Dla wielu instalatorów istnieje uprzedzenie. Na przykład mistrz uważa okablowanie jednorurowe za najlepsze i oferuje je wszystkim klientom - właścicielom prywatnych domów. Takie propozycje często ukrywają niskie kwalifikacje wykonawcy lub jakąś korzyść. Naszym zadaniem jest zastanowienie się, jak działa dwururowy system grzewczy, obiektywna ocena zalet i wad oraz podanie zaleceń dotyczących wyboru schematu.
Jak działa ogrzewanie dwuprzewodowe?
Konstrukcja dwururowego systemu podgrzewania wody obejmuje dostarczanie i usuwanie chłodziwa z każdego grzejnika wzdłuż dwóch oddzielnych autostrad. Uproszczone: wlot akumulatora jest podłączony do linii zasilającej, a wyjście do powrotu. Przez pierwszy rurociąg podgrzana woda z kotła jest dystrybuowana do wszystkich urządzeń grzewczych, druga rura zbiera schłodzony płyn chłodzący i przesyła go z powrotem do generatora ciepła.
Cechy dwuprzewodowej dystrybucji wody:
- jeśli wszystkie elementy układu są obliczone poprawnie, wówczas każdy grzejnik otrzymuje chłodziwo o tej samej temperaturze;
- zmiana przepływu wody przez jedną baterię z powodu regulacji ma niewielki wpływ na działanie sąsiednich urządzeń grzewczych;
- liczba grzejników na jednej gałęzi może osiągnąć 40 sztuk. pod warunkiem, że wydajność pompy i średnica rur zasilających zapewniają szacowany przepływ wody.
Uwaga. Numer 40 jest brany na podstawie praktycznego doświadczenia w projektowaniu i montażu ogrzewania w warsztacie produkcyjnym. W domkach wiejskich tak wiele urządzeń nie jest podłączonych do jednego oddziału, maksymalnie - 10 sztuk. Jeśli potrzebujesz wykonać okablowanie w budynku wielopiętrowym, sieć zaopatrzenia w ciepło jest podzielona na kilka obwodów dwururowych.
Przepływ wody przez rury i baterie odbywa się na dwa sposoby - naturalny (konwekcyjny) i wymuszony. Istnieje kilka opcji dostarczania chłodziwa, dlatego zalecamy rozważenie każdego obwodu osobno.
4 rodzaje systemów 2-rurowych
W zależności od warunków układania rurociągów i dalszej eksploatacji w domach prywatnych stosuje się następujące schematy dwururowe:
- Grawitacja lub grawitacja z naturalnym obiegiem podgrzanej wody.
- Klasyczny system ogrzewania ślepego zaułka.
- Pierścień z towarzyszącym ruchem płynu chłodzącego, to także pętla Tichelmana.
- Promieniowanie z indywidualnym rozdziałem ciepła do grzejników z kolektora rozdzielczego.
Notatka. Ogrzewanie dwururowe może również obejmować ogrzewanie podłogowe. Obwody grzewcze pełnią rolę baterii, rury zasilające i grzebień z jednostką mieszającą odgrywają rolę rurociągów. Z założenia ogrzewanie podłogowe jest zbliżone do obwodu kolektora.
W wersji z grawitacją układ działa bez nadciśnienia, chłodziwo kontaktuje się z atmosferą przez otwarty zbiornik wyrównawczy. Pozostałe 3 warianty schematów są zamknięte, działając pod ciśnieniem 1-2,5 bara i tylko z wymuszonym obiegiem ciepłej wody. Teraz przeanalizujemy każdy schemat na konkretnym przykładzie dwupiętrowego domu.
Ogrzewanie grawitacyjne
Zasada działania układu z naturalnym ruchem chłodziwa opiera się na zjawisku konwekcji - gorąca i mniej gęsta ciecz ma tendencję do wznoszenia się w górę rury, wypieranej przez cięższe zimne warstwy. Kocioł podgrzewa wodę, staje się lżejszy i porusza się przez pionowy pion z prędkością 0,1-0,3 m / s, a następnie rozchodzi się wzdłuż sieci i akumulatorów.
Wyjaśnienie. Rozumie się, że podgrzewana i chłodzona ciecz znajduje się w tej samej zamkniętej pętli, w tym przypadku sieć grzewcza prywatnego domu działa jako taka.
Wymieniliśmy cechy dwururowego układu grawitacyjnego dwupiętrowego budynku pokazanego na rysunku:
- Drogą do układania autostrad jest pozioma górna okablowanie pochodzące ze wspólnego pionu. Ten ostatni unosi się z kotła, w najwyższym punkcie znajduje się zbiornik wyrównawczy połączony z atmosferą.
- Sekcje poziome układane są z minimalnym nachyleniem 3 mm na metr bieżącej linii. Zasilanie jest przechylane w kierunku grzejników, powrót do źródła ciepła.
- Średnice rur są zwiększone w porównaniu do systemów ciśnieniowych, ponieważ są zaprojektowane dla niskiego natężenia przepływu wody.
Ważny niuans. Aby uzyskać zrównoważony przepływ grawitacyjny, należy stosować rury o średnicy 40–50 mm (wewnętrzne). Minimalna dopuszczalna średnica gałęzi rozdzielających i zbierających - DN25, znajduje się w pobliżu ostatnich akumulatorów.
W domu parterowym stosuje się podobny schemat, ale z jednym połączeniem grzejników. Kolektor zasilający górnego okablowania jest umieszczony na poddaszu lub pod sufitem, odwrotnie - nad podłogą. Nie można wykonać niższego okablowania - zgodnie z prawem komunikujących się naczyń chłodziwo wycieknie do akumulatorów, ale prędkość i wydajność ogrzewania spadną do minimum.
Obecne schematy grawitacyjne zostały połączone dzięki instalacji pomp obiegowych. Jednostka jest zamontowana na obejściu, aby nie zakłócać przepływu wody w przypadku awarii zasilania.
Ślepe gałęzie grzewcze
Dwururowy zamknięty system typu barkowego (ślepy zaułek) jest montowany w większości podmiejskich domków i jest często stosowany w nowych budynkach mieszkalnych. Jak działa obwód:
- Sieć grzejników składa się z jednej lub więcej gałęzi dwururowych. Płyn chłodzący jest przesyłany do urządzeń grzewczych wzdłuż jednej autostrady i wraca wzdłuż drugiej.
- System działa z nadciśnieniem 1–2,5 bara, cyrkulację zapewnia pompa zainstalowana w pobliżu kotła.
- Rozszerzanie się wody jest kompensowane przez zbiornik membranowy umieszczony w kotłowni. Punkt wstawienia znajduje się na rurociągu przed pompą obiegową (jeśli spojrzysz na przepływ płynu).
- Powietrze jest odprowadzane z sieci przez kurki Mayevsky'ego na bateriach i automatyczny zawór jako część grupy bezpieczeństwa urządzenia grzewczego. Jest też manometr i zawór bezpieczeństwa.
- Częstą opcją okablowania jest dolna pozioma, gdy obie rury przechodzą pod grzejnikami w sposób otwarty.
Komentarz. W razie potrzeby ślepe linie można bez problemu układać w sposób zamknięty - w rowkach jastrychu, za sufitami podwieszanymi lub ścianami wewnętrznymi.
Jeśli konieczne jest rozdzielenie chłodziwa na 2 skrzydła dwupiętrowego budynku, jest on podzielony na 4 oddzielne gałęzie (ramiona) zbiegające się we wspólny pion. Warto zauważyć, że długość linii i obciążenie termiczne na ramionach wcale nie powinny być takie same. Liczba akumulatorów i droga układania są opracowywane z uwzględnieniem cech konkretnego budynku.
Gałęzie z inną liczbą grzejników są równoważone przez równoważenie - ograniczając przepływ zaworów sterujących. Zawory są zawsze umieszczone na wyjściach baterii i, jeśli to konieczne, na ramieniu jako całości. Jak właściwie zrównoważyć kontury, przeczytaj na innej stronie naszego zasobu.
Pierścień Tihelmana
Ogólna zasada działania tego obwodu jest identyczna z okablowaniem ślepym zaułkiem, ale metoda dystrybucji i powrotu chłodziwa różni się na 3 sposoby:
- Każdy obieg grzewczy jest zamknięty w pierścieniu.
- Sposób podłączenia akumulatora jest następujący: pierwszy grzejnik na zasilaniu jest ostatnim dla linii powrotnej. I odwrotnie, końcowa bateria linii dystrybucyjnej staje się pierwszą do zwrotu.
- Woda w obu rurociągach porusza się w jednym kierunku, stąd powiązana jest nazwa techniczna systemu.
Urządzenie pętli Tichelman obejmuje poziomą dolną instalację - ukrytą pod podłogą, rzadziej - otwartą na ścianach.Inna opcja: pierścień można wykonać pod sufitem, ukryć za sufitami podwieszanymi lub w piwnicy i rurami do grzejników.
Osobliwością „zaczepu” pierścieniowego - prawie idealna równowaga hydrauliczna. Uwaga: w drodze do wszystkich akumulatorów iz powrotem płyn chłodzący przebywa tę samą odległość. Obwód jest w stanie zapewnić wymagany przepływ wody dla 10 lub więcej grzejników przy minimalnym zrównoważeniu.
Autor wideo dobrze wyjaśnia system, ale robi niepoprawne porównanie - odpowiednio wyważone gałęzie wydzielają ciepło nie gorsze niż „jazda”.
Metoda połączenia wiązki
Ten najbardziej zaawansowany typ dwururowego systemu podgrzewania wody obejmuje następujące elementy:
- grzejniki - zwykłe baterie, konwektory podłogowe lub indywidualne kontury ogrzewania podłogowego;
- 2 kolektory - zasilające i powrotne, wyposażone w przepływomierze i zawory termostatyczne;
- pojedyncze dwururowe węże ułożone od kolektora do grzejników wzdłuż najkrótszej ścieżki (pod podłogą lub sufitem, w suficie).
Kolektor zainstalowany w dogodnym miejscu odbiera i odprowadza wodę do kotła wzdłuż dwóch głównych autostrad. Za pomocą zaworów reguluje się natężenie przepływu chłodziwa dla każdego akumulatora. Jeśli zainstalujesz głowice termiczne lub serwomechanizmy RTL na zaworach rozgałęźnych, będziesz mógł automatycznie regulować klimat w każdym pomieszczeniu i budynku.
Plusy i minusy okablowania dwururowego
Dla ułatwienia postrzegania połączyliśmy zalety i wady wszystkich powyższych systemów w jednej sekcji. Najpierw wymieniamy najważniejsze pozytywne punkty:
- Jedyną przewagą grawitacji nad innymi systemami jest niezależność od elektryczności. Warunek: musisz wybrać nielotny kocioł i wykonać wiązanie bez podłączania do domowej sieci elektrycznej.
- System naramienny (ślepy zaułek) jest godną alternatywą dla Leningradu i innych przewodów pojedynczych. Głównymi zaletami są wszechstronność i prostota, dzięki czemu dwururowy schemat ogrzewania domu o powierzchni 100-200 m² można bez problemu zamontować samodzielnie.
- Głównymi kartami atutowymi pętli Tichelmana są równowaga hydrauliczna i możliwość zapewnienia dużej liczby grzejników z nośnikiem ciepła.
- Okablowanie kolektora jest najlepszym rozwiązaniem do ukrytego układania rur i pełnej automatyzacji ogrzewania.
Uwaga. Ostatnie 3 obwody można łatwo połączyć z obiegami ogrzewania podłogowego. Nie zawsze zaleca się łączenie grawitacyjnej sieci grzejników z ciepłymi podłogami - wymuszony obieg w obwodach grzewczych jest niemożliwy bez prądu.
Pokrótce zwróć uwagę na ogólne zalety systemów belkowych, przypadkowych i zakleszczeń:
- małe odcinki rur dystrybucyjnych;
- elastyczność w zakresie układania, to znaczy linie mogą przebiegać wzdłuż różnych tras - w podłogach, wzdłuż i wewnątrz ścian, pod sufitem;
- do instalacji nadają się różne rury z tworzywa sztucznego lub metalu: polipropylen, usieciowany polietylen, metal-plastik, miedź i falista stal nierdzewna;
- wszystkie sieci 2-rurowe dobrze nadają się do równoważenia i regulacji termicznej.
Odnotowujemy niewielki plus okablowania grawitacyjnego - łatwość napełniania i usuwania powietrza bez użycia zaworów i kranów (chociaż łatwiej nimi przewietrzyć system). Woda jest powoli dostarczana przez dyszę w dolnym punkcie, powietrze jest stopniowo wypierane z rurociągów do otwartego zbiornika wyrównawczego.
Teraz o znaczących wadach:
- Schemat naturalnego ruchu wody jest nieporęczny i drogi. Będziesz potrzebował rur o średnicy wewnętrznej 25 ... 50 mm, zamontowanych z dużym nachyleniem, idealnie - ze stali. Ukryte układanie jest bardzo trudne - większość elementów będzie widoczna.
- W instalacji i działaniu ślepych zaułków nie znaleziono znaczących minusów. Jeśli ramiona różnią się długością i liczbą akumulatorów, równowagę przywraca głębokie wyważenie.
- Pierścienie Tichelmana zawsze przechodzą przez drzwi. Musimy tworzyć pętle obejściowe, w których powietrze może się następnie gromadzić.
- Okablowanie typu wiązkowego wymaga kosztów finansowych sprzętu - rozdzielaczy z zaworami i rotametrami oraz urządzeń automatyki. Alternatywą jest montaż grzebienia z trójników polipropylenowych lub brązowych własnymi rękami.
Dodanie. Aby automatycznie kontrolować przenoszenie ciepła akumulatorów w czasie grawitacji, potrzebujesz specjalnych zaworów grzejnikowych o zwiększonym otworze.
Który schemat lepiej wybrać
Wybór okablowania odbywa się z uwzględnieniem wielu czynników - powierzchni i liczby kondygnacji domu prywatnego, przydzielonego budżetu, dostępności dodatkowych systemów, niezawodności zasilania i tak dalej. Podajemy szereg ogólnych zaleceń dotyczących wyboru:
- Jeśli planujesz samodzielnie zbierać ciepło, lepiej pozostać na dwururowym systemie barkowym. Wybacza początkującym wiele błędów i będzie działać, pomimo wad.
- Przy wysokich wymaganiach dotyczących wnętrza pomieszczeń, weź pod uwagę okablowanie kolektorowe. Grzebień ukryjesz w szafce ściennej i rozdzielisz linie pod jastrychem. W dwupiętrowym lub dwupiętrowym budynku zaleca się zainstalowanie kilku grzebieni - po jednej na piętro.
- Częste przerwy w dostawie prądu nie pozostawiają wyboru - musisz złożyć obwód z naturalnym obiegiem (przepływ grawitacyjny).
- System Tichelman jest odpowiedni w budynkach o dużej powierzchni i liczbie paneli grzewczych. Zainstalowanie pętli w małych budynkach jest niepraktyczne z finansowego punktu widzenia.
- W przypadku małego wiejskiego domu lub wanny idealna jest ślepa instalacja z otwartymi rurami.
Wskazówka. Domki grzewcze dla 2-4 małych pomieszczeń można ustawić za pomocą jednorurowego systemu poziomego z dolnym okablowaniem - „Leningrad”.
Jeśli planujesz ogrzać domek za pomocą grzejników, ogrzewania podłogowego i podgrzewaczy wody, warto skorzystać z opcji ślepej lub okablowania kolektora. Te dwa schematy można łatwo połączyć z innymi urządzeniami grzewczymi.
Jak obliczyć średnicę rury
Dzięki zainstalowaniu ślepej uliczki i okablowaniu kolektora w wiejskim domu o powierzchni do 200 m² możesz obejść się bez rygorystycznych obliczeń. Weź sekcję autostrad i eyelinerów zgodnie z zaleceniami:
- aby dostarczyć chłodziwo do grzejników w budynku o powierzchni 100 kwadratów lub mniejszej, rurociąg Du15 jest wystarczający (rozmiar zewnętrzny 20 mm);
- połączenia z akumulatorami są wykonane w przekroju Du10 (średnica zewnętrzna 15-16 mm);
- w dwupiętrowym domu o powierzchni 200 kwadratów pionowy rozdzielacz wykonany jest o średnicy Du20-25;
- jeśli liczba grzejników na podłodze przekracza 5 szt., należy podzielić system na kilka gałęzi rozciągających się od pionu Ø32 mm.
Wskazówka. Średnice autostrad i eyelinerów są dość dokładnie umieszczone na powyższych przykładach. Podanych informacji można użyć podczas opracowywania projektu ogrzewania domu.
Układ grawitacyjny i pierścieniowy opracowano zgodnie z obliczeniami inżynierskimi. Jeśli chcesz samodzielnie określić przekrój rur, najpierw obliczyć obciążenie ogrzewania każdego pomieszczenia, biorąc pod uwagę wentylację, a następnie sprawdź wymagane natężenie przepływu chłodziwa zgodnie ze wzorem:
- G jest masowym natężeniem przepływu podgrzanej wody w odcinku rury, który zasila grzejniki określonego pomieszczenia (lub grupy pomieszczeń), kg / h;
- Q - ilość ciepła wymagana do ogrzania danego pomieszczenia, W;
- Δt jest obliczoną różnicą temperatur na zasilaniu i na powrocie, przyjmujemy 20 ° С.
Przykład. Aby ogrzać drugie piętro do temperatury +21 ° C, potrzeba 6000 W energii cieplnej. Podnośnik grzewczy przechodzący przez sufit powinien dostarczać 0,86 x 6000/20 = 258 kg / h ciepłej wody z kotłowni.
Znając godzinowe zużycie chłodziwa, nie jest trudno obliczyć przekrój rury zasilającej zgodnie ze wzorem:
- S oznacza powierzchnię żądanego odcinka rury, m²;
- V - objętościowe natężenie przepływu gorącej wody, m³ / h;
- ʋ– natężenie przepływu chłodziwa, m / s.
Odniesienie.Prędkość chłodziwa w układach ciśnieniowych z pompą obiegową pobierana jest z zakresu 0,3 ... 0,7 m / s. Podczas grawitacji przepływ jest wolniejszy - 0,1 ... 0,3 m / s.
Kontynuacja przykładu. Obliczona prędkość przepływu 258 kg / h jest dostarczana przez pompę, przyjmujemy prędkość wody 0,4 m / s. Pole przekroju poprzecznego rury zasilającej wynosi 0,258 / (3600 x 0,4) = 0,00018 m². Ponownie przeliczamy przekrój na średnicę zgodnie ze wzorem pola okręgu, otrzymujemy 0,02 m - rurę Du20 (zewnętrzna - Ø25 mm).
Zauważ, że pominęliśmy różnicę gęstości wody w różnych temperaturach i podstawiliśmy formułę natężenia przepływu masy. Błąd jest niewielki, przy obliczeniach rękodzieła jest całkiem dozwolony.
Ostateczna konkluzja
Praktyka pokazuje, że 2-rurowy ślepy system nadaje się do ogrzewania większości średnich budynków mieszkalnych. Rozwiązanie techniczne urzeka prostotą i rozsądnym kosztem prac instalacyjnych. Kolektor i związane z nim okablowanie będą kosztować więcej - ważną rolę odgrywają cena sprzętu i długość linii. Spójrz na schemat pętli Tichelmana - rurociągi dystrybucyjne o tej samej średnicy biegną wzdłuż całego obwodu budynku.
Osobną rozmową jest dwururowy system grzewczy z naturalnym obiegiem wody. W warunkach częstych awarii zasilania lepiej nie ryzykować i nie gonić za pięknem wnętrz, ale zamontować nielotne ogrzewanie. Wysokie inwestycje początkowe są kompensowane przez ciepło i niskie zużycie energii elektrycznej.