Om een comfortabele temperatuur in huis te creëren, worden verschillende verwarmingsschema's gebruikt. Een geforceerde circulatie van het koelmiddel is effectief, maar niet altijd mogelijk. Als er in een landhuis stroomuitval is of een gebrek daaraan (huisje), is de andere optie de beste optie. Een zelf ontworpen zwaartekrachtverwarmingssysteem van het gesloten type dat zelf is ontworpen en geïnstalleerd, zal zijn functies uitvoeren zonder een pomp en andere elektrische apparatuur te installeren.
Kenmerken van het zwaartekrachtverwarmingssysteem
Het werkingsprincipe is gebaseerd op de eigenschap dat water uitzet bij toenemende temperatuur. Het creëren van een drukverschil in een gesloten leidingcircuit is de basis van de vloeistofcirculatie. Vanwege dit effect kreeg het zwaartekracht gesloten verwarmingssysteem een andere naam: zwaartekracht.
Structureel moet het uit de volgende elementen bestaan:
- Boiler. Een apparaat dat is ontworpen om de energie van brandende brandstof (brandhout, kolen, gas, enz.) Over te dragen aan een koelmiddel (water, antivries). In een gesloten zwaartekracht verwarmingssysteem gebeurt dit met behulp van een warmtewisselaar die zich zo dicht mogelijk in de ketel bij de verbrandingskamer bevindt;
- Pijpleidingen. Vereist voor het transporteren van verwarmde vloeistof van de warmtewisselaar naar de verwarmingsapparaten;
- Radiatoren. Ze zijn de belangrijkste warmtebron in de kamer. Hun grote oppervlak zorgt voor maximale warmteoverdracht tussen verwarmd water en lucht in de kamer;
- Veiligheids- en controleapparaten. Deze omvatten een expansievat, een zwaartekrachtklep voor verwarming, kleppen en smoorspoelen.
Tijdens het verwarmen van water in de warmtewisselaar zet het uit, waardoor er overdruk ontstaat. Het koude koelmiddel uit de retourleiding heeft op zijn beurt een hogere dichtheid en begint de vloeistof met hoge temperatuur te verdringen. Hierdoor treedt circulatie op.
Een van de belangrijkste elementen van het systeem is het booster-verdeelstuk - een verticale buis die op de ketel is aangesloten. Als u met uw eigen handen een zwaartekrachtverwarmingssysteem maakt, moet u er speciale aandacht aan besteden - beginnend bij het materiaal voor de vervaardiging van buizen en eindigend met hun diameter.
Hoe groter het volume van het booster-verdeelstuk, hoe hoger de koelmiddelsnelheid. Om dit te doen, moet u de optimale sectie en hoogte berekenen.
Het zwaartekrachtverwarmingssysteem van een huis met twee verdiepingen moet zo zijn ontworpen dat het koelmiddel zo gelijkmatig mogelijk over verschillende circuits kan worden verdeeld.
Gedetailleerde systeembeschrijving
Tijdens het verwarmen van water zal een deel ervan onvermijdelijk verdampen in de vorm van stoom. Voor tijdige verwijdering is een expansievat helemaal bovenaan het systeem geïnstalleerd. Het heeft 2 functies: via het bovenste gat wordt overtollige stoom verwijderd en vindt automatische compensatie voor verlies van vloeistofvolume plaats. Een soortgelijke regeling werd open genoemd.
Het heeft echter één belangrijk nadeel: de relatief snelle verdamping van water. Daarom geven ze er de voorkeur aan om voor grote vertakte systemen met hun eigen handen een zwaartekrachtverwarmingssysteem van een gesloten type te maken. De belangrijkste verschillen van de regeling zijn als volgt.
- In plaats van een open expansievat is op het hoogste punt van de pijpleiding een automatische ontluchter geïnstalleerd.Een gesloten zwaartekrachtverwarmingssysteem genereert een grote hoeveelheid zuurstof uit water tijdens het verwarmen van het koelmiddel, dat naast overdruk een bron is van roesten van metalen elementen. Voor het tijdig verwijderen van stoom met een hoog zuurstofgehalte is een automatische ontluchter geïnstalleerd;
- Om de druk van het reeds gekoelde koelmiddel te compenseren, is een gesloten membraanexpansievat gemonteerd voor het inlaatspruitstuk van de ketel. Als de zwaartekracht in het verwarmingssysteem de toegestane norm overschrijdt, compenseert het elastische membraan dit door het totale volume te vergroten.
Anders kunt u bij het ontwerpen en installeren van een zwaartekrachtverwarmingssysteem alleen met uw eigen handen de gebruikelijke regels en aanbevelingen volgen.
Zwaartekrachtverwarmingsschema's voor een huis met één verdieping en twee verdiepingen
Als het de bedoeling is dat zwaartekrachtverwarming onder druk wordt geïnstalleerd in een huis met één verdieping, kunt u het Leningradka-schema met één pijp gebruiken.
Een kenmerk van dit schema is een enkele buis waarop meerdere verwarmingsapparaten parallel zijn aangesloten. Dit leidt echter tot een ongelijkmatige warmteverdeling - hoe verder de radiator van de ketel verwijderd is - hoe lager de temperatuur van het water dat erin komt. Om dit probleem op te lossen, kunt u het zwaartekrachtverwarmingssysteem van een gesloten type upgraden:
- Installatie van afsluiters. Met zijn hulp is het mogelijk om het koelvloeistofvolume te verminderen voor verwarmingsapparaten die zich dichter bij de ketel bevinden. Zo zal het thermische energieverlies in de eerste secties van het systeem afnemen;
- Verhoog het aantal secties radiatoren wanneer u zich van de ketel verwijdert.
- Installeer buizen met een grotere diameter op de plaats waar de buizen zijn aangesloten op de verwarmingsapparaten. Dit zal de zwaartekracht van het verwarmingssysteem in dit gebied verminderen, wat de snelheid van de watercirculatie in de radiator zal verminderen.
Dit schema is acceptabel met een kleine lengte van de snelweg. Het wordt echter niet aanbevolen om het voor een huis met twee verdiepingen te installeren. In dit geval is een tweepijps vertakt zwaartekrachtverwarmingssysteem vereist, waarvan de berekening in afzonderlijke secties wordt uitgevoerd.
Het kenmerk is dat afzonderlijke circuits naar de centrale buis in het bovenste deel van de snelweg leiden. Op elk ervan zijn verwarmingstoestellen aangesloten. Het is belangrijk dat hun lengte hetzelfde is. Anders stroomt alle vloeistof naar het gebied met de minste weerstand - naar een kortsluiting.
Om te voorkomen dat het koelmiddel naar de uitlaatpijp van de ketel gaat, is er een terugslagklep voor verwarming geïnstalleerd. Dit is een onmisbaar element voor het zwaartekrachtverwarmingssysteem van een huis met twee verdiepingen.
Berekening van het zwaartekrachtverwarmingssysteem
Voordat u doorgaat met de installatie van leidingen en verwarmingsapparaten, is het noodzakelijk om de parameters van het hele systeem te berekenen. Hiervoor worden hydraulische eigenschappen berekend, die vervolgens van invloed zijn op de keuze van de optimale diameter van de pijpleiding. Voordat u het zwaartekrachtverwarmingssysteem berekent, moeten de belangrijkste parameters worden achterhaald. Ze zijn nodig om de werkelijke waarde van de circulatiedruk (RC) te berekenen:
- Afstand van het midden van de ketel tot het midden van de kachel (h). Hoe groter het is, hoe beter de vloeistofcirculatie zal zijn. Daarom wordt het aanbevolen om de ketel op het laagste punt van het huis te monteren - de kelder; als u een zwaartekrachtverwarmingssysteem met uw eigen handen installeert;
- Circulatiedruk van verwarmde (Pr) en gekoelde (Po) koelvloeistof.
Ongeacht of het zwaartekrachtverwarmingssysteem wordt berekend voor huizen met twee verdiepingen of huizen met één verdieping, de waarde van de laatste parameters hangt rechtstreeks af van het verschil in watertemperatuur.Deze gegevens kunnen worden ontleend aan tabelgegevens.
Bij een waarde van h-4 m en een temperatuurverschil van 20 ° (80/60) heeft zwaartekrachtverwarming bijvoorbeeld een druk van 4 * 112 = 448 Pa. Voor verdere berekeningen wordt aanbevolen om gespecialiseerde softwaresystemen te gebruiken die rekening houden met alle parameters van het zwaartekrachtverwarmingssysteem van een gesloten type.
Vaak moet de diameter van de buis die is aangesloten op de uitlaat van de ketel DN 40 of DN 50 zijn. Dit zorgt voor minimale verliezen die optreden wanneer het water tegen de buiswanden wordt gewreven.
Een ander kenmerk is het temperatuurverschil van de koelvloeistof. Hoe groter deze is, hoe hoger de circulatiedruk. Daarom is het, naast de gelijkmatige warmteverdeling over de verwarmingsinrichtingen tijdens het ontwerp van het zwaartekrachtverwarmingssysteem, noodzakelijk om onafhankelijk de minimumtemperatuur van de vloeistof te verzekeren voordat deze de warmtewisselaar van de ketel binnengaat.
Selectie van componenten en materiaal
Na de komst van polymeerbuizen is het zwaartekrachtverwarmingssysteem van polypropyleen (PP) erg populair geworden. Dit materiaal is gemakkelijk te verwerken; er is een minimum aan apparatuur nodig om afzonderlijke secties te verbinden.
Niet elk type van deze buizen is echter bedoeld om als verwarmingselement te worden geïnstalleerd. Overweeg de belangrijkste selectiecriteria:
- De aanwezigheid van een versterkende laag. Het zwaartekrachtverwarmingssysteem van polypropyleen kan worden beïnvloed door hoge temperaturen - tot 95 ° C. Om de oorspronkelijke vorm van de buis te behouden, is een verstijvingselement nodig, namelijk een laag folie of glasvezel;
- Wanddikte. In een zwaartekrachtverwarmingssysteem met een gesloten expansievat kan hoge druk worden opgewekt. Om schade aan de leiding te voorkomen, moeten polypropyleen buizen van klasse PN20 of hoger zijn. De dikte van hun muren hangt af van de diameter.
Deze buis kan worden gebruikt om het booster-verdeelstuk uit te rusten. Om een temperatuurverschil te bereiken, wordt echter aangeraden de retourleiding van staal te maken. Naast het verlagen van de temperatuur van het koelmiddel voordat het de ketel binnengaat, helpt dit materiaal de hydraulische weerstand te verminderen.
Installatie aanbevelingen
Nadat u de berekening voor een zwaartekrachtverwarmingssysteem van polypropyleen of stalen buizen hebt uitgevoerd, kunt u beginnen met de installatie ervan. Om een optimale efficiëntie te bereiken, raden experts aan om kleine, maar belangrijke wijzigingen aan te brengen in het standaardschema:
- Snelweghelling. De optimale zwaartekracht voor het verwarmingssysteem kan worden bereikt door de buizen achter de ontluchter en op de retourleiding achter het laatste verwarmingsapparaat te laten hellen;
- Een circulatiepomp installeren in de bypass. Het helpt de traagheid van het systeem te verminderen. De verwarmingstijd van het verwarmingsmedium kan erg lang zijn, zodat de pomp zijn snelheid langs de lijn kan verhogen totdat het gewenste temperatuurregime is bereikt;
- Minimale draaiknopen in de pijplijn. Ze creëren overmatige hydraulische weerstand, wat de afname van de bewegingssnelheid van water beïnvloedt;
- Installatie van beschermende elementen. Door een terugslagklep voor zwaartekrachtverwarming te installeren, kan water in de verkeerde richting worden gecirculeerd. Dit is vooral nodig voor een systeem met bedrading bovenaan en meerdere circuits.
De belangrijkste componenten van een correct gemaakte zwaartekrachtverwarming onder druk zijn professioneel gemaakte voorlopige berekeningen, de keuze van de juiste materialen en het volgen van de installatietechniek. Dit zal het mogelijk maken om een effectief systeem te creëren om een comfortabele temperatuur in huis te behouden.
Tips voor het plaatsen en gebruiken van de zwaartekrachtklep voor verwarming bij het leggen van een warme vloer, extra elementen zijn te zien in de video:
