ale także ich prawidłowe zainstalowanie. Zalecamy zapoznanie się ze szczegółami montaż pompy obiegowej.

Zbiornik wyrównawczy wytwarza tzw. ciśnienie statyczne. W odniesieniu do tego wskaźnika w obszarze tłoczenia układu grzewczego powstaje zwiększone ciśnienie hydrauliczne, a zmniejszone w obszarze podciśnienia.

Podciśnienie może być tak silne, że osiągnie poziom ciśnienia atmosferycznego lub nawet będzie niższe, co stwarza warunki do przedostawania się powietrza do układu z otaczającej przestrzeni.

Przeciwnie, w obszarze zwiększonego ciśnienia powietrze może zostać wypchnięte z układu, a czasami obserwuje się wrzenie płynu chłodzącego. Wszystko to może prowadzić do nieprawidłowego działania urządzeń grzewczych. Aby uniknąć takich problemów, należy zapewnić nadciśnienie w obszarze ssania.

Aby to zrobić, możesz skorzystać z jednego z następujących rozwiązań:

• podnieść naczynie wyrównawcze na wysokość co najmniej 80 cm od poziomu rur grzewczych;
• umieść napęd w najwyższym punkcie systemu;
• odłączyć rurę magazynującą od zasilania i przenieść ją do powrotu za pompą;
• instaluj pompę nie na powrocie, ale na zasilaniu.

Nie zawsze jest możliwe podniesienie zbiornika wyrównawczego na wystarczającą wysokość. Zwykle umieszcza się go na poddaszu, jeśli jest tam niezbędna przestrzeń. Ważne jest przestrzeganie zasad montażu napędu, aby zapewnić jego bezawaryjną pracę.

Podajemy szczegółowe zalecenia dotyczące montażu i podłączenia zbiornika wyrównawczego nasz drugi artykuł.

Jeśli poddasze nie jest ogrzewane, zbiornik magazynowy będzie musiał zostać zaizolowany.Dość trudno jest przenieść zbiornik do najwyższego punktu układu z wymuszonym obiegiem, jeśli wcześniej był on utworzony jako naturalny.

Część rurociągu będzie musiała zostać przerobiona, aby nachylenie rur było skierowane w stronę kotła. W systemach naturalnych nachylenie jest zwykle wykonywane w kierunku kotła.

Zbiornik wyrównawczy montowany w pomieszczeniu nie wymaga dodatkowego zabezpieczenia, jednak w przypadku montażu na nieogrzewanym poddaszu należy zadbać o zaizolowanie tego urządzenia

Zmiana położenia rury zbiornika z zasilania na powrót zwykle nie jest trudna do wykonania. Równie łatwo jest wdrożyć ostatnią opcję: zainstalować pompę obiegową w systemie na linii zasilającej za zbiornikiem wyrównawczym.

W takiej sytuacji zaleca się wybrać najbardziej niezawodny model pompy, który wytrzyma kontakt z gorącym płynem chłodzącym przez długi czas.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Ciekawe informacje na temat systemów wymuszonego ogrzewania można znaleźć w tym filmie:

Bardziej szczegółowe informacje na temat obliczeń wymaganych przy wyborze pompy obiegowej można znaleźć tutaj:

W tym filmie szczegółowo opisano procedurę projektowania i montażu pompy obiegowej:

Systemy ogrzewania wymuszonego nie są tak skomplikowane, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Aby jednak zrealizować takie zadanie, musisz poprawnie wykonać obliczenia i sporządzić kompetentny projekt. Z zastrzeżeniem tych warunków, możesz zapewnić swojemu domowi niezawodne i wydajne ogrzewanie.

Wybierasz optymalny schemat instalacji wymuszonego systemu ogrzewania w swoim domu? Może masz pytania, których nie omówiliśmy w tym artykule? Zapytaj je naszego eksperta w bloku komentarzy.

A może chcesz uzupełnić materiał o praktyczne porady dotyczące montażu urządzeń pompujących? Napisz do nas - Twoje uwagi pomogą wielu nowicjuszom.