Ogrzewanie wodne: klasyfikacja systemów i ich instalacja

Ogrzewanie mieszkań w Rosji jest pilną potrzebą, a im dalej na północ i wschód, tym bardziej jest to istotne. Ten problem można rozwiązać na różne sposoby. Podaż ciepła jest tradycyjnie zdominowana przez podgrzewaną wodę, która ma zarówno pozytywne, jak i negatywne strony.

Ogrzewanie wody jest zwykle wykonywane jako system zamknięty, który oprócz kotła obejmuje grzejniki i rurociąg łączący dwa elementy. Ale oczywiście ograniczenie tylko do trzech kluczowych łączy jest trudne, aw praktyce system jest znacznie bardziej skomplikowany.

Oprócz wymienionych urządzeń należy zwrócić uwagę na następujące elementy:

• pompy zapewniające cyrkulację (nie we wszystkich systemach, chociaż są potrzebne);
• sprzęt bezpieczeństwa;
• części regulujące i blokujące;
• urządzenia do odwadniania i osuszania;
• urządzenia do awaryjnego odpowietrzania.

Jeśli chodzi o same kotły, ogrzewanie wody do żądanej temperatury osiąga się poprzez instalacje o różnych konstrukcjach o nierównej mocy. Zużycie paliwa zmienia się dość szeroko. Rury w systemach ogrzewania wodnego są umieszczone zarówno bez szwu, jak i spawane, średnica stalowego kanału sięga 50 mm. Obowiązkowym wymogiem jest gotowość do pracy pod ciśnieniem 16 atmosfer, a po podgrzaniu do +250 stopni taki jest program ekstremalnych testów. Typowy obwód jest podzielony na dwa strumienie: przez rurę na wylocie płyn wpływa do grzejników, a na wejściu do kotła prowadzi z powrotem w kierunku zorientowanym.

Jakiego rodzaju paliwo zostało użyte, jaki rodzaj automatyzacji został zastosowany decyzją projektantów, podgrzewanie wody jest wyraźnie klasyfikowane zgodnie z metodą wymiany ciepła. Wykorzystanie naturalnej mobilności ogrzanego płynu opiera się na działaniu układów grawitacyjnych. Woda, która otrzymała część ciepła, unosi się przez wnękę pionu, a następnie, czując nacisk poruszających się po niej części, przesuwa się do grzejników. Po podaniu impulsu wynikowego na ich ściany, przechodzi on do rur obwodu powrotnego i wypycha wodę, która już zdążyła się nagrzać z kotła. Wkrótce wszystko się powtórzy.

Naturalny obieg jest najbardziej racjonalny w małych domachOd czasu instalacji pomp i urządzeń sterujących zużycie prądu znacznie zwiększa koszty eksploatacji. Ale gdy konieczne jest ogrzanie znacznego terytorium lub pokonanie silnego oporu hydrostatycznego ze względu na złożoność geometrii systemu, wskazane jest wybranie wymuszonego obiegu. Jego istotą jest to, że ruch wody jest wymuszany i normalizowany przez działanie pomp podłączonych do rurociągu powrotnego. Ponieważ istnieje różnica ciśnienia płynu między obwodami, jest on w ciągłym ruchu. Stabilność i jakość pracy takich kompleksów są bardzo wysokie, ale trzeba płacić za dodatkowe urządzenia za zużytą energię elektryczną.

Ponadto dodatkowy segment sieci 220 V musi być zainstalowany zgodnie ze wszystkimi zasadami i należy zachować ostrożność podczas jego obsługi. Aby zapobiec przerwom w sieci elektrycznej, aby nie zakłócać normalnego działania dostawy ciepła, konieczne jest zainstalowanie źródeł zasilania awaryjnego i poleganie na ich zdolności do pokrycia wszystkich możliwych przypadków. Urządzenia grzewcze oddają ciepło nie tylko do wody, ale także do środka przeciw zamarzaniu, który jest coraz częściej stosowany w nowoczesnej technologii.Jego zaletą jest to, że zasadniczo ryzyko zamarznięcia rurociągu jest wyeliminowane. Nie możemy jednak zapominać, że skład płynu przeciw zamarzaniu stanowi poważne zagrożenie dla ludzi i zwierząt.

Od czasu do czasu istnieje podgrzewanie wody w trybie otwartym (atmosferycznym). Warunkiem jego normalnego działania jest obecność rozszerzającego się zbiornika, przez który nagromadzone powietrze wychodzi na zewnątrz. Wersja grawitacyjna wymaga bardzo mocnych rur i ogranicza ilość zaworów blokujących. Wszakże każdy tego rodzaju szczegół zwiększa opór hydrauliczny i ryzyko gromadzenia się pęcherzyków powietrza. Klasyfikacja nie obejmuje ogrzewania powietrzno-lokalnego, ale warto je wspomnieć dla porównania; Źródłem ciepła nie są kotły, ale grzejniki.

Duże znaczenie w praktyce ma metoda pozyskiwania energii cieplnej. Stosunkowo praktyczne ogrzewanie gazowe jest bardzo drogie, a rury doprowadzające gaz nie są wszędzie rozciągnięte. Nawet jeśli istnieją, uzyskanie niezbędnych zezwoleń jest niezwykle uciążliwe dla większości ludzi. Wytwornice ciepła na węglu, peletach, drewnie, paliwie płynnym wymagają pewnego szkolenia, ciągłej uwagi. Bez obwodów kominowych, które przestrzegają różnych zasad, możesz napotkać poważne problemy, nawet z ryzykiem zatrucia.

Ten rodzaj ogrzewania staje się coraz bardziej popularny. Nie chodzi o przestarzałe obwody wykorzystujące reflektory i grzejniki. Te urządzenia, które nie są wystarczająco wydajne i zużywają dużo energii, od dawna są odsuwane na bok przez kotły. Charakterystyka takiego podgrzewania wody sprawia, że ​​konieczne jest jej używanie wyłącznie w trybie sztucznego obiegu. Nawet w najbardziej korzystnych warunkach naturalny przebieg wody spowoduje znaczną utratę mocy i odpowiedni wzrost liczby na liczniku.

Korzystanie z pompy jest znacznie bardziej ekonomiczne; Ponadto wydajność całego systemu w zamkniętym obiegu z membranowym naczyniem wzbiorczym pomaga zmniejszyć straty. Przedłużacz jest zawsze uzupełniany przez specjalną grupę bezpieczeństwa. Znaczna część kotłów wyposażona jest w konwencjonalne elementy grzewcze, umieszczone w ramie nieprzepuszczalnej dla wody. Z tego powodu wydajność systemów jest stosunkowo niska, a tylko urządzenia w wersji z elektrodą mogą być gorsze. Takie urządzenia są szybkie i kompaktowe, prawie odporne na szarpnięcia obecnych parametrów.

Ale nawet te zalety, wraz ze zwiększonym bezpieczeństwem przeciwpożarowym, nie pozwalają nam uznać kotła elektrodowego za uniwersalne rozwiązanie. Elektrolit, działając jako czynnik chłodzący, musi mieć ściśle określony skład bez zanieczyszczeń. Wymóg ten jest naruszany, a wszystkie pozytywne aspekty tego rodzaju technologii są przekreślone. Automatyzacja kotła elektrodowego jest prawie niemożliwa, a wszystkie rury muszą być regularnie czyszczone z powstałych osadów soli. Indukcyjne kotły elektryczne wykorzystują prąd indukowany w jednym z obwodów, który ogrzewa ciecz.

Ogrzewanie zachodzi równomiernie, koszty energii są minimalne, a wydajność jest bardzo wysoka. W większości kotły indukcyjne są wykonane w postaci cylindrów. Instalacja takich urządzeń jest prosta, ale lepiej jest skonsultować się z ekspertami przed ich wybraniem i umieszczeniem. Niezależnie od rodzaju zastosowanego kotła, jego rozmieszczenie w podłodze jest praktykowane głównie z powodu nadmiernej grawitacji i niemożliwości umieszczenia go na ścianach. Jeśli jednak same ściany w odpowiednim miejscu to tylko lekkie ścianki działowe z płyt gipsowo-kartonowych lub innego materiału, wymagana będzie wersja podłogi.

Innym sposobem jest podłączenie do systemu centralnego ogrzewania. Pozwala to nie zaopatrywać się w paliwo i nie instalować dodatkowych urządzeń, które rozprowadzają wodę.

Zastosowanie centralnego ogrzewania ma następujące wady:

• nie będzie możliwe zapewnienie normalnego ogrzewania w przypadku awarii na autostradzie lub instalacji generującej;
• testy hydrauliczne i wypadki mogą prowadzić do zniszczenia rur i grzejników w domu;
• w zimne godziny, przed rozpoczęciem sezonu grzewczego lub po jego zakończeniu, zasadniczo nie będzie możliwe ogrzanie domu.

Aby zakończyć obieg grzewczy (centralny lub lokalny), należy zastosować kurtynę termiczną. Nawet w dobrze ogrzanym prywatnym domu drzwi, mimo materiałów izolacyjnych, stają się bramami mrozu.

Typ kurtyny wodnej przewyższa elektryczne w ochronie zasobów i, podobnie jak one, może zagwarantować:

• wyłączenie projektów;
• równomierny rozkład ciepła w domu;
• blokada przenikania spalin i emisji, małe owady i cząstki pyłu;
• ocieplenie domu;
• zdolność do otwierania drzwi i przewiewania korytarza bez ryzyka hipotermii;
• chłodzenie w upalne dni.

Istota jest prosta - istnieje potężny wentylator, który przyspiesza powietrze do dużej prędkości. Blokuje mieszanie zimnego powietrza z ulicy i rozgrzanej masy w domu. Warunkiem normalnej pracy kurtyny wodnej jest obecność centralnego ogrzewania. W przeciwnym razie wstępne podgrzewanie wymaganej masy wody w samym domu jest niepotrzebnie drogie. Ważne jest, aby pamiętać, że instalacja kurtyny wodnej jest dość skomplikowana, chociaż jest uzasadniona późniejszym zyskiem.

W każdym systemie podgrzewania wody może pojawić się niskie ciśnienie. W warunkach normalnej pracy pomp obiegowych i przy stabilnym przenoszeniu ciepła pomaga zredukować specyficzne obciążenie połączeń. Gdy obwód pracuje w trybie naturalnej cyrkulacji, ciśnienie jest jeszcze mniejsze - a to tylko pozytywnie wpływa na żywotność komponentów. Ale nie powinieneś się zbytnio nudzić, ponieważ przy wysokim ciśnieniu wzrasta także temperatura wrzenia wody. Dzięki temu możliwe jest mocowanie mocniejszych kotłów, co jest niezwykle ważne w dużym domu, zwłaszcza na tle trudnych warunków pogodowych.

Oprócz wyboru opcji urządzeń grzewczych, organizacja dystrybucji ciepłej wody jest również ważna, ponieważ zależy od niej stabilność dostaw ciepła do najbardziej odległych narożników. W domku wiejskim wymagania są zazwyczaj takie same jak w przypadku mieszkań miejskich, ponieważ prawa fizyki są wszędzie takie same. Ale w przypadku dwupiętrowego budynku będziesz musiał włożyć więcej wysiłku w połączenie niż w jednopiętrowy dom. Nieuchronnie dodawana jest kalkulacja podnoszenia cieczy do zwiększonej wysokości, a także trudno jest ją zastosować w praktyce.

Wybierając system ogrzewania dwupiętrowego domu, musisz zrozumieć wiele opcji, takich jak:

• z dwiema rurami lub jednym obwodem;
• z organizacją okablowania powyżej lub poniżej;
• z naturalnym lub wymuszonym obiegiem;
• z pionowymi lub pionowymi pionami;
• z głównym rodzajem chłodziwa okablowania lub ślepej konstrukcji.

Zaleca się wybranie takiego schematu, który będzie w stanie działać samodzielnie, bez udziału ludzi ze względu na wbudowaną automatyzację. Wersja jednorurowa systemu Leningradka pozwala zaoszczędzić pieniądze i całkowicie wyeliminować uzależnienie od centralnego ogrzewania. Układ działa dobrze z różnymi paliwami. Łatwo jest zamontować obieg grzewczy nawet bez pomocy profesjonalistów. Ponadto zmniejszenie liczby rur zwiększa estetykę kompleksu grzewczego; wyposażenie podłogi izolowanej cieplnie jest dozwolone przy zachowaniu warunków technologicznych.

Wariant dwururowy ma swoje zaletyA najważniejsze z nich - grzejniki w różnych pomieszczeniach będą równie skutecznie ogrzewać powietrze. Wyklucza to sytuację, gdy jest gdzieś bardzo zimno, a gdzieś praktycznie afrykańska pustynia. Nawet wzrost liczby rur całkowicie pokrywa się z obiektywną wartością.Ważne: wersja dwururowa z górnym zwrotem wylotu nie jest odpowiednia do stosowania grzejników żeliwnych. Ale kompatybilność z nowoczesnymi metalowymi panelami na jego poziomie.

Jeśli odwrotny przepływ wody zaczyna się od dna, a płyn chłodzący jest wprowadzany od góry, wydajność wyraźnie wzrasta. Znika niebezpieczeństwo, że jakikolwiek zakątek domu rozgrzeje się gorzej niż pozostałe. Problem polega jednak na tym, że jeśli baterie są zainstalowane w więcej niż 15 segmentach, poziom strat ciepła przekracza wszystkie rozsądne limity. Większość ludzi preferuje metodę diagonalną, gdy dopływ i powrót ciepła są połączone nie tylko na różnych wysokościach, ale także po przeciwnych stronach grzejnika. Prawie zawsze obieg dwururowy pracuje w trybie pompowania, naturalna mobilność wody nie wystarczy.

Wybierając koncepcję i rodzaj urządzeń grzewczych, musisz dokładnie obliczyć wszystko. W prywatnym domu i na daczy obowiązuje jeden schemat obliczeniowy, ale należy wziąć pod uwagę, czy mieszkanie będzie użytkowane przez cały rok, czy też ogrzewanie można zatrzymać nawet w zimnej porze roku. Uwzględniana jest moc wyjściowa kotła - należy ją porównać z mocą grzejnika na jednostkę. Od strat ciepła w domu, napływ, który odbywa się kosztem ciepła słońca przez okna, drzwi i, w mniejszym stopniu, przez ściany, jest koniecznie odejmowany.

Niezależnie od subtelności konkretnej sytuacji, musisz wziąć pod uwagę takie uniwersalne wymagania:

• przybliżenie obwodu grzewczego do podłogi nie więcej niż 6 cm;
• odległość pionowa od parapetu co najmniej 5 cm;
• orientacja pionowa żeber chłodnicy;
• niepożądane umieszczanie ich z dala od okien;
• umieszczenie grzejników na identycznym poziomie i w przybliżeniu w równych odległościach od siebie.

Gdy schemat rozmieszczenia urządzeń grzewczych rękami jest gotowy, można natychmiast podjąć jego realizację. Wskazane jest kupowanie komponentów tylko od renomowanych producentów, co znacznie zmniejsza ryzyko zakupu towarów niskiej jakości. W systemach jednorurowych zaleca się wykonanie nachylenia 3-5 stopni, dzięki temu możliwe jest poprawienie cyrkulacji wody i zwiększenie efektywności korzystania z systemu jako całości. Każdy grzejnik powinien być wyposażony w zawory powietrzne, zapewniające stabilność ciśnienia wewnętrznego. Z pomocą żurawi Mayevsky można wyjąć oddzielną baterię bez całkowitego jej rozładowania.

Prawidłowe wykonanie dwururowego systemu grzewczego jest znacznie trudniejsze. Bez ekstremalnej konieczności nie należy podejmować samodzielnej pracy, gdzie bardziej poprawne jest zapraszanie mistrzów. Warunkiem stabilnej pracy opcji ogrzewania kolektora jest użycie termostatów i pewnej liczby zaworów blokujących. Dzięki nim system będzie mógł pracować w trybie półautomatycznym przy minimalnym zaangażowaniu osób w zarządzanie. Jeśli istnieje tylko najmniejsza możliwość materiałowa i techniczna, konieczne jest wyposażenie systemu grzewczego w pompy obiegowe.

Zaleca się zainstalowanie kotła o mocy 1000 W na 10 m² ogrzewanej przestrzeni zarówno w domach drewnianych, jak i ceglanych, blokowych i innych. Nie zaleca się niedoceniania tego współczynnika nawet przy bardzo solidnej izolacji termicznej, ponieważ wtedy nie będzie możliwe normalne ogrzanie obudowy. A nawet dlatego, że ogrzewanie jest tańsze niż mogłoby być, nie jest zbyt wiele, aby zadowolić mieszkańców. Standardowy wskaźnik zakłada, że ​​sufity w domu nie są wyższe niż 3 m; jeśli zostaną podniesione w większym stopniu, intensywność ogrzewania powinna zostać zwiększona.

Należy wziąć pod uwagę rzeczywistą objętość domu, doskonałość izolacji poszczególnych pomieszczeń, wielkość okien i ich ochronę przed wyciekami ciepła. Zaopatrzenie w wodę tradycyjnie wykonuje się za pomocą rur stalowych.Jednak ich wysoka aktywność korozyjna w obecności bardziej stabilnych analogów powoduje, że coraz częściej porzucają one stal. Najlepiej jest używać stopów nierdzewnych lub zawierających cynk zamiast metali żelaznych. Miedziana rura do wody jest uważana za niezwykle niezawodną, ​​ale za nią trzeba zapłacić bardzo duże sumy.

Dlatego stosowanie plastiku wzmocnionego metalem i polipropylenu, czasami z dodatkiem aluminium, nabiera tempa. Wytrzymałość i odporność chemiczna zawsze zadowolą właścicieli, a także zerowe ryzyko powstawania osadów wewnątrz. Wadą jest to, że ekspansja jest zbyt aktywna podczas ogrzewania. Rury mogą być rozmieszczone w układzie pojedynczego obwodu tylko w domach o powierzchni nie większej niż 100 metrów kwadratowych. m wg powierzchni. Takie systemy mogą być również wykorzystywane do potrzeb domowych, jeśli są uzupełnione kotłami lub kolumnami zasilanymi gazem.

Nie zaleca się dostarczania wody ze studni do podgrzewania wody, ponieważ jej twardość często przekracza wszystkie dopuszczalne granice. Przy rozmieszczaniu systemu dwururowego każdy grzejnik powinien być poprzedzony zaworem sterującym. Wysoki koszt obwodu kolektora jest w pełni uzasadniony faktem, że pozwala on ukryć źle wyglądające elementy kompleksu grzewczego. Zaleca się rozważenie zastosowania ciepłych podłóg, ponieważ zwiększają one efektywność ogrzewania i poprawiają jego fizjologiczne znaczenie. Ponadto obniżenie reżimu temperatury ma korzystny wpływ na oszczędność zasobów.

Ogrzewanie cokołowe można uznać za hybrydę grzejników i ogrzewania podłogowego. Pomaga równomiernie nałożyć ciepło na ściany. Jeśli w systemie grzewczym znajdują się dwa lub więcej obwodów hydraulicznych, oddzielonych od siebie za pomocą strzałki hydraulicznej lub zbiornika buforowego, każdy obwód powinien być wyposażony we własną pompę. Uproszczenie pracy pomaga uniknąć takiego oddzielenia systemu, ponieważ jest to naprawdę konieczne tylko w najbardziej złożonych systemach. Równie ważny jest oczywiście wybór optymalnego źródła energii cieplnej (kotła).

Oprócz powyższych zaleceń, istnieje wiele innych subtelności. Tak więc wśród grzejników gazowych najbardziej ekonomiczną opcją jest agregat skraplający z elektrycznym zapłonem. Wyłączenie samego palnika początkowego zmniejsza całkowite zużycie gazu o około ¼. Prawie 12% paliwa jest uwalniane dzięki wykorzystaniu ciepła wytwarzanego podczas kondensacji par, zwykle odprowadzanych w kominach innych typów kotłów. Używanie gazu z butli lub autonomicznego dystrybutora gazu jest mniej ekonomiczne niż w przypadku podłączenia do odgałęzienia z magistrali gazowej.

Tam, gdzie nie ma stałego dopływu gazu, użycie pompy ciepła, pomimo zużycia energii elektrycznej, jest jeszcze bardziej praktyczne niż w przypadku kotłów na paliwo stałe. Zamiast wiercić drogie głębokie studnie, można użyć metody ogrzewania powietrze-powietrze. Wszystko, co jest wymagane w takim schemacie, to przedmuchanie wymiennika ciepła. W systemach z naturalnym obiegiem normalna praca jest gwarantowana tylko wtedy, gdy wszystkie elementy rurociągu są wypełnione płynem chłodzącym, a różnica temperatur między przepływami wynosi co najmniej 25 stopni. Aby poprawić cyrkulację, można zwiększyć pionową szczelinę od kotła do urządzeń grzewczych, ale nie więcej niż 3 metry.

Często nawet umieszczano kotły w piwnicach i piwnicach w dole. Nie ma sensu polegać na naturalnym obiegu, w którym odległość od źródła ciepła do chłodnicy przekracza 30 mw linii prostej. Przy większych odległościach ciśnienie wewnętrzne absorbuje wszystkie zalety stosowania procesów termodynamicznych. W domach środkowej strefy Federacji Rosyjskiej linia powrotna znajduje się głównie bezpośrednio nad podłogą, ale tylko przy braku drzwi wzdłuż jej przebiegu. Jeśli jednak po drodze jest otwór, kanał jest wciągany pod podłogę lub wyprowadzany w kształcie litery P.

Montaż części łączących pod ziemią jest niepraktyczny, ponieważ zawsze wymagają kontroli wzrokowej. Każdy segment, który jest usuwany pod podłogą, jest dokładnie izolowany za pomocą odpowiednich walcowanych materiałów. Nie zaleca się zbliżania górnej części rurociągu do sufitu o więcej niż 400–500 mm. Wniosek na poddasze wymaga izolacji i przygotowania dobrze zaprojektowanych otworów, które nie pogarszają właściwości podłóg. Kiedy zasadniczo nie ma możliwości wyposażenia linii powrotnej na podłodze, należy ją poprowadzić wyżej, równolegle do linii przepływu.

Według specjalistów, długie proste odcinki rurociągów są najlepiej wykonane ze stali lub metaloplastyku. Najlepsze piony są uzyskiwane z rur o średnicy lub 1 cal. Ale reszta struktury okablowania jest zwykle wykonana z rur o przekroju ½ cala. Odchylenie jest takie samo dla sektorów gorących i zimnych. Zaleca się zainstalowanie zaworu w pobliżu każdej baterii, co zapewnia nie tylko selektywny odpływ, ale także bardziej efektywną regulację systemu.

Rura metalowo-plastikowa jest montowana metodą otwartą, w przeciwnym razie bardzo trudno będzie skorygować wszelkie nieszczelności. Konstrukcje polipropylenowe są łatwo montowane nawet przy użyciu metody ukrytej. Wiązanie kotła i dopływu gazu wymaga użycia wyłącznie rur metalowych, ponieważ wszystkie inne materiały nie są wystarczająco niezawodne w występujących temperaturach. Jest całkiem uzasadnione umieszczenie czyszczenia filtra wodnego przed urządzeniami pompującymi. Przy wyborze zasobnika należy wziąć pod uwagę, że standardowe ciśnienie w nim powinno być takie samo jak w rurociągach.

Zasada działania systemu podgrzewania wody jest opisana na poniższym filmie.