Najbardziej odpowiednią opcją do organizacji systemu zaopatrzenia w ciepło prywatnego domu lub mieszkania jest zamknięty schemat ogrzewania. Charakteryzuje się wysokim stopniem niezawodności, wydajności i możliwością kontrolowania głównych parametrów. Jednak, aby stworzyć profesjonalny schemat, musisz wiedzieć, co składa się do zamkniętego systemu grzewczego: zbiorniki wyrównawcze, obwody i wymagany sprzęt.
Funkcje projektowania zamkniętego systemu grzewczego
Zasada działania zamkniętego źródła ciepła polega na wytwarzaniu wysokiego ciśnienia. Wynika to z rozszerzalności cieplnej gorącej wody lub innego chłodziwa. Jednocześnie ciśnienie w zamkniętym systemie grzewczym w prywatnym domu przyczynia się do lepszej cyrkulacji, aw rezultacie do równomiernego rozkładu termicznego.
W przeciwieństwie do schematów grawitacyjnych, przed instalacją należy szczegółowo dowiedzieć się, jak działa zamknięty system grzewczy. Po podgrzaniu chłodziwo rozszerza się i zwiększa ciśnienie, co wywołuje początek krążenia.
Ale to może nie wystarczyć. Dlatego do systemu dodano pompę. Pozwala na zwiększenie prędkości przepływu gorącej wody, a tym samym zmniejszenie stopnia chłodzenia płynu chłodzącego w rurze powrotnej. Prowadzi to do zmniejszenia zużycia energii.
Aby zaprojektować, musisz znać urządzenie do podgrzewania wody typu zamkniętego, jego minimalne wyposażenie. Powinien składać się z następujących elementów:
- Element grzewczy. Może to być kocioł różnego rodzaju - gazowy, elektryczny, na paliwo stałe. Głównym warunkiem jest bezpieczeństwo pracy i odpowiedni wskaźnik zasilania. Wymiennik ciepła musi być zainstalowany w swojej konstrukcji do podłączenia do zamkniętego obwodu systemu grzewczego;
- Rurociągi. Dostarczają gorącą wodę do grzejników i akumulatorów. Wymaganiem określającym jest zdolność do wytrzymania maksymalnego i ciśnienia roboczego w zamkniętym systemie grzewczym i narażenia na temperaturę;
- Grzejniki i akumulatory. Za ich pomocą ciepło jest przekazywane z gorącej wody do powietrza w pomieszczeniu;
- Zbiornik wyrównawczy. Kluczowy element na schemacie, ponieważ ma on na celu stabilizację dopływu ciepła. Jeśli ciśnienie krytyczne zostanie przekroczone, zbiornik wyrównawczy do ogrzewania typu zamkniętego kompensuje to, unikając w ten sposób wystąpienia sytuacji awaryjnych;
- Grupa bezpieczeństwa. Pełni te same funkcje co zbiornik wyrównawczy, ale w pełniejszym zakresie. Prawidłowy montaż grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie grzewczym polega na zainstalowaniu odpowietrznika i zaworu upustowego. Ważne jest wcześniejsze określenie lokalizacji tych elementów.
Aby zapewnić kontrolę pracy i zdolność kontroli parametrów zaopatrzenia w ciepło, wymagana jest instalacja czujników temperatury i ciśnienia. Ponadto obieg grzewczy z zamkniętym zbiornikiem wyrównawczym powinien obejmować instalację czujnika ciśnienia w komorze powietrznej urządzenia.
W przypadku dużych powierzchni zalecany jest dwururowy zamknięty system grzewczy. Pomimo stosunkowo dużych kosztów początkowych w przyszłości, będzie w stanie zapewnić wydajne działanie zaopatrzenia w ciepło.
Zamknięte obiegi grzewcze
Pierwszym priorytetem w projektowaniu zaopatrzenia w ciepło typu zamkniętego jest wybór optymalnego schematu.Przede wszystkim dotyczy to orurowania i instalacji wymaganych komponentów.
Konieczne jest również, aby napełnianie chłodziwa do zamkniętego systemu grzewczego działało w trybie automatycznym, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność.
W celu zaopatrzenia w ciepło małych obszarów najczęściej instalowany jest zamknięty jednorurowy system grzewczy. Jego schemat obejmuje jeden rurociąg, z którym grzejniki są połączone szeregowo.
Jednocześnie przestrzeń do instalowania urządzeń jest znacznie zaoszczędzona, a początkowe koszty zakupu komponentów są zmniejszone.
Jednak istotną wadą zamkniętego jednorurowego systemu grzewczego jest niewielka powierzchnia grzewcza. Maksymalna długość pnia może wynosić tylko 30 m. Wraz ze wzrostem tego parametru zaobserwowana zostanie nierównowaga temperaturowa systemu.
Aby zwiększyć wydajność i niezawodność, zamontowano dwururowy zamknięty system grzewczy. Oprócz głównej autostrady znajduje się w niej rura powrotna. W takim przypadku grzejniki są połączone równolegle. Te. podstawa przepływu gorącej wody przepływa przez linię zasilającą i wchodzi do grzejników poprzez połączenia z trójnikami.
Główną zaletą tego schematu systemu ogrzewania z obiegiem zamkniętym jest zwiększenie powierzchni dostarczania ciepła.
Jednocześnie wskaźniki rozkładu termicznego pomieszczeń w domu nie pogarszają się. Ale dla większej wydajności zaopatrzenia w ciepło zaleca się zainstalowanie termostatów na akumulatorach, a także podłączenie programatora do kotła.
Zalety dwururowego urządzenia do podgrzewania wody typu zamkniętego są następujące:
- Wysoka konserwowalność. W przypadku awarii jednego z elementów wystarczy zablokować dostęp chłodziwa w tej sekcji. Z tego powodu instalację grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie grzewczym można wykonać nawet przy aktywnym dostarczaniu ciepła;
- Kontrola temperatury w każdym pomieszczeniu. W tym celu konieczna jest instalacja regulatorów temperatury w połączeniu grzejników;
- Możliwość automatycznego uzupełniania wody. W tym celu potrzebny jest blok do napełnienia chłodziwa zamkniętym systemem grzewczym, który jest zainstalowany na rurze powrotnej. W zamkniętym jednorurowym systemie zaopatrzenia w ciepło może to prowadzić do szoku termicznego.
Najpierw musisz obliczyć wszystkie parametry ogrzewania. W tym celu najlepiej użyć specjalistycznych programów. W przeciwnym razie może pojawić się pytanie - skąd pochodzi powietrze w zamkniętym systemie grzewczym. Jest to często zjawisko związane z zawartością tlenu w płynie chłodzącym, jego składzie i reżimie temperaturowym układu. Aby to zminimalizować, konieczne jest zainstalowanie grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie grzewczym.
W przypadku ogrzewania kompaktowego zaleca się wybór schematów dwururowego zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło z poziomym układem rur. Ale w tym przypadku instalacja pompy obiegowej jest obowiązkowa.
Zbiornik wyrównawczy w zamkniętym systemie grzewczym
Aby kontrolować działanie systemu grzewczego, potrzebne są urządzenia zapewniające jego bezpieczeństwo. Jednym z nich jest zbiornik wyrównawczy. Kompensuje nadciśnienie powstałe w wyniku przegrzania chłodziwa. Ale przed instalacją należy obliczyć zbiornik wyrównawczy dla zamkniętego systemu grzewczego.
Normalne ciśnienie w zamkniętym systemie grzewczym prywatnego domu nie powinno przekraczać 4-5 atm. W przeciwnym razie wzrasta prawdopodobieństwo obniżenia ciśnienia rur i akumulatorów. Aby ustabilizować ciśnienie robocze w zamkniętym systemie grzewczym, wymagany jest zbiornik wyrównawczy. Strukturalnie składa się z dwóch komór - powietrza i wody.Pierwszy ma na celu kompensację rozszerzania się chłodziwa, a drugi jest podłączony do ogrzewania. W obiegach grzewczych z zamkniętym zbiornikiem wyrównawczym przewidziano jego instalację na linii powrotnej przed pompą obiegową. Wynika to z faktu, że stałe wibracje hydrauliczne wynikające z działania pompy nie powinny wpływać na elastyczną membranę.
Jedną z zalet stosowania zamkniętego systemu grzewczego jest brak bezpośredniego kontaktu z powietrzem. Ale aby zrekompensować ekspansję wody, potrzebna jest rezerwa. Do tego zadania należy wykonać instalację zbiornika wyrównawczego do ogrzewania typu zamkniętego. Przed tym należy poprawnie obliczyć jego cechy.
Aby obliczyć zbiornik wyrównawczy dla zamkniętego systemu grzewczego, musisz znać następujące parametry systemu:
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej chłodziwa - mi. W przypadku wody wartość ta wynosi 0,034 w temperaturze + 85 ° C;
- Całkowita objętość wody w systemie wynosi Z;
- Ciśnienie początkowe - Rnach;
- Maksymalne ciśnienie - Rmax;
- Współczynnik wypełnienia - Kzap.
Ostatni parametr można znaleźć w tabeli. Często pytanie, dlaczego spadki ciśnienia w zamkniętym systemie grzewczym wynikają z niewłaściwego wyboru zbiornika wyrównawczego.
Załóżmy, że zgodnie ze wstępnymi obliczeniami schematu zaopatrzenia w ciepło z zamkniętym zbiornikiem wyrównawczym wartości tych parametrów odpowiadają danym z tabeli.
|
Parametr |
Wartość |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej chłodziwa |
0,034 |
| Całkowita objętość wody w systemie |
360 |
| Ciśnienie początkowe |
1,7 |
| Maksymalne ciśnienie |
4 |
Na tej podstawie znajdujemy optymalny współczynnik wypełnienia. W naszym przypadku będzie to 0,5. Dalsze obliczenia zbiornika wyrównawczego do dostarczania ciepła typu zamkniętego przeprowadza się zgodnie ze wzorem:
V = ((E * C) / (1- (Rmin / Rmax)))
Po obliczeniach znajdujemy optymalną objętość zbiornika wyrównawczego. Aby ustabilizować ciśnienie w zamkniętym systemie ogrzewania prywatnego domu, wymagany jest model o pojemności 40 litrów.
Większość zbiorników wyrównawczych ma składaną obudowę. Ale w przypadku dużych konstrukcji można wymienić elastyczną membranę. Takie modele mają specjalny kołnierz.
Przegląd grup bezpieczeństwa dla ogrzewania wewnętrznego
Wybór elementów bezpieczeństwa jest kluczowym punktem w projekcie zamkniętego systemu grzewczego. Muszą zapewnić nieprzerwane funkcjonowanie ogrzewania, a także zapobiegać występowaniu niebezpiecznych sytuacji.
Znając zasadę działania jako zamknięty system grzewczy, można ustalić, że największym zagrożeniem jest nadmiar ciśnienia roboczego. Przy wysokich szybkościach tego parametru działanie zbiornika wyrównawczego nie wystarczy. Dlatego jedynym wyjściem jest usunięcie nadmiaru chłodziwa z układu.
Tę funkcję pełni zawór spustowy. Po osiągnięciu wskaźnika ciśnienia krytycznego pręt otwiera się w nim, a część płynu chłodzącego jest odprowadzana do kanału ściekowego. Jeśli urządzenie jest nieprawidłowo skonfigurowane, jego działanie może spowodować spadek ciśnienia w zamkniętym systemie grzewczym
Kolejnym elementem zaopatrzenia w ciepło jest odpowietrznik. Wydawałoby się, skąd powietrze może pochodzić w zamkniętym systemie grzewczym? Jeśli poziom ogrzewania chłodziwa przekroczy poziom krytyczny, woda może przejść z cieczy do stanu gazowego. W takim przypadku powstają zacięcia powietrza, które negatywnie wpływają na wydajność systemu. W celu ich szybkiego usunięcia z dwururowego zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło konieczna jest instalacja odpowietrznika.
Aby ustabilizować ciśnienie robocze w zamkniętym systemie zaopatrzenia w ciepło, konieczne jest zainstalowanie elementów grup bezpieczeństwa w następujących częściach obwodu:
- Odpowietrznik. Jest instalowany w standardowym zestawie grup bezpieczeństwa bezpośrednio za kotłem, w najwyższej części systemu i na wszystkich pionach;
- Zawór spustowy. Również członek grup bezpieczeństwa. Dodatkowo montowany w rozdzielaczach rozdzielczych i systemach rozgałęziających.
Prawidłowy montaż grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie zaopatrzenia w ciepło odbywa się na końcowym etapie instalacji. Tylko wtedy można przetestować system.
Charakterystyka grupy bezpieczeństwa musi być zgodna z obliczonymi wartościami dla ogrzewania. Konieczne jest również sprawdzenie wydajności komponentów grupy przed każdym sezonem grzewczym.
Problemy z zamkniętym ogrzewaniem
Znajomość urządzenia do zaopatrywania w wodę typu zamkniętego i prawidłowy dobór jego elementów pozwoli uniknąć wielu problemów podczas pracy systemu. Ale niektóre z nich pojawią się w każdym razie. Rozważ najczęstsze odchylenia w działaniu ogrzewania.
Najczęściej przyczyną sytuacji awaryjnych jest przekroczenie obliczonych cech systemu. Przyczyn może być kilka - niezidentyfikowana grupa bezpieczeństwa, naruszenie trybu pracy kotła.
Dlatego przed każdym sezonem grzewczym należy sprawdzić elementy systemu, a także go przepłukać. W przeciwnym razie zatkanie rur i grzejników doprowadzi do sztucznego zmniejszenia objętości płynu chłodzącego i zmniejszy przenoszenie ciepła.
Odchylenia w działaniu systemu grzewczego i możliwe metody eliminacji:
- W zamkniętym systemie grzewczym jest powietrze. Może to wynikać z niewłaściwego składu chłodziwa. Podczas wlewania płynu chłodzącego do zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło zaleca się stosowanie wody destylowanej, ponieważ nie zawiera ona zasad i metali;
- Stały spadek ciśnienia w układzie. Może to być spowodowane obecnością mikropęknięć w rurach lub grzejnikach. Stopniowy wyciek płynu chłodzącego powoduje spadek ciśnienia, a także może powodować powstawanie zatorów powietrznych;
- Zbiornik wyrównawczy nie działa. Powodem jest zużycie membrany w wyniku silnego nacisku na nią. Dzieje się tak, jeśli zbiornik nie jest wyposażony w zawór odpowietrzający bezpieczeństwa dla powietrza. W przypadku nierozdzielnego projektu jedynym wyjściem jest zakup nowego. W zbiorniku z kołnierzem montażowym można niezależnie wymienić membranę.
Aby szybko zareagować w sytuacji awaryjnej, zaleca się zakup zestawów naprawczych. Za ich pomocą możesz zablokować szczelinę, która pojawiła się w rurze lub chłodnicy, a tym samym ustabilizować działanie całego systemu. W przyszłości możesz wymienić uszkodzony element grzewczy.
Film pokazuje przykład powiązania zbiornika wyrównawczego dla zamkniętego systemu grzewczego:
