Projektowanie otwartego systemu grzewczego: podstawowe wymagania dotyczące obwodu, akcesoriów i instalacji

Samodzielne projektowanie, dobór komponentów i montaż systemu grzewczego to jedna z najtrudniejszych czynności. Najczęściej starają się początkowo zmniejszyć złożoność wykonywania tych etapów. W tym celu preferowany jest otwarty system grzewczy. Naczynia wzbiorcze, obiegi, pompy - jak prawidłowo określić optymalne parametry dla tych elementów zaopatrzenia w ciepło?

Cechy aranżacji otwartego ogrzewania

Klasyczny system ogrzewania typu otwartego dla prywatnego domu różni się od zamkniętego pod względem ciśnienia. Jest równy atmosferycznemu. Dlatego do rozmieszczenia tego rodzaju dostaw ciepła potrzeba znacznie mniej komponentów i dokładnych obliczeń. Nie oznacza to jednak, że otwarty schemat ogrzewania można opracować nieprofesjonalnie.

W celu automatycznej stabilizacji ciśnienia chłodziwa w rurach w systemie przewidziany jest otwarty zbiornik wyrównawczy do otwartego ogrzewania. To konstrukcja tego komponentu odróżnia otwarty schemat dostarczania ciepła od zamkniętego. Ruch chłodziwa można przeprowadzić na dwa sposoby:

• Rozszerzalność cieplna ciepłej wody... Wymaga to przyspieszającego pionu. Zgodnie z tym schematem zaprojektowano otwarty system grzewczy z naturalną cyrkulacją;
• Instalacja urządzeń pompujących... Pozwala zwiększyć prędkość przepływu chłodziwa. Pompa w otwartym systemie grzewczym jest wymagana, jeśli łączna długość przewodów przekracza 25 m.

Ponadto konieczne jest zmniejszenie współczynnika tarcia wody przepływającej przez rury. W tym celu średnica tego ostatniego musi wynosić co najmniej 30 mm. W przeciwnym razie opór hydrauliczny wzrośnie, co zmniejszy naturalną cyrkulację.

Elementem definiującym w schemacie jest kocioł do otwartego systemu grzewczego. Ważne jest nie tylko dobranie odpowiedniego projektu i zasady działania urządzenia, ale także przestrzeganie wszystkich zasad instalacji.

Pomimo tego, że koszt otwartego systemu grzewczego z pompą będzie znacznie niższy niż koszt podobnego systemu zamkniętego, instalacja pierwszego jest trudna. Należy to wziąć pod uwagę przy projektowaniu dostaw ciepła.

Wybór otwartego schematu dostarczania ciepła

Na pierwszym etapie projektowania ważne jest, aby wybrać odpowiedni schemat otwartego systemu grzewczego z pompą. Zależy to od parametrów domu, wymaganego termicznego trybu pracy źródła ciepła i możliwości finansowych.

Rozważ główne parametry, które bezpośrednio wpłyną na wybór i dalsze obliczenia otwartego systemu grzewczego:

• Całkowita powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń... Jeśli ta charakterystyka jest mniejsza niż 60 m², można zainstalować system grawitacyjny;
• Liczba kondygnacji domu i wysokości stropów... W przypadku układu grawitacyjnego warunkiem wstępnym jest obecność odpływu wspomagającego. Bez tego powietrze może pojawić się w otwartym systemie grzewczym, a cyrkulacja ulegnie pogorszeniu;
• Szacowany termiczny tryb pracy... W przypadku niskich temperatur stosuje się otwarty system grzewczy z pompą obiegową.W przeciwnym razie nieznaczne rozszerzenie wody nie stworzy niezbędnego krążenia.

Dopiero po dokładnej analizie tych wskaźników, a także obliczeniu strat ciepła w domu, można zdecydować, czy zastosować ogrzewanie typu otwartego z pompą czy bez.

Straty ciepła w budynku najlepiej obliczyć za pomocą specjalistycznych programów. Ich wersje demo są rozpowszechniane bezpłatnie.

System ogrzewania grawitacyjnego

Główną różnicą między grawitacją a resztą jest całkowity brak jakichkolwiek mechanizmów wymuszonego ruchu płynu przez rury. Te. proces ten odbywa się tylko przez rozszerzalność cieplną gorącej wody.

Aby zapewnić prawidłowe działanie źródła ciepła, należy zainstalować przyspieszający pion. Montuje się go bezpośrednio za kotłem i ustawia pionowo. Jego wysokość powinna wynosić co najmniej 3,5 m. Jeśli ten warunek nie zostanie spełniony, ogrzana ciecz pochodząca z kotła dla otwartego systemu grzewczego nie będzie miała wystarczającej prędkości.

Oprócz tego czynnika należy wziąć pod uwagę następującą specyfikę organizacji otwartego systemu grzewczego z naturalnym obiegiem:

• Obowiązkowe nachylenie rury. Linia zasilająca z pionu musi być nachylona w kierunku grzejników. Wróć do kotła. Poziom nachylenia - 1 cm na metr;
• Kocioł znajduje się w najniższym punkcie obwodu;
• Do normalnej pracy w systemach grzewczych potrzebne są naczynia wzbiorcze typu otwartego. Montowane są również do obwodów z wymuszonym obiegiem.

Nie zaleca się instalowania kotła elektrycznego do otwartego grawitacyjnego systemu grzewczego. Taki sam jak odpowiednik gazowy. Wynika to z dużego prawdopodobieństwa powstania kieszeni powietrznych, które mogą prowadzić do przegrzania wymiennika ciepła.

Aby zwiększyć wydajność pracy w otwartym obiegu grzewczym z naturalną cyrkulacją, średnica rury wspomagającej powinna być o 1 wielkość mniejsza niż przekrój przewodu głównego.

Cyrkulacja wymuszona w ogrzewaniu

Ostatnio właściciele prywatnych domów i domków letniskowych modernizują system grzewczy, instalując tylko jeden element - pompę. Ma na celu poprawę cyrkulacji chłodziwa.

Ogólnie rzecz biorąc, układ otwartego systemu grzewczego z pompą obiegową nie różni się od powyższego. Ważne jest, aby wybrać odpowiednią lokalizację pompy. Montowany jest na rurze powrotnej przed wejściem do kotła grzewczego. Optymalna odległość powinna wynosić 1,5 m.

W przypadku tego otwartego obiegu grzewczego należy wziąć pod uwagę następujące punkty:

• Pompa jest zamontowana na obejściu. Jest to konieczne, aby zapewnić obieg wody w przypadku awarii lub przerwy w dostawie prądu;
• Musi być zainstalowany zawór zwrotny. Zapobiegnie pojawieniu się efektu odwróconej cyrkulacji;
• Podczas instalacji brany jest pod uwagę kierunek ruchu chłodziwa.

Zaletą zastosowania otwartego obiegu grzewczego z pompą jest zmniejszenie bezwładności systemu. Dzięki zwiększonej cyrkulacji baterie i grzejniki szybciej się nagrzewają.

W przypadku otwartego obiegu grzewczego z pompą obiegową należy obliczyć jego parametry - ciśnienie i wydajność.

Kompletny zestaw otwartego systemu grzewczego

Oprócz pompy w otwartym systemie grzewczym należy wybrać inne komponenty. Wydajność i wydajność całego schematu zaopatrzenia w ciepło będzie zależeć od prawidłowego wyboru.

W celu prawidłowego obliczenia otwartego systemu grzewczego najpierw obliczana jest jego moc znamionowa. Jeśli izolacja termiczna budynku jest dobra, można przyjąć, że na 10 m² powierzchni potrzeba 1 kW energii cieplnej. Aby uzyskać dokładniejsze obliczenia, zaleca się stosowanie specjalnych programów.Za ich pomocą możesz sporządzić prawidłowy schemat otwartego zaopatrzenia w ciepło, obliczyć optymalne właściwości jego komponentów.

Do minimalnej konfiguracji systemu grzewczego potrzebne będą następujące elementy:

• Bojler;
• Zbiornik wyrównawczy;
• rurociągi;
• Grzejniki i baterie.

Wymagania dla dwóch ostatnich są niskie. Najczęściej do układania zaopatrzenia w ciepło stosuje się rury polimerowe. Ale eksperci zalecają użycie stalowej rury do pionu wspomagającego. Wynika to z wysokiej temperatury w tej części otwartego systemu grzewczego dla prywatnego domu.

Prawie wszystkie modele rur polimerowych są zaprojektowane do ekspozycji na temperaturę nie wyższą niż + 90 °. Należy to wziąć pod uwagę przy kompletowaniu systemu.

Wybór kotła do otwartego ogrzewania

Przede wszystkim należy ostrzec, że instalacja kotłów gazowych i elektrycznych do otwartego systemu grzewczego jest zabroniona. Często w systemie tworzą się śluzy powietrzne, które negatywnie wpłyną na działanie sprzętu i mogą prowadzić do sytuacji awaryjnych. Dlatego jedyną alternatywą są modele na paliwo stałe lub kotły na olej napędowy.

Kocioł musi być zainstalowany zgodnie ze wszystkimi wymaganiami. Znajduje się w oddzielnym pomieszczeniu, w którym nie można przechowywać paliwa. Kotłownia musi mieć wymuszony obieg powietrza. Aby zoptymalizować pracę urządzeń, zaleca się montaż kominów warstwowych.

Oprócz tych czynników istnieją szczególne wymagania dotyczące normalnej adaptacji kotła otwartego systemu zaopatrzenia w ciepło:

• Nie wolno instalować kotłów o długim spalaniu. Przeznaczone są do pracy w instalacjach niskotemperaturowych. W takim przypadku rozszerzenie chłodziwa nie wystarczy do obiegu;
• Jeżeli grupa pomp nie jest zainstalowana w systemie, wymagana jest osobna instalacja zaworu zwrotnego;
• Kocioł w otwartym systemie grzewczym do prywatnego domu powinien znajdować się w najniższym punkcie obwodu.

Jeśli sprzęt nie zawiera czujnika temperatury, należy go zainstalować osobno. Dla dokładnego pomiaru jest montowany na rurze zasilającej bezpośrednio za kotłem.

Aby usunąć powietrze w otwartym systemie grzewczym, zainstalowanie odpowietrznika nie rozwiąże problemu. Działa tylko wtedy, gdy ciśnienie w systemie jest wyższe niż atmosferyczne.

Modele zbiorników wyrównawczych dla systemu otwartego

Aby skompensować rozszerzalność cieplną chłodziwa i kontrolować w odpowiednim czasie jego poziom, konieczne jest zainstalowanie zbiornika wyrównawczego do otwartego ogrzewania. Znajduje się w najwyższym punkcie systemu i może pełnić kilka funkcji jednocześnie.

Najpierw obliczana jest optymalna objętość otwartego naczynia wzbiorczego dla systemów grzewczych. Musi to być co najmniej 5% ilości czynnika grzewczego w systemie. W standardowym wykonaniu dostępne są 3 dysze, które pełnią następujące funkcje:

• Rura wlotowa... Za jego pomocą zbiornik wyrównawczy jest podłączony do otwartego systemu grzewczego. Zazwyczaj jego średnica jest o 1 rozmiar mniejsza niż średnica pionu wspomagającego, do którego wykonywana jest instalacja. Dlatego wymagany jest adapter;
• Rura cyrkulacyjna... Przez nią gorąca woda płynie dalej wzdłuż głównej linii;
• Połączenie sygnału... Konieczne jest powiadomienie o krytycznym spadku poziomu chłodziwa. Po otwarciu kranu nie wypływa z niego woda - należy uzupełnić system.

Dodatkowo można doposażyć naczynie wzbiorcze do ogrzewania otwartego. W niektórych przypadkach może działać jako zestaw do makijażu. Wymaga to dodatkowej rury, która łączy się z dopływem wody. Przy krytycznym spadku objętości ciepłej wody można szybko uzupełnić system, otwierając zawory odcinające.

Istnieje kilka schematów instalacji zbiornika wyrównawczego.W przypadku otwartego dostarczania ciepła za pomocą pompy można go zamontować na odległym pionie. Ta opcja jest rzadko używana, ponieważ skuteczność takiego schematu jest wyjątkowo niska. Najczęściej zbiornik wyrównawczy jest instalowany na bliskim pionie w celu terminowego monitorowania stanu ogrzewania.

Zabrania się używania materiałów polimerowych do produkcji zbiornika wyrównawczego. W tym celu najlepiej nadaje się stal.

DIY otwarta instalacja grzewcza

Po prawidłowym obliczeniu otwartego systemu zaopatrzenia w ciepło i wyborze wszystkich komponentów można przystąpić do instalacji. Wstępnie zaleca się sporządzenie schematu rozmieszczenia wszystkich elementów wraz z ich charakterystyką techniczną.

Najpierw decydujemy o układzie rur. Może mieć następujące typy:

• Pojedyncza rura... W nim urządzenia są połączone szeregowo z systemem. Zalety - prosta instalacja, minimum materiałów eksploatacyjnych. Wady - szybkie chłodzenie chłodziwa;
• Dwururowy... Zainstalowany jest przewód powrotny do spuszczania schłodzonej wody. W ten sposób możesz zoptymalizować dystrybucję ciepła w całym systemie.

W każdym razie konieczne jest zainstalowanie zbiornika wyrównawczego typu otwartego do systemów zaopatrzenia w ciepło. Do rozgałęzień rurociągów instalowane są trójniki. Obwody kolektorów dla otwartego systemu grzewczego z pompą nie są używane.

Pracę najlepiej wykonywać latem. Instalacja rurociągów wymaga szczególnej uwagi, ponieważ konieczne jest obserwowanie kąta nachylenia. Jeżeli wartość tego parametru jest niewystarczająca, możliwe jest znaczne pogorszenie cyrkulacji ciepłej wody.

Na filmie możesz zapoznać się ze specyfiką ogrzewania z obiegiem naturalnym i wymuszonym: