Het plannen en installeren van verwarming met natuurlijke circulatie wordt beschouwd als de meest eenvoudige en goedkope manier om een huis te verwarmen. Voor de praktische uitvoering van een dergelijk project moet men echter alle nuances en regels kennen voor het kiezen van componenten. Daarom moet het verwarmingssysteem van een privéwoning met natuurlijke circulatie correct worden berekend en het schema van de installatie worden uitgewerkt.
Het principe van verwarming met natuurlijke circulatie
Voor de werking van elk waterverwarmingssysteem is het noodzakelijk om de circulatie van het koelmiddel door de leidingen te verzekeren. Bij verwarming in de ketel moet warm water in de batterijen en radiatoren stromen om warmte naar de kamers van het huis over te brengen. Natuurlijke circulatie van waterverwarming is geen uitzondering.
De beweging van de koelvloeistof vindt plaats vanwege het verschil in dichtheid in de normale en verwarmde toestand. Wanneer een werkende ketel de warmtewisselaar binnenkomt, treedt een verhoging van de watertemperatuur op en als gevolg daarvan een afname van de dichtheid. Omdat het soortelijk gewicht van het koude koelmiddel hoger is, begint het de verwarmde te verplaatsen. Hierdoor ontstaat een massabeweging.
Voordat u waterverwarming met natuurlijke circulatie met uw eigen handen maakt, moet u zich zorgvuldig vertrouwd maken met de technische kenmerken en specifieke kenmerken van de bediening:
- Hoge mate van betrouwbaarheid. De afwezigheid van bewegende elementen (waaier van de circulatiepomp) en atmosferische druk zorgen voor de langdurige werking van het natuurlijke verwarmingssysteem van een privéwoning;
- Systeeminertie. De natuurlijke circulatie in een gesloten verwarmingssysteem wordt verzekerd door een klein drukverschil. Daarom zal de snelheid van het binnendringen van warm water in de radiatoren minimaal zijn;
- Verplichte naleving van de helling van snelwegen. Voor normaal gebruik moet de helling van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie voldoen aan de berekende gegevens. Leidingen worden schuin gemonteerd vanaf de ketel en voor de retourleiding naar de ketel. Dit zorgt voor optimale systeemprestaties.
Er moet ook worden opgemerkt dat de installatie van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie wordt aanbevolen voor circuits met een pijpleidinglengte van niet meer dan 30 m. Anders zal een groot volume van het gekoelde koelmiddel de snelheid aanzienlijk verminderen.
Het traditionele verwarmingsschema van een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie kan de installatie van een gas-, vaste brandstof- of elektrische ketel omvatten. Het is belangrijk dat hun ontwerp een systeem van bescherming biedt tegen oververhitting in het geval van omgekeerde beweging van het koelmiddel of het optreden van luchtstoringen.
Verwarmingscircuits met natuurlijke circulatie
Allereerst moet u de juiste indeling van pijpleidingen, radiatoren en een ketel kiezen. Omdat het mogelijk is om verwarming met natuurlijke circulatie alleen correct te maken volgens een eerder opgesteld plan - moet deze fase van het werk maximale aandacht krijgen.
In de eerste fase wordt een eerste analyse van de kamer (huis) uitgevoerd, waar het de bedoeling is om het warmtetoevoersysteem uit te rusten. Het houdt rekening met het woongedeelte, de mate van isolatie van de buitenmuren en het type ketel voor het verwarmen van water. Momenteel zijn er veel schema's waarmee u met uw eigen handen kunt verwarmen met natuurlijke circulatie. De meest populaire zijn:
- Enkele buis. De beste optie voor kleine huizen en appartementen;
- Dubbele buis. Het is geselecteerd om luchtverwarming te bieden in huizen met middelgrote en grote gebieden, gebouwen met twee verdiepingen.
Echter, rekening houdend met het werkingsprincipe van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie, moet men rekening houden met de belangrijkste beperkingen - de totale lengte van de snelweg, het minimale aantal roterende knooppunten. Daarom kan dit schema niet worden gebruikt voor collector- of tee-leidingen. Te grote hydraulische verliezen hebben een negatief effect op de snelheid van de koelvloeistof.
Bij het berekenen van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie moet er rekening mee worden gehouden dat in dit systeem alleen water kan worden gebruikt. Antivries heeft een te hoge dichtheid die de juiste druk in de pijpleidingen niet kan leveren.
Eenpijps systeem
Voor kleine landhuizen en landhuizen wordt bij de berekening van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie niet alleen rekening gehouden met technische (operationele) kenmerken, maar ook met de totale kosten van het project. Als resultaat moet een betrouwbaar en goedkoop verwarmingssysteem worden verkregen. Daarom wordt in deze huizen meestal een eenpijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie gemaakt.
Kenmerkend voor dit systeem is de aanwezigheid van één stam. Radiatoren en batterijen zijn er parallel op aangesloten en vormen een enkel circuit. De belangrijkste voordelen van een verwarmingssysteem met één buis en natuurlijke circulatie zijn het minimale aantal componenten, het lage materiaalverbruik en het installatiegemak. Er moet echter rekening mee worden gehouden dat de koelsnelheid van het koelmiddel in dit systeem vrij hoog is vanwege de opeenvolgende warmteoverdracht naar elke radiator in het circuit.
Om het thermische regime in het natuurlijke verwarmingssysteem van een privéwoning te optimaliseren, is het noodzakelijk om te zorgen voor de aanwezigheid van dergelijke componenten:
- Omzeil het harnas van elke radiator. Het zal het mogelijk maken om de stroom koelvloeistof in de batterij te beperken zonder de parameters van het hele systeem te veranderen. Hiermee kunt u de kachel volledig uitschakelen voor vervanging of reparatie zonder de warmtetoevoer te stoppen;
- Thermostaten op batterijen. Ze zijn gemonteerd in een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie in combinatie met een bypass. Een automatisch thermisch element zal het doorsnedeoppervlak van de doorlaatdiameter van de radiatorpijp veranderen, waardoor de mate van verwarming van de inrichting wordt geregeld;
- Mayevsky kraan. Verplicht onderdeel in het radiator harnas. Aangezien het niet altijd nauwkeurig is om een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie te berekenen, moet u een systeem overwegen om lucht te verwijderen. Hiervoor is de Maevsky-kraan bedoeld.
Een ander voordeel van het systeem met natuurlijke circulatie van eenpijpswarmtetoevoer is de geringe afmetingen. Installatie van de kofferbak kan zowel open als gesloten worden gedaan. Het is alleen belangrijk om ervoor te zorgen dat radiatoren erop zijn aangesloten.
Voor een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie met één pijp, kunnen de ketel en radiatoren op hetzelfde niveau worden geplaatst, wat voor andere schema's verboden is.
Dubbelpijpssysteem
Een stabiele werking van verwarming in middelgrote en grote huizen kan alleen worden gegarandeerd door de scheiding van warm- en koudwaterstromen. In dit geval is een tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie de beste optie.
Voor normale werking van het systeem is het noodzakelijk om de ketel onder het niveau van radiatoren te installeren. Dit is nodig om een druk van gekoeld water te creëren, wat zorgt voor een natuurlijke circulatie in een gesloten verwarmingssysteem. Voor een betere opvoerhoogte direct na de ketel is het noodzakelijk om een versnellende stijgleiding te maken. Op het hoogste punt is een expansievat geïnstalleerd. Hieruit wordt een trekpijp gemonteerd onder een hoek waarop radiatoren zijn aangesloten.
Een correct berekend en geïnstalleerd tweepijps verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie werkt zelfs bij een minimaal temperatuurverschil tussen het gekoelde en verwarmde koelmiddel. Om een dergelijk project te implementeren, moet rekening worden gehouden met de volgende nuances:
- Boiler locatie doe-het-zelf waterverwarming met natuurlijke circulatie. Meestal bevindt het zich in een kelder of kelder. Het is noodzakelijk om normale temperatuuromstandigheden, ventilatie en natuurlijk licht te garanderen;
- Inspectiebuis op het expansievat. Zelfs als u het verwarmingssysteem correct berekent met natuurlijke circulatie, bestaat er nog steeds een kans op een kritische afname van het watervolume. Met behulp van de controlepijp kunt u deze indicator volgen;
- Water opladen en aftappen units. Ze bevinden zich op het laagste punt - op de retourleiding. Om de verwarming goed te laten verlopen met natuurlijke circulatie, is het noodzakelijk om te voorzien in methoden voor automatische (halfautomatische) aanvulling van het systeem, evenals snelle afvoer van water.
Dankzij de komst van nieuwe materialen is het mogelijk om met uw eigen handen een tweepijps verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie te maken van stalen of polymere buizen. Het hangt allemaal af van het budget, de beschikbaarheid van geschikte gereedschappen en materialen.
In een tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is een bypass-installatie optioneel. Het is alleen belangrijk om te zorgen voor de installatie van afsluiters voor de mogelijke scheiding van het apparaat van de gemeenschappelijke lijn.
Berekening van verwarmingsvermogen met natuurlijke circulatie
Om de belangrijkste parameters van warmtetoevoer te berekenen, wordt aanbevolen om gespecialiseerde programma's te gebruiken. Met hun hulp kunt u het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zo nauwkeurig mogelijk berekenen. Maar als dit niet mogelijk is, worden andere, vereenvoudigde methoden gebruikt.
De eenvoudigste manier is om het benodigde ketelvermogen te berekenen met de verhouding van 1 kW thermische energie per 10 m² oppervlakte. In dit geval moet het verkregen resultaat worden vermenigvuldigd met een coëfficiënt die afhankelijk is van de klimatologische omstandigheden in de regio.
De waarden voor het waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie staan in de tabel. Deze verhoudingen worden aanbevolen en kunnen worden vervangen door andere, afhankelijk van de feitelijke kenmerken van het huis. Maar in ieder geval zal deze methode de geschatte parameters van het verwarmingssysteem bepalen. Daarom is het gebruik ervan een verplichte stap in het ontwerp van warmtetoevoer.
|
Regio |
Correctiefactor |
| Ten zuiden van Rusland |
0,7 tot 0,9 |
| Middenbaan |
1 tot 1.3 |
| Noordelijke regio's |
1.4 tot 2 |
Dit houdt echter geen rekening met de mate van thermische isolatie van het gebouw, het aantal en de kenmerken van raam- en deurconstructies. Daarom is het het beste om een andere methodologie te gebruiken om een warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie te berekenen. Stadia van de berekeningen:
- Voor 1 m³ woongebouw is 400 W warmte nodig. Door vermogen te vermenigvuldigen met het volume van het gebouw, krijgen we de beginwaarde van thermische energie.
- Om warmteverlies via de ramen te compenseren, wordt het aantal constructies vermenigvuldigd met 100 watt. Dezelfde techniek is van toepassing op buitendeuren, maar met een compensatie van elk 200 watt.
- Als de kamer een buitenmuur heeft, wordt het resultaat voor normale werking van het natuurlijke verwarmingssysteem van een privéwoning vermenigvuldigd met een correctiefactor van 1,2.
- Bij particuliere woningen wordt rekening gehouden met warmteverliezen via dak en vloer met een coëfficiënt van 1,5.
Opgemerkt moet worden dat zelfs deze berekening bij benadering zal zijn. Bij het plannen van de installatie van warmtetoevoer met natuurlijke circulatie doe-het-zelf voor een groot huis, is het raadzaam om contact op te nemen met specialisten om de belangrijkste kenmerken van het systeem nauwkeurig te berekenen.
Om warmteverlies in het gebouw tot een minimum te beperken, is een goede thermische isolatie van de buitenmuren, het plafond en het dak noodzakelijk.Dit verlaagt de kosten van het doen van de doe-het-zelf, natuurlijke circulatiekosten voor waterverwarming.
Regels voor het opstellen van een verwarmingscircuit met natuurlijke circulatie
Als u de basisprincipes van de werking van het warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie kent en het optimale schema kiest, kunt u doorgaan met het voltooien van de set. Deze fase is niet minder belangrijk dan de vorige, omdat het verdere verwarmingswerk zal afhangen van de technische parameters van de componenten.
Het is noodzakelijk om alle functies van dit systeem te overwegen. In circuits met geforceerde circulatie vindt de compensatie van hydraulische verliezen plaats door de werking van de circulatiepomp. Voor systemen met natuurlijke circulatie bij gesloten verwarming bestaat een dergelijk mechanisme niet. Daarom, om verliezen te minimaliseren, moet u bij het ontwerp en de selectie van componenten op de volgende punten letten:
- Verwarmingsbuizen. Hun diameter moet van DN32 tot DN40 zijn. Dit compenseert de wrijving van water op het binnenoppervlak. Het wordt ook aanbevolen om polymeerproducten te kiezen met een gladde wand. De werkelijke buitendiameter is 40 tot 50 mm;
- Lijnopmaak. Het is noodzakelijk om draaiende eenheden te vermijden die de hydraulische weerstand in het systeem verhogen;
- Hoogte boosterverhoger. In het verwarmingsschema van een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie moet het hoger zijn dan het plafond van de tweede verdieping. De expansietank bevindt zich op de zolder;
- Kenmerken van afsluiters. De aanwezigheid mag de parameters van het systeem niet beïnvloeden.
Voor een beter begrip van de werkingsprincipes van het verwarmingscircuit van een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie, kan een analogie worden getrokken met de bekende communicerende vaten. In dit geval bevindt de ketel zich onder het niveau van radiatoren, daarom circuleert de vloeistofstroom in zijn richting. Daarom moet het bij het ontwikkelen van een circuit en het installeren van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zo laag mogelijk worden geplaatst.
Om veranderingen in de waterstroom te voorkomen, is een speciale klep op de retourleiding geïnstalleerd. Dit fenomeen kan zich voordoen bij de eerste keer opstarten van het systeem, wanneer het temperatuurverschil tussen de koelvloeistof klein is.
Natuurlijke trekhelling
De installatie van een warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie verschilt praktisch niet van het standaard technologische schema. Gebruik hiervoor dezelfde materialen en gereedschappen. Het verschil zit in de verplichte bias van het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie.
Om de werking van het systeem te garanderen, moet de toevoerleiding van de stijgleiding naar de radiatoren worden gekanteld. De mate van verandering in de positie van de bovenste en onderste punten van de toevoerlijn wordt bepaald door de verhouding van 1:10. Die. voor elke meter buis is een helling van 10 mm vereist.
Voor de retourleiding moet de hellingsrichting worden gewijzigd. In dit deel van het systeem moet het van de radiatoren naar de zijkant van de ketel gaan. Zo wordt een extra voorwaarde gecreëerd voor de zwaartekrachtinslag op het koelmiddel.
Een van de voordelen van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is de onderhoudbaarheid. De huiseigenaar kan zelfstandig het lek wegwerken of de defecte radiator vervangen. Maar hiervoor is het noodzakelijk om van tevoren reparatiesets aan te schaffen.
De video toont een verwarmingscircuit met natuurlijke circulatie met een gedetailleerde beschrijving van de werking en configuratie:
