Opvarmning af et 2-etagers privat hus: typer ledninger og beregning af udstyr

En effektiv opvarmningsplan for et privat hus vil give et behageligt mikroklima i koldt vejr

Varmeteknisk beregning af varmesystemet i et 2-etagers privat hus

Varmeteknikberegningen bestemmer driftsparametrene for varmesystemet - den samlede mængde varmetab i bygningen, udstyrets effekt, antallet af varmeenheder osv.

Varmegeneratorens effekt beregnes af summen af ​​husets varmetab, der tager højde for:

• område med opvarmede lokaler
• klimatiske forhold i området
• tilstedeværelsen og tilstanden af ​​lokalets varmeisolering
• materiale og tykkelse af udvendige (bærende) vægge, gulve og lofter;
• tagkonstruktion, teknisk gulv;
• tæthed og størrelse på vinduer, gade (altan) døre.

Varmetab af et privat hus

Komponenter i et privat huss opvarmningssystem

Kedel - varmegenerator i varme- og varmtvandsforsyningssystemet. Gennemsnitlig effektstandard 100 W pr. 1 m² område, forudsat at højden på det isolerede rum ikke er mere end 3 meter. Giver en margen på op til 20% af kedelkapaciteten for ikke-regnskabsmæssige tab. Varmt vandforsyning kræver en forøgelse af strømreserven med 50%.

Oversigtstabellen med muligheder for typiske varmekonstruktionsberegninger af kedeleffekten giver dig mulighed for at sammenligne de omtrentlige resultater af udvælgelsen og eksisterende modeller af varmegeneratorer.

Indstillinger for typiske varmekonstruktion beregninger af kedeleffekt

Kedlerne kan fungere på diesel, koks, kul, træ, tørv, pellets, naturgas eller elektricitet. Valget af brændstof afhænger af tilgængeligheden. Mere end 70% af forbrugerne bruger gaskedler... El-kedel (konvektor) betragtes som en backup eller kombineret mulighed.

Det er bedre at installere en gulvkedel i et separat specialudstyret rum.

Støbejern eller stålgeneratorer med termisk energi produceres i gulv- og vægversioner.Stationære gulvkedler er installeret i et separat rum, der er udstyret med en kedel, en ekspansionstank, en skorsten og et tvunget ventilationssystem (i overensstemmelse med normerne og kravene i gastjenesten).

Vægmonterede gaskedler kræver ikke en skorsten og et separat rum. Ilt til gasforbrænding tilføres gennem et fleksibelt bølgerør. Enhedskredsløbet er designet til opvarmning. Brugen af ​​et varmeskema til et to-etagers hus med en dobbeltkredsløbskedel giver varme og varmt vandforsyning.

Vægmonterede gaskedler har ikke brug for en skorsten og et separat rum

Metoder til overførsel af kedelens termiske energi til systemet: tvungen cirkulation af kølemidlet og naturlig cirkulation (ikke-flygtig opvarmningsmetode). Kedeludformningen med to kredsløb indeholder en integreret cirkulationspumpe og en lukket ekspansionsbeholder.

Bærere af termisk energi i varmesystemet: vand, frostvæske eller elektrolytkølevæske til flow-type elektrodekedler.

Vand har en høj varmekapacitet og tæthed, men det kræver et konstant temperaturregime i rummet om vinteren. Husejere, der bruger huset uregelmæssigt, foretrækker frostvæske som kølemiddel.

Opstilling af et varmesystem med en åben ekspansionstank

Valget af typen af ​​varmefordeling og typen af ​​varmebærer foretages i projektudviklingsstadiet. Frostvæskens viskositet, ekspansionskoefficient og varmekapacitet bremser varmevekslingsprocessen og reducerer radiatorens varmeafledning. For det ikke-frysende kølevæske er det nødvendigt at øge pumpernes effekt og systemets flowområde.

Vigtig! Tilstedeværelsen af ​​ethylenglycol i frostvæske begrænser dets anvendelse i kedler med dobbelt kredsløb. Nogle tilsætningsstoffer ødelægger dele fremstillet af polypropylen, støbejern, ikke-jernholdige metaller og gummi.

En gulvstående radiator installeret nær døren kan fungere som et termisk gardin

Opvarmningsanordning - stål, aluminium, kombineret, støbejern eller anodiseret radiator (batteri), som afgiver varmen og giver et gunstigt mikroklima i rummet.

Varmeoverførsel og inerti afhænger af enhedens materiale og dimensioner. Længden af ​​batteristrukturer ændres ved at justere det krævede antal sektioner. En luftudluftning (Mayevskys ventil) og en termostatisk ventil installeret ved kølevæskets indløb til varmelegemet sikrer en ensartet designfjerning. En lukkeventil på udløbet er påkrævet til vedligeholdelse under drift.

Ved hjælp af Mayevsky-kranen kan du justere fordelingen af ​​kølevæsken i radiatoren

Installationsstederne for varmeenheder er angivet i den tekniske forskriftsmæssige dokumentation: langs omkredsen af ​​det opvarmede rum under vinduesåbninger nær hoveddøren. Termisk gardininstalleret ved hoveddøren tillader ikke kold luft fra gaden at komme ind i boligbygningen.

Forbindelsesmetoder radiatorer med stigrør og rør: envejs, diagonal og bundrør.

Ændring i varmeoverførselseffekten af ​​radiatorer afhængigt af metoden til tilslutning af rør til dem

Antallet af radiatorer (I) beregnes ved hjælp af formlen:

I = S * k₁* k₂* k₃* k₄* 100 / P (stk), hvor

S - rumareal, (m²);

P er pasværdien af ​​kraften i en sektion, (W);

k₁ - forøgelse af koefficienten for dobbeltvinduer

k₂ - reduktion af tabskoefficienten, der afhænger af ydervæggens areal

k₃ - afhængig koefficient på design og tagisolering (med eller uden loft)

k₄ - afhængig koefficient på lofthøjden (k₄ = 1, med h = 2,5 m), jo højere mellemgulvet, jo større er korrektionsværdien.

Radiatorens bredde reguleres af antallet af sætningsafsnit

Bemærk! Producenten angiver de beregnede parametre i produktpasset: intern volumen og radiatorens effekt.Kølemiddelforbruget i et 7 kW batteri er 7 liter pr. Minut.

Rørledning overfører, distribuerer og returnerer varmemediet til kedlen. Den rettede bevægelse af strømmen hindres af rørets ru indvendige overflade, ændringen i diameteren af ​​strømningsområdet og drejninger. Værdien af ​​den hydrauliske modstand bestemmer cirkulationsvejen (naturlig eller tvunget).

Rørledningen (lukket sløjfe) sikrer, at systemet er forseglet. Kedelens effekt er direkte proportional med kølemiddelets strømningshastighed, der bestemmer det interne radiatorvolumen, kedelvarmevekslerens kapacitet og påfyldning af rørledningssektionerne.

Diagram over tilslutning af radiatorer i et to-rør varmesystem i et privat hus

I opvarmningssystemer i private huse anvendes sømløse stål- og polypropylenrør med en minimal indre modstandskoefficient (ruhed).

Ekspansionsbeholder til lukket eller åben opvarmning er til stede i alle varmeanlæg i et to-etagers privat hus. Det tryk, som cirkulationspumpen eller tyngdekræfterne skaber i trykrøret, ændrer kølemidlets kogepunkt. En skarp kogning i vand kan fremkalde et spontant spring i tryk, frigivelse af opløste gasser og en multipel stigning i volumen (temperaturudvidelse), hvilket fører til ødelæggelse af komponenterne i varmesystemet. Ekspansionsbeholder hjælper med at undgå sådanne problemer.

Lukket membranekspansionsbeholderdesign

Membranen deler den lukkede ekspansionstank af lukket type i et vandkammer og et luftkammer. I lukkede systemer installeres tanken på returrøret foran cirkulationspumpens sugerør. Det afhængige layout indebærer, at tanken hæves til en højde på mindst en meter.

En åben ekspansionsbeholder er installeret øverst på booster (hoved) stigerøret på loftet. Et overløbsrør og en fødetrykrør skæres ind i kroppen. Strukturen har brug for omhyggelig varmeisolering, da den ikke-isolerede tank og overløbet ved lave temperaturer kan "afrimning". Det anslåede volumen af ​​tanken (10% af den samlede påfyldning af netværket) giver besparelser i det opvarmede kølemiddel under overløb og fjernelse af luft. Ulempen ved en åben ekspansionstank er fordampningen af ​​kølemidlet.

Montering - den forbindende del af rørledningen, installeret på stederne for dens grene, drejer, overgår til en anden diameter

Vigtig! I varmeanlæg med frostvæske installeres lukkede ekspansionsbeholdere som en varmebærer, der sikrer tæthed, bevarelse af det oprindelige volumen og egenskaberne for varmebæreren.

Installation afspærringsventiler i varmesystemet giver mulighed for at slukke for en del af netværket eller udstyr til forebyggelse, reparation eller udskiftning. Kugleventiler er installeret på stigrør, før og efter varmeanordninger, pumper, samlere, kedel, kedel.

Kugleventiler installeres før og efter varmeanordninger

Sikkerhedsudstyr - kontraventil og sikkerhedsventil, automatisk udluftning, afbalanceringsventil. Beskyt rørledningen mod gasregulering og opvarmningssystem med hydrauliske chok (pumpe, radiator, kedel). Lukkeventilen stopper brændstoftilførslen, når gasanalysatorerne udløses, strømmen afbrydes, og cirkulationen gennem varmeveksleren stopper.

Kontrolventiler (elektronisk eller elektromekanisk kontrolventil, termostatventil) udligner indikatorerne i varmesystemet.

Ved hjælp af en elektronisk termostatventil er indikatorerne i varmesystemet justeret

Hovedbetingelsen for fittings og fittings i varmeforsyningssystemet er, at fittings skal give korrekt permeabilitet med lavere tryktab og tæthed af grene, drejninger, diameterovergange i rørledningen.

Relateret artikel:

Hydraulisk pistol og fordelingsmanifold separate hydrauliske kredsløb, reducere tab, øge permeabilitet, fordele varmebelastning. Derudover tjener de som et sted til installation af måleinstrumenter fra sikkerhedsgruppen (termiske sensorer, flowmålere, manometer, termometer). Den termodynamiske pil sikrer fjernelse af opløste gasser og suspenderede partikler fra kølemidlet.

Hydrostrel og fordelingsmanifold separate hydrauliske kredsløb, reducere tab, øge permeabilitet, distribuere varmebelastning i et flerkredsløbssystem

Cirkulationspumpe i systemet opvarmning af et privat hus flytter strømmen af ​​opvarmet vand i en lukket sløjfe, så husets højde ikke påvirker pumpens effekt væsentligt. I "våde" cirkulationspumper er rotoren med pumpehjulet placeret i varmerøret. Arbejdsmediet smører delene og køler motoren. Princippet om driften og de funktionelle egenskaber ved pumperne afhænger af effekt, hoved (m), flow og effektivitet

Formel til beregning af pumpeydelse:

Q = P / AT * 1,16 (m / s, l / s, m³/time),

Formlen til beregning af trykket:

H = R * L * Z_ƒ (pascal).

Cirkulationspumpen er traditionelt installeret på returrøret foran kedlen, eller trykblæseren føres ud til bypass. Producenten udvikler installations- og betjeningsvejledningen til enheden.

Omgå kredsløb med installeret cirkulationspumpe

Varianter af varmesystemer

Enhedens princip et-rør varmesystem (diagrammet er vist nedenfor) - seriel tilslutning af radiatorer i ledningerne i varmekredsen. Processens termodynamik er baseret på den øgede diameter af rørledningen (mindst 32 mm), hældningen af ​​lige sektioner (0,5% af længden) og overskuddet af radiatoraksen over kedelens centrale linje (H).

Selvregulering i kredsløbet skyldes temperaturforskellen mellem den første / sidste radiator og tyngdekraften. Strømmen passerer skiftevis gennem hvert varmelegeme (tilbageleveringen af ​​den forrige er levering af den næste radiator). Temperaturen falder med afstanden fra varmekilden, mens densiteten af ​​vand tværtimod øges.

Figuren viser et skematisk diagram af naturlig cirkulationsopvarmning.

Diagram over et varmesystem med et rør med naturlig cirkulation af en åben type

Vigtig! En et-rørskema med naturlig cirkulation bruges til at opvarme huse med et areal på mindre end 100 m²... Ordningen udelukker muligheden for gulvvarme og varmt vandforsyning.

Enrørskredsløbet til tilslutning af varmeenheder er kendt som "Leningradka" -varmesystemet.For at øge systemets effektivitet kan Leningradka-kredsløbet suppleres med en pumpe, ventiler, termostater og afbalanceringsventiler; en bypass er installeret mellem forsynings- / returrørene.

Princippet om at forbinde radiatorer med en- og to-rørfordeling af varmesystemet

To-rør varmesystem adskiller forsyningslinjen og returledningen. Ledningerne øger systemets effektivitet, reducerer varmetab og hydraulisk modstand.

To-rør kredsløbet bestemmer den parallelle forbindelse af varmeapparatets ind- og udløbsrør. Temperaturen på kølemidlet i radiatorerne udlignes, opvarmningen afhænger ikke af afstanden til varmekilden.

Vandopvarmningssystem med to-rør lavere ledninger og naturlig cirkulation: 1 - kedel; 2 - luftledning 3 - ledningsføring 4 - forsyningsstigrør 5 - omvendte stigerør 6 - returlinje; 7 - ekspansionstank

Installation af ventiler og termostatventiler muliggør reparation og udskiftning af batteriet uden at lukke systemet. Ved at supplere de to-rørsledninger med et hydraulisk modul (pil med en coplanar manifold) er det muligt at adskille kredsløbene til radiatorer (højtryk), gulvvarme (lavt tryk) og varmt vandforsyning. Der er ingen tekniske ulemper i systemet med den korrekte varmetekniske beregning.

Vandopvarmningssystem med to-rørs topfordeling og naturlig cirkulation: 1 - kedel; 2 - hovedstigerør 3 - ledningsføring 4 - forsyningsstigrør 5 - omvendte stigerør 6 - returlinje; 7 - ekspansionstank

Samler i varmekredsen i et to-etagers hus med tvungen cirkulation af kølemidlet

Radiale rørledninger og tilslutning af uafhængige kredsløb i den centrale del af gulvet. Lige længde og diameter på kredsløbets bjælker giver hydraulisk balance, reducerer modstand og forbedrer varmeoverførslen. Det anslåede leveringsvolumen i uafhængige led i kæden opnås ved at installere kontrolventiler (balanceringsventil) og cirkulationspumper inde i kredsløbene.

Det øgede materialeforbrug og den komplekse installation betaler for det høje niveau af nøjagtighed ved regulering og brugervenlighed.

To-lednings radial varmeledninger med en manifold

Fordeling af varmemedium langs højden

Bundtilførsel i varmeledningsdiagrammet for et to-etagers hus indebærer det at indsætte varmestiger i ringen på første sal (kælder eller teknisk underjordisk). Med to-rørs bundledninger lægges fordelerkredsløbet (forsyning) parallelt med udløbsrørets ring (retur). Kølevæsken stiger op, passerer gennem radiatorerne, ned langs returrørene i opsamlingsrørledningen, gennem hvilken den vender tilbage til kedlen.

Forsyningsstigningerne hæves over radiatorerne på anden sal og kombineres med en luftledning med en automatisk ventil for at fjerne luft fra systemet. Der er også installeret en udluftningsventil på hvert varmelegeme (Mayevsky kran).

Diagram over den lodrette ledning af varmesystemet i et to-etagers privat hus

Top ledninger skelner mellem arbejdsstrømmens bevægelsesretning (top til bund). Hovedstigrøret (et rør, der stiger fra kedlen gennem gulvene til den centrale ekspansionsbeholder) forsyner kølemidlet til ringen eller blindgange i den øverste ledning. Forsyningsstigningerne sænkes ned fra loftet og leverer varmt vand til radiatorerne. Lodrette stigrør opsamler kølemidlet i et returrør, gennem hvilket strømmen vender tilbage til kedlen.

Den øverste ledning bruges i de sydlige regioner i Rusland. I de centrale og nordlige regioner kræver metoden til tilførsel og fordeling af kølemidlet ovenfra anbringelse af et varmt loft.

Et lodret varmesystem med to rør (med øvre og nedre vandforsyning) kræver permanent afbalancering. Har hydraulisk stabilitet og temperaturstabilitet, når indstillingsbetingelserne er opfyldt.

Parallel tilslutning af radiatorer i et to-rørs varmesystem i et to-etagers hus (kredsløb med en lukket ekspansionsbeholder)

Vandrette typer varmesystemer

Det vandrette to-rør fordelingssystem er baseret på kollektortilslutning af varmelegemer. Kammen placeres i et specielt fabriksfremstillet skab. Systemelementer lavet af polypropylen leveres af producenten.

Mærkede afspærringsventiler og fittings fremskynder installationen, forbedrer byggekvaliteten af ​​et to-rørsvarmesystem med fordeling af bundpropylen. Enheden af ​​individuelle indsatser sikrer uafhængig funktion af elementerne, øger systemets stabilitet.

Manifoldskab til varmesystem med gulvvarme i polypropylen

Gulvvarme - type vandopvarmninghvori varmeelementer, spoler lavet af polymerrør, lægges i gulvkonstruktioner. Hvert led er forbundet til et fordelingsmanifold i henhold til et uafhængigt varmeskema fra propylenrør. I et privat hus, der er udstyret med gulvvarme, kræves afbalancering af uafhængige kredsløb.

Vigtig! Det automatiske styresystem skal holde temperaturen i gulvvarmens arbejdsmiljø ikke mere end 55 ° C.

Det er ikke svært at forstå enheden til et privat huss opvarmningssystem alene. Men for en høj kvalitet af et behageligt mikroklima i en kold sæson er det bedre at henvende sig til specialister.