Aby zorganizować system zaopatrzenia w ciepło w prywatnym domu lub mieszkaniu, najbardziej akceptowalną opcją jest zamknięty obieg grzewczy. Charakteryzuje się wysokim stopniem niezawodności, wydajności oraz możliwością regulacji głównych parametrów. Jednak, aby stworzyć profesjonalny obwód, musisz wiedzieć, z czego składa się zamknięty system grzewczy: zbiorniki wyrównawcze, obwody i wymagany sprzęt.
Cechy projektowania zamkniętego systemu grzewczego
Zasada działania dostarczania ciepła typu zamkniętego polega na wytworzeniu zwiększonego ciśnienia. Wynika to z rozszerzalności cieplnej gorącej wody lub innego czynnika grzewczego. Jednocześnie ciśnienie w zamkniętym systemie grzewczym prywatnego domu sprzyja lepszej cyrkulacji, a w rezultacie równomiernemu rozprowadzaniu ciepła.
W przeciwieństwie do schematów grawitacyjnych, przed instalacją konieczne jest szczegółowe zapoznanie się z działaniem zamkniętego systemu grzewczego. Gdy chłodziwo się nagrzewa, rozszerza się i zwiększa ciśnienie, co powoduje początek krążenia.
Ale to może nie wystarczyć. I tak do systemu dodawana jest pompa. Pozwala zwiększyć prędkość ruchu gorącej wody, a tym samym zmniejszyć stopień chłodzenia chłodziwa w rurze powrotnej. Prowadzi to do zmniejszenia zużycia energii.
Do projektowania musisz znać urządzenie do podgrzewania wody typu zamkniętego, jego minimalną konfigurację. Powinien składać się z następujących elementów:
- Element grzewczy... Może to być kocioł różnego typu - gazowy, elektryczny, na paliwo stałe. Podstawowym warunkiem jest bezpieczeństwo pracy i odpowiedni wskaźnik mocy. Wymiennik ciepła musi być zainstalowany w swojej konstrukcji w celu podłączenia do zamkniętego systemu grzewczego;
- Rurociągi... Zapewniają dostarczanie ciepłej wody do grzejników i kaloryferów. Definiującym wymaganiem jest zdolność do wytrzymania maksymalnego i roboczego ciśnienia w zamkniętym systemie grzewczym oraz wpływ temperatury;
- Grzejniki i baterie... Z ich pomocą ciepło jest przenoszone z gorącej wody do powietrza w pomieszczeniu;
- Zbiornik wyrównawczy... Kluczowy element w obwodzie, ponieważ ma na celu stabilizację działania źródła ciepła. Jeśli krytyczna wartość ciśnienia zostanie przekroczona, 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 pełniejszej objętości. Prawidłowy montaż grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie grzewczym polega na zamontowaniu odpowietrznika i zaworu spustowego. Ważne jest wcześniejsze określenie lokalizacji tych elementów.
Aby zapewnić kontrolę pracy i możliwość regulacji parametrów dostarczania ciepła, konieczne jest zainstalowanie czujników temperatury i ciśnienia. Dodatkowo obwód grzewczy z zamkniętym naczyniem wzbiorczym musi zapewniać instalację czujnika ciśnienia na komorze powietrznej urządzenia.
W przypadku dużych powierzchni zalecany jest dwururowy zamknięty system grzewczy. Mimo stosunkowo dużych kosztów początkowych w przyszłości będzie w stanie zapewnić wydajną pracę dostaw ciepła.
Zamknięte obiegi grzewcze
Podstawowym zadaniem przy projektowaniu dostaw ciepła typu zamkniętego jest wybór optymalnego schematu. Przede wszystkim dotyczy to prowadzenia rurociągów i instalacji wymaganych komponentów.
Konieczne jest również, aby napełnianie czynnika grzewczego do zamkniętego układu grzewczego działało w trybie automatycznym, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność.
W przypadku dostarczania ciepła do małych obszarów najczęściej instalowany jest zamknięty jednorurowy system grzewczy. Jego schemat obejmuje jeden rurociąg, do którego grzejniki są połączone szeregowo.
Jednocześnie znacznie oszczędza się miejsce na instalację urządzeń, a także zmniejszają się podstawowe koszty zakupu komponentów.
Jednak istotną wadą zamkniętego jednorurowego systemu grzewczego jest mała powierzchnia grzewcza. Maksymalna długość linii może wynosić tylko 30 m. Zwiększenie tego parametru spowoduje zaobserwowanie nierównowagi temperaturowej układu.
Aby zwiększyć wydajność i niezawodność, zainstalowany jest dwururowy zamknięty system grzewczy. Oprócz linii głównej znajduje się w niej rura powrotna. W takim przypadku grzejniki są połączone równolegle. Te. główny przepływ ciepłej wody przepływa przez linię zasilającą i wchodzi do urządzeń grzewczych przez połączenia z trójnikami.
Decydującą zaletą tego zamkniętego schematu systemu grzewczego jest zwiększenie obszaru dostarczania ciepła.
Jednocześnie nie pogarszają się wskaźniki dystrybucji ciepła w pomieszczeniach w domu. Ale dla większej wydajności dostarczania ciepła zaleca się zainstalowanie termostatów na akumulatorach, a także podłączenie programatora do kotła.
Zalety dwururowego urządzenia do podgrzewania wody typu zamkniętego są następujące:
- Wysoka łatwość konserwacji... W przypadku awarii jednego z elementów wystarczy zablokować w tym obszarze dostęp chłodziwa. Dzięki temu instalację grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie grzewczym można przeprowadzić nawet przy aktywnym zasilaniu grzewczym;
- Regulacja temperatury w każdym pomieszczeniu... Wymaga to zainstalowania termostatów w rurociągach grzejników;
- Możliwość automatycznego uzupełniania wody... Aby to zrobić, potrzebujesz bloku do napełniania chłodziwa do zamkniętego systemu grzewczego, który jest zainstalowany na rurze powrotnej. W zamkniętym jednorurowym systemie grzewczym może to prowadzić do szoku termicznego.
Należy najpierw obliczyć wszystkie parametry ogrzewania. Aby to zrobić, najlepiej użyć specjalistycznych programów. W przeciwnym razie może pojawić się pytanie - skąd pochodzi powietrze w zamkniętym systemie grzewczym. Często jest to zjawisko związane z zawartością tlenu w chłodziwie, jego składem oraz reżimem temperaturowym pracy układu. Aby to zminimalizować, konieczne jest zainstalowanie grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie grzewczym.
Dla zwartości ogrzewania zaleca się wybór schematów dwururowego zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło z poziomym prowadzeniem rur. Ale w tym przypadku instalacja pompy obiegowej jest obowiązkowa.
Naczynie wzbiorcze w zamkniętym systemie grzewczym
Aby kontrolować działanie systemu grzewczego, potrzebne są urządzenia zapewniające jego bezpieczeństwo. Jednym z nich jest zbiornik wyrównawczy. Kompensuje nadciśnienie wynikające z przegrzania chłodziwa. Ale przed zainstalowaniem konieczne jest obliczenie zbiornika wyrównawczego dla zamkniętego systemu grzewczego.
Normalny wskaźnik ciśnienia w zamkniętym systemie grzewczym prywatnego domu nie powinien przekraczać 4-5 atm. W przeciwnym razie wzrasta prawdopodobieństwo rozhermetyzowania rur i akumulatorów. Aby ustabilizować ciśnienie robocze w zamkniętym systemie grzewczym, należy zainstalować zbiornik wyrównawczy.Strukturalnie składa się z dwóch komór - powietrza i wody. Pierwszy ma na celu skompensowanie 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 na elastyczną membranę nie powinny oddziaływać stałe drgania hydrauliczne wynikające z pracy pompy.
Jedną z zalet pracy w zamkniętym systemie grzewczym jest brak bezpośredniego kontaktu z powietrzem. Ale aby zrekompensować rozszerzanie się wody, potrzebna jest rezerwowa przestrzeń. W tym celu wykonuje się instalację zbiornika wyrównawczego do ogrzewania typu zamkniętego. Wcześniej powinieneś poprawnie obliczyć jego charakterystykę.
Aby obliczyć zbiornik wyrównawczy dla zamkniętego systemu grzewczego, musisz znać następujące parametry systemu:
- Współczynnik rozszerzalności cieplnej nośnika ciepła - mi... W przypadku wody wartość ta wynosi 0,034 w temperaturze + 85 ° C;
- Całkowita objętość wody w systemie - Z;
- Ciśnienie początkowe - Rnach;
- Maksymalne ciśnienie - Rmaks;
- Współczynnik wypełnienia - Kzap.
Ostatni parametr można znaleźć z danych w tabeli. Często pytanie, dlaczego ciśnienie spada w zamkniętym systemie grzewczym, wynika z niewłaściwego wyboru zbiornika wyrównawczego.
Załóżmy, że według wstępnych obliczeń obwodu zaopatrzenia w ciepło ze zbiornikiem wyrównawczym typu zamkniętego 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))) Kzap
Po obliczeniach znajdujemy optymalną objętość zbiornika wyrównawczego. Aby ustabilizować ciśnienie w zamkniętym systemie grzewczym prywatnego domu, wymagany jest model o pojemności 40 litrów.
Większość naczyń wzbiorczych ma nierozłączny korpus. Ale w przypadku dużych konstrukcji możliwa jest wymiana elastycznej membrany. Modele te mają specjalny kołnierz.
Przegląd grup bezpieczeństwa dla zamkniętego ogrzewania
Wybór elementów bezpieczeństwa jest kluczowym punktem w projektowaniu zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło. Muszą zapewnić nieprzerwane działanie ogrzewania, a także zapobiegać występowaniu niebezpiecznych sytuacji.
Znając zasadę działania jako zamknięty układ grzewczy można stwierdzić, że największym niebezpieczeństwem jest przekroczenie ciśnienia roboczego. Przy wysokich wskaźnikach tego parametru działanie zbiornika wyrównawczego nie wystarczy. Dlatego jedynym wyjściem jest usunięcie nadmiaru chłodziwa z układu.
Ta funkcja jest realizowana przez zawór spustowy. Po osiągnięciu krytycznego wskaźnika ciśnienia trzpień otwiera się w nim, a część chłodziwa spływa do kanalizacji. W przypadku nieprawidłowego skonfigurowania urządzenia jego praca może spowodować spadek ciśnienia w zamkniętym układzie grzewczym.
Kolejnym elementem dostarczania ciepła jest odpowietrznik. Wydawałoby się, skąd może pochodzić powietrze w zamkniętym systemie grzewczym? Jeśli poziom nagrzewania chłodziwa przekracza poziom krytyczny, woda może przejść ze stanu ciekłego do stanu gazowego. Jednocześnie powstają śluzy powietrzne, które negatywnie wpływają na wydajność systemu. W celu ich szybkiego usunięcia z dwururowego zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło należy zainstalować odpowietrznik.
Aby ustabilizować ciśnienie robocze w zamkniętym systemie zaopatrzenia w ciepło, konieczne jest zainstalowanie elementów grup bezpieczeństwa w następujących częściach schematu:
- Odpowietrznik... Zainstalowany w standardowym zestawie grupy bezpieczeństwa bezpośrednio za kotłem, w najwyższej części systemu i na wszystkich pionach;
- Zawór spustowy... Również część grup bezpieczeństwa. Dodatkowo jest montowany w rozdzielaczach i odgałęzieniach systemu.
Prawidłowy montaż grupy bezpieczeństwa w zamkniętym systemie grzewczym odbywa się na końcowym etapie montażu. Dopiero wtedy można przetestować system.
Charakterystyka grupy bezpieczeństwa musi odpowiadać wskaźnikom projektowym ogrzewania. Przed każdym sezonem grzewczym należy również sprawdzić funkcjonalność elementów grupy.
Problemy podczas pracy ogrzewania typu zamkniętego
Znajomość urządzenia do zaopatrzenia w wodę typu zamkniętego i prawidłowy dobór jego komponentów pozwoli uniknąć wielu problemów podczas pracy systemu. Ale niektóre z nich i tak się pojawią. Rozważmy najczęstsze odchylenia w działaniu ogrzewania.
Najczęstszą przyczyną awarii jest nadmiar cech konstrukcyjnych 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 zablokowanie rur i grzejników doprowadzi do sztucznego zmniejszenia objętości chłodziwa, zmniejszy przenoszenie ciepła.
Odchylenia w działaniu systemu grzewczego i możliwe środki zaradcze:
- W zamkniętym systemie grzewczym jest powietrze... Może to być spowodowane niewłaściwym składem płynu chłodzącego. Podczas wlewania chłodziwa do zamkniętego systemu zaopatrzenia w ciepło zaleca się stosowanie wody destylowanej, ponieważ nie zawiera zasad i metali;
- Stały spadek ciśnienia w układzie... Może to wynikać z obecności mikropęknięć w rurach lub grzejnikach. Stopniowy wypływ chłodziwa powoduje spadek ciśnienia, a także może powodować powstawanie korków powietrznych;
- Zbiornik wyrównawczy nie działa... Powodem jest zużycie membrany w wyniku silnego nacisku na nią. Dzieje się tak, jeśli zbiornik nie ma zaworu odpowietrzającego. W przypadku nierozłącznej konstrukcji jedynym wyjściem jest zakup nowej. W zbiorniku z kołnierzem montażowym możesz samodzielnie wymienić membranę.
W celu szybkiego wyeliminowania sytuacji awaryjnych zaleca się zakup zestawów naprawczych. Za ich pomocą można zamknąć lukę, która pojawia się w rurze lub grzejniku, a tym samym ustabilizować pracę całego systemu. W przyszłości możesz wymienić uszkodzony element grzejny.
Film przedstawia przykład orurowania naczynia wzbiorczego dla zamkniętego systemu grzewczego:
