Onafhankelijke ontwikkeling en installatie van een verwarmingssysteem voor een privéwoning met natuurlijke circulatie

De planning en installatie van natuurlijke circulatieverwarming wordt beschouwd als de gemakkelijkste en goedkoopste manier om een ​​huis te verwarmen. Voor de praktische implementatie van een dergelijk project moet u 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 moet een schema voor de installatie ervan worden uitgewerkt.

Hoe natuurlijke circulatieverwarming werkt

Voor de werking van elk waterverwarmingssysteem is het noodzakelijk om de circulatie van het koelmiddel door de leidingen te verzekeren. Bij verwarming in een boiler moet warm water in de batterijen en radiatoren stromen om warmte naar de gebouwen van het huis over te brengen. Het natuurlijke circulatiewaterverwarmingssysteem is geen uitzondering.

De beweging van het koelmiddel vindt plaats vanwege het verschil in dichtheid in de normale en verwarmde toestand. Wanneer een werkende ketel de warmtewisselaar binnengaat, stijgt de watertemperatuur en als gevolg daarvan neemt de dichtheid af. Omdat het soortelijk gewicht van het koude koelmiddel hoger is, leest het om het verwarmde te verplaatsen. Als gevolg hiervan wordt de beweging van de massa gevormd.

Voordat u met uw eigen handen waterverwarming met natuurlijke circulatie maakt, moet u de technische kenmerken en de bijzonderheden van de bediening aandachtig lezen:

• Hoge mate van betrouwbaarheid... De afwezigheid van bewegende elementen (waaier van de circulatiepomp) en de druk gelijk aan atmosferisch, zorgen voor een langdurige werking van het natuurlijke verwarmingssysteem van een privéwoning;
• Systeemtraagheid... Natuurlijke circulatie in een gesloten verwarmingssysteem wordt verzekerd door een klein drukverschil. Daarom zal de snelheid van de warmwaterstroom naar de radiatoren minimaal zijn;
• Verplichte inachtneming van de helling van de snelwegen... Voor normaal bedrijf moet de helling van het natuurlijke circulatieverwarmingssysteem overeenkomen met de berekende gegevens. De leidingen zijn geïnstalleerd met een helling van 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 schema's met een leidinglengte van niet meer dan 30 m. Anders zal een grote hoeveelheid gekoelde koelvloeistof de snelheid aanzienlijk verminderen.

Het traditionele verwarmingsschema voor een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie kan voorzien in de installatie van een gas-, vaste brandstof- of elektrische boiler. Het is belangrijk dat hun ontwerp een oververhittingsbeveiligingssysteem biedt in het geval van een omgekeerde beweging van de koelvloeistof of het optreden van luchtstoringen.

Verwarmingsschema's met natuurlijke circulatie

Allereerst is het noodzakelijk om de juiste lay-out van pijpleidingen, radiatoren en ketel te kiezen. Aangezien verwarming met natuurlijke circulatie alleen correct kan worden gedaan volgens een vooraf opgesteld plan, moet maximale aandacht aan deze fase van het werk worden besteed.

In de eerste fase wordt een primaire analyse van de kamer (huis) uitgevoerd, waar het de bedoeling is om het warmtetoevoersysteem uit te rusten. Er wordt rekening gehouden met het woonoppervlak, de mate van thermische isolatie van de buitenmuren en het type ketel voor het verwarmen van het water.Momenteel zijn er veel schema's waarmee u zelfcirculatieverwarming met uw eigen handen kunt maken. De meest populaire zijn:

• Enkele pijp... De beste optie voor kleine huizen en appartementen;
• Tweepijps... Het is geselecteerd om de lucht te verwarmen in huizen met een middelgroot en groot gebied, gebouwen met twee verdiepingen.

Gezien het principe van de werking van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie, moet men echter rekening houden met de belangrijkste beperkingen: de totale lengte van de lijn, het minimum aantal draaiknopen. Daarom kan dit schema niet worden gebruikt voor spruitstuk- of T-leidingen. Te grote hydraulische verliezen zullen de bewegingssnelheid van het koelmiddel nadelig beïnvloeden.

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 is zo dicht dat het niet de vereiste druk in de pijpleidingen kan leveren.

Eenpijpssysteem

Voor kleine landhuizen en landhuizen wordt bij het berekenen van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie niet alleen rekening gehouden met technische (operationele) kenmerken, maar ook met de totale kosten van het project. Dientengevolge moet een betrouwbaar en goedkoop verwarmingssysteem worden verkregen. Daarom wordt in deze huizen meestal een eenpijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie gemaakt.

Een kenmerk van dit systeem is de aanwezigheid van één snelweg. Radiatoren en batterijen zijn parallel aangesloten en vormen een enkel circuit. De belangrijkste voordelen van een eenpijps verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zijn het minimale aantal componenten, het lage materiaalverbruik en de eenvoudige installatie. Houd er echter rekening mee 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 de volgende componenten:

• Bypass in de leidingen van elke radiator... Het zal het mogelijk maken om de stroom van koelvloeistof in de batterij te beperken zonder de parameters van het hele systeem te veranderen. Met zijn hulp kunt u het verwarmingsapparaat volledig uitschakelen voor vervanging of reparatie, zonder de warmtetoevoer te onderbreken;
• Thermostaten op batterijen. Ze zijn geïnstalleerd in een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie in combinatie met een bypass. Een automatisch thermisch element verandert de doorsnede van de stroomdiameter van de radiatorpijp, waardoor de mate van verwarming van het apparaat wordt aangepast;
• Mayevsky kraan... Verplicht onderdeel in de radiatorbekleding. Aangezien het niet altijd nauwkeurig is om een ​​verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie te berekenen, moet u een systeem voor luchtafvoer overwegen. Hiervoor is de Mayevsky-kraan bedoeld.

Een ander voordeel van het eenpijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie is de kleine voetafdruk. Installatie van de lijn kan zowel open als gesloten worden gedaan. Het is alleen belangrijk om ervoor te zorgen dat de radiatoren erop worden aangesloten.

Voor een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie met één pijpleiding, kunnen de ketel en radiatoren op hetzelfde niveau worden geplaatst, wat verboden is voor andere schema's.

Tweepijpssysteem

Een stabiele werking van verwarming in middelgrote en grote huizen kan alleen worden gegarandeerd door de warme en koude waterstromen te scheiden. In dit geval zou de beste optie een tweepijps verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie zijn.

Voor een normale werking van het systeem is het noodzakelijk om de ketel onder het niveau van de radiatoren te installeren. Dit is nodig om een ​​druk van gekoeld water te creëren, waardoor een natuurlijke circulatie ontstaat in een gesloten verwarmingssysteem. Voor de beste druk is het noodzakelijk om direct na de ketel een versnellende stijgleiding te maken. Op het hoogste punt is een expansievat geïnstalleerd.Hieruit wordt onder een hoek een gietpijp gemonteerd, waarop radiatoren zijn aangesloten.

Een correct berekend en geïnstalleerd tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie werkt zelfs bij een minimaal temperatuurverschil tussen de gekoelde en verwarmde koelvloeistof. Om een ​​​​dergelijk project te implementeren, moet u rekening houden met de volgende nuances:

• Locatie ketel doe-het-zelf waterverwarming met natuurlijke circulatie. Meestal bevindt het zich in een kelder of kelderruimte. Het is noodzakelijk om te zorgen voor een normaal temperatuurregime, ventilatie en natuurlijk licht;
• Testaansluiting op het expansievat... Zelfs als u het verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie correct berekent, is er nog steeds een kans op een kritische afname van het watervolume. Met behulp van een controleleiding kunt u deze indicator bewaken;
• Navul- en afvoerunits... Ze bevinden zich op het laagste punt - op de retourleiding. Om goed te verwarmen met natuurlijke circulatie, is het noodzakelijk om van tevoren te voorzien in de methoden voor automatische (semi-automatische) aanvulling van het systeem, evenals de operationele afvoer van water.

Dankzij de opkomst van nieuwe materialen kunt u met uw eigen handen een tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie maken van stalen of polymeerbuizen. Het hangt allemaal af van het budget, de beschikbaarheid van de juiste gereedschappen en materialen.

Bij een tweepijpssysteem met natuurlijke circulatie is de installatie van bypasses niet nodig. Het is alleen belangrijk om te zorgen voor de installatie van afsluiters voor eventuele ontkoppeling van het apparaat van de gemeenschappelijke leiding.

Berekening van het verwarmingsvermogen met natuurlijke circulatie

Om de basisparameters van de 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 aan de hand van de verhouding van 1 kW thermische energie per 10 m² vloeroppervlak. In dit geval moet het verkregen resultaat worden vermenigvuldigd met een coëfficiënt die afhangt van de klimatologische omstandigheden van de regio.

De waarden voor een waterverwarmingssysteem met natuurlijke circulatie staan ​​in de tabel. Deze coëfficiënten worden aanbevolen en kunnen worden vervangen door andere, afhankelijk van de werkelijke kenmerken van het huis. Maar in elk geval kunt u met deze methode de geschatte parameters van het verwarmingssysteem bepalen. Daarom is de toepassing ervan een verplichte stap in het ontwerp van de warmtetoevoer.

Hierbij wordt echter geen rekening gehouden met de mate van thermische isolatie van het gebouw, het aantal en de kenmerken van raam- en deurconstructies. Voor het berekenen van een warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie kunt u daarom het beste een andere methode gebruiken. Berekeningsstappen:

1. 1 m³ van een woongebouw heeft 400 W warmte nodig. Door het vermogen te vermenigvuldigen met het volume van het gebouw, krijgen we de initiële waarde van warmte-energie.
2. Om warmteverliezen via de ramen te compenseren, vermenigvuldigen we het aantal constructies met 100 W. Dezelfde techniek wordt gebruikt voor buitendeuren, maar met een compensatie van 200 W per stuk.
3. Als de kamer een buitenmuur heeft, wordt het resultaat voor de normale werking van het natuurlijke verwarmingssysteem van een privéwoning vermenigvuldigd met een correctiefactor van 1,2.
4. Voor 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 natuurlijke circulatiewarmtetoevoer met uw eigen handen voor een groot huis, is het raadzaam om contact op te nemen met een specialist om de belangrijkste kenmerken van het systeem nauwkeurig te berekenen.

Om warmteverliezen in een gebouw tot een minimum te beperken, is een goede thermische isolatie van de buitenmuren, het plafond en het dak vereist.Dit verlaagt de bedrijfskosten van doe-het-zelf-verwarming met natuurlijke circulatie van warm water.

Regels voor het opstellen van een verwarmingsschema met natuurlijke circulatie

Als u de basisprincipes van de werking van een warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie kent en het optimale schema kiest, kunt u doorgaan met de montage. Deze fase is niet minder belangrijk dan de vorige, omdat de verdere werking van de verwarming zal afhangen van de technische parameters van de componenten.

Het is noodzakelijk om rekening te houden met alle functies van dit systeem. In schema's met geforceerde circulatie vindt compensatie van hydraulische verliezen plaats als gevolg van de werking van de circulatiepomp. Voor systemen met natuurlijke circulatie in gesloten verwarming bestaat een dergelijk mechanisme niet. Om verliezen te minimaliseren, moet u daarom letten op de volgende punten bij het ontwerp en de selectie van componenten:

• Verwarmingsbuizen... Hun diameter moet van DN32 tot DN40 zijn. Op deze manier wordt de wrijving van het water tegen het binnenoppervlak gecompenseerd. Het wordt ook aanbevolen om polymeerproducten met een gladde wand te kiezen. Hun werkelijke buitendiameter is 40 tot 50 mm;
• Snelweg bedradingsschema... Het is noodzakelijk om draaiende knooppunten te vermijden die de hydraulische weerstand in het systeem verhogen;
• Hoogte booster stijgbuis... In het verwarmingsschema van een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie, moet het hoger zijn dan het plafond van de tweede verdieping. Het expansievat bevindt zich op de zolder;
• Afsluiter kenmerken... Zijn aanwezigheid mag de parameters van het systeem niet beïnvloeden.

Voor een beter begrip van de principes van het verwarmingsschema van een huis met twee verdiepingen met natuurlijke circulatie, kan een analogie worden getrokken met de bekende communicerende vaten. In dit geval zal de ketel zich onder het niveau van de radiatoren bevinden, daarom zal de vloeistofstroom ernaartoe circuleren. Daarom moet bij het ontwikkelen van een schema en het installeren van een verwarmingssysteem met natuurlijke circulatie deze zo laag mogelijk worden geplaatst.

Om een ​​verandering in de waterstroom te voorkomen, is een speciale klep op de retourleiding geïnstalleerd. Dit fenomeen kan optreden wanneer het systeem voor het eerst wordt opgestart, wanneer het temperatuurverschil tussen het verwarmingsmedium klein is.

Natuurlijke circulatie verwarmingshelling

Installatie van een warmtetoevoersysteem met natuurlijke circulatie verschilt praktisch niet van een standaard technologisch schema. Hiervoor worden dezelfde materialen en gereedschappen gebruikt. Het verschil zit hem in de verplichte helling van het natuurlijke circulatieverwarmingssysteem.

Om de werking van het systeem te garanderen, moet de toevoerleiding van de booster-stijgleiding een helling hebben naar de verwarmingsradiatoren. De mate van verandering in de positie van het bovenste en onderste punt van de toevoerleiding wordt bepaald door een verhouding van 1:10. Die. voor elke meter leiding is een helling van 10 mm vereist.

Wijzig voor de retourleiding de positie van de hellingsrichting. In dit gedeelte van het systeem moet het van de radiatoren naar de ketel gaan. Zo wordt een extra voorwaarde gecreëerd voor de zwaartekrachtwerking op het koelmiddel.

Een van de voordelen van een natuurlijk circulatieverwarmingssysteem is de onderhoudbaarheid. De huiseigenaar kan het lek zelf verhelpen of de defecte radiator vervangen. Maar hiervoor moet u van tevoren reparatiesets aanschaffen.

Het videomateriaal toont een verwarmingscircuit met natuurlijke circulatie met een gedetailleerde beschrijving van de werking en uitrusting: