Optimale warmtedistributie in een privéwoning: vergelijking van alle typische schema's

Bij het oplossen van het probleem van het verwarmen van een huis zijn er veel combinaties van het bouwen van een koelmiddeltoevoer- en afvoersysteem. Elke verwarmingsinstallatie in een privéwoning kan op basis van verschillende criteria worden geclassificeerd.

We raden u aan de nuances van de opstelling en werking van mogelijke opties te begrijpen. Als u de ontwerpprincipes, voor- en nadelen van elk type bedrading begrijpt, kunt u de geometrie van het systeem en het ontwerp ervan plannen, rekening houdend met de individuele kenmerken van de kamer.

Modelleren van de optimale contourgeometrie

Voor één privéwoning kunnen verschillende gesloten watercircuits worden ontworpen die verschillende kamers verwarmen. Ze kunnen aanzienlijk van elkaar verschillen in het type bedrading.

Bij het ontwerpen houden ze allereerst rekening met de bruikbaarheid van het systeem, evenals met een optimale geometrie vanuit het oogpunt van het minimaliseren van de kosten, het installatiegemak en de mogelijkheid om verwarmingselementen in het ontwerp van het pand te passen.

Natuurlijke en geforceerde watercirculatie

Het verwarmen van de koelvloeistof voor het verwarmen van het huis vindt plaats in een of meer apparaten die zich binnenshuis bevinden. Dit kunnen kachels, open haarden zijn, maar ook gas-, elektrische of vaste brandstofketels.

De waterdruk in het circuit wordt verzekerd door het gebruik van circulatiepompen of door de geometrie van het systeem zodanig in te richten dat omstandigheden voor natuurlijke circulatie worden gecreëerd.

Ook kan de warmwaterbron een gecentraliseerd verwarmingssysteem voor meerdere huizen zijn. Bij lage druk is het mogelijk om circulatiepompen aan te sluiten om extra druk te creëren en de snelheid van de vloeistofbeweging door de leidingen te verhogen.

Door een circulatiepomp te installeren ontstaat er voldoende druk in het systeem, waardoor het mogelijk is om bedradingsopties te gebruiken die bij natuurlijke circulatie niet mogelijk zijn

Bij het kiezen van de optie met natuurlijke koelvloeistofcirculatie of lage druk in leidingen met centrale verwarming, is het noodzakelijk om zorgvuldig de mogelijkheid te overwegen om het gebruik van fysische wetten te maximaliseren die het mogelijk maken dat de beweging van vloeistof begint en in stand blijft.

Een verplicht onderdeel van de bedrading is in dit geval het versnellingsspruitstuk. Het is een verticale buis waardoor warm water stijgt, vervolgens wordt verdeeld over verwarmingstoestellen en, nadat het zijn oorspronkelijke temperatuur heeft verloren, naar beneden stroomt.

Door verschillende dichtheden ontstaat er een verschil in hydrostatische druk tussen de warme en koude vloeistofkolommen, wat de drijvende kracht is voor de watercirculatie.

Verticale en horizontale bedrading

Warm water kan op verschillende manieren aan radiatoren worden geleverd. De bedrading is conventioneel verdeeld in verticaal en horizontaal, afhankelijk van de positie van de leidingen (stijgbuizen) die water rechtstreeks naar de verwarmingsradiatoren voeren.

In moderne huizen wordt vaker gebruik gemaakt van horizontale in plaats van verticale warmteverdeling. De reden is dat de indeling van radiatoren op verschillende verdiepingen zelden samenvalt

Verticale schema's met toptoevoer van warm water maken ze maximaal gebruik van het verschil in hydrostatische druk tussen de warme en koude delen van het circuit, zodat ze bijna altijd worden gebruikt met natuurlijke circulatie, maar ook met lage druk in het systeem.

Bovendien zijn dergelijke circuits operationeel in geval van nooduitschakeling van de pomp, die kan optreden als gevolg van defecten of gebrek aan elektriciteit.

Onderste voedingsbedrading wordt praktisch niet gebruikt voor verwarming met natuurlijke circulatie.Als er goede druk in het systeem is, is het gebruik ervan gerechtvaardigd, omdat een dergelijke regeling twee belangrijke voordelen heeft ten opzichte van de alternatieve optie.

Voordelen van de regeling:

• kleinere totale lengte van gebruikte buizen;
• het is niet nodig om de buis door de zolder of technologische nissen onder het plafond van de tweede verdieping te leiden.

Horizontaal diagram Verwarmingsdistributies worden gebruikt voor privéwoningen met één verdieping. Als het gebouw twee of meer verdiepingen heeft, wordt het vaak gebruikt in gevallen waarin verticale stijgbuizen vanuit ontwerpoogpunt ongewenst zijn.

Horizontale leidingen die water aan- en afvoeren, kunnen organisch worden geïntegreerd in het interieur van het pand, maar ook verborgen onder de vloer of in nissen op vloerniveau.

Keuze uit één- of tweepijpsvariant

De toevoer van warm water en de afvoer van gekoeld water voor het verwarmingssysteem van een privéwoning kan met één of twee leidingen gebeuren.Elke optie heeft positieve en negatieve kanten, evenals gebruiksfuncties, afhankelijk van het type bedrading.

Vanuit een interieurontwerpperspectief heeft de aanwezigheid van een tweede pijp geen enkel effect op het uiterlijk van het verwarmingssysteem vanwege de lagere mogelijkheid om het systeem op radiatoren aan te sluiten en de mogelijkheid om de pijpdiameters te verkleinen

Met behulp van een éénpijpsaansluitschema

Een waterverwarmingsschema voor een privéwoning waarbij één pijp wordt gebruikt voor het aanvoeren van warm water en het afvoeren van gekoeld water, wordt eenpijps genoemd. Het belangrijkste voordeel van een dergelijk systeem is het minimaliseren van de lengte van de pijpen.

De belangrijkste voordelen van de optie:

• laagste kosten voor de aanschaf van verwarmingssysteemelementen;
• de eenvoudigste en snelste installatie;
• laagste risico op ongevallen.

Het belangrijkste nadeel verwarming met één pijp is een geleidelijke afname van de temperatuur van het water dat achtereenvolgens door alle radiatoren in het circuit stroomt.

Daarom is het noodzakelijk om een ​​iets groter oppervlak van de nieuwste radiatoren te gebruiken (meer ellebogen), wat vaak het kostenvoordeel van het minimaliseren van de lengte van de leidingen compenseert.

Bovendien zijn er vanwege dit nadeel voor één circuit beperkingen op het aantal aangesloten radiatoren. Als er te veel zijn, zal deze praktisch geen warmte afgeven langs de stroom van het koelmiddel.

Bovendien doet zich een probleem voor bij het berekenen van de warmteoverdracht. Hier moet er rekening mee worden gehouden dat het loskoppelen van de eerste radiatoren van het verwarmingssysteem leidt tot een verhoging van de temperatuur van het binnenkomende water voor volgende apparaten.

Het heeft geen zin om circuits met één pijp met verticale bedrading aan de onderkant te gebruiken, omdat de lengte van de pijpen hetzelfde zal zijn als die van de versie met twee pijpen, wat alle voordelen elimineert, maar nadelen achterlaat.

Als het koelmiddel langs dezelfde route terugkeert als de aanvoer, is de totale lengte van de leidingen bij beide opties vrijwel hetzelfde

Het verwarmingsapparaat is meestal aangesloten omzeilenom ze allemaal uit te kunnen schakelen zonder de watercirculatie door het circuit te stoppen.

Om op de kranen te besparen, hoeft u het water niet door de kraan te laten lopen, maar dan moet u de werking van dit deel van het systeem stopzetten en het water aftappen als het nodig is om de radiator te vervangen of te repareren.

De meest economische optie is om één stalen buis met een diameter van 1,5-2 inch te gebruiken zonder verwarmingsradiatoren. De afwezigheid van kranen en fittingen maakt dit systeem ook het meest praktisch omdat het de kans op lekkages of waterdoorbraken minimaliseert.

Lees meer over het berekenen van een éénpijpsverwarmingssysteem in Dit artikel.

Toepassing van tweepijpsverwarmingsoptie

Het verwarmingscircuitschema, wanneer één pijp wordt gebruikt om warm water aan verwarmingsapparaten te leveren, en de tweede om gekoeld water terug te sturen, wordt tweepijps genoemd.

De belangrijkste voordelen:

• de temperatuur van het water dat naar alle radiatoren wordt gevoerd, is hetzelfde;
• het uitschakelen van een of meer radiatoren heeft geen invloed op de temperatuur van het water dat naar de overige verwarmingsapparaten wordt gevoerd;
• beperkingen op het aantal radiatoren voor één verwarmingscircuit zijn alleen afhankelijk van het doorvoervolume van de leidingen.

Het grootste nadeel van dergelijke bedrading is een lichte toename van het pijpmateriaal.

Dit leidt tot enkele extra nadelen:

• de kosten voor de aanschaf en installatie van verwarmingssysteemelementen stijgen;
• integratie in het interieur van een privéwoning wordt moeilijker.

Het aantal fittingen en kranen voor een tweepijpssysteem is vrijwel hetzelfde als voor een enkelpijpssysteem.

Bij een parallel stromingspatroon van de koelvloeistof neemt de totale lengte van de leidingen bij gebruik van een tweepijpssysteem toe met de afstand tussen de eerste en laatste radiator. Soms is het onbeduidend vergeleken met de gehele lengte van de contour

Afhankelijk van de relatieve beweging van warm en gekoeld water bedradingsschema's met twee leidingen zijn onderverdeeld in twee soorten:

• incidenteel;
• doodlopend.

Bijbehorend schema. Beide stromen bewegen in dezelfde richting en dus is de lengte van de koelvloeistofcirculatiecyclus voor elke radiator hetzelfde. In dit geval worden ze even snel warm als het verwarmingssysteem start.

Doodlopende optie. De bewegingsrichting van warm en gekoeld water is tegengesteld. Radiatoren die zich het dichtst bij de ketel bevinden, worden sneller warm.

Hoe lager de watersnelheid, des te merkbaarder is dit effect. Daarom zal bij natuurlijke circulatie de verwarming van sommige kamers veel langzamer plaatsvinden dan andere.

Als er een circulatiepomp wordt gebruikt of de afstand tussen de eerste en de laatste radiator in het circuit klein is, is het effect van ongelijkmatige verwarming met een doodlopende tweepijpsbedrading onzichtbaar. Vervolgens wordt de keuze voor een of andere optie uitsluitend bepaald door overwegingen van het gemak van het installeren van de retourleiding.

Integratie van een distributiespruitstuk in het systeem

Een recentelijk populaire methode om waterverwarming te organiseren is het zogenaamde "stralingsschema" met behulp van een distributiespruitstuk.

Deze bedradingsmethode werkt alleen betrouwbaar bij een goede waterdruk in het systeem en wordt daarom niet gebruikt bij natuurlijke circulatie.

Radiale bedrading houdt in dat elk verwarmingsapparaat (of een kleine groep daarvan) rechtstreeks wordt aangesloten op een distributiespruitstuk dat warm water distribueert en gekoeld water verzamelt

Radiaal radiatoraansluitsysteem

De meest uniforme en gecontroleerde verdeling van de koelvloeistofstroom over verwarmingsapparaten kan worden bereikt met behulp van distributiespruitstuk.

Het apparaat bevat twee kammen, waarvan er één heet water uit de ketel ontvangt en naar de radiatoren verdeelt, en de andere gekoeld water retourneert en terugstuurt naar de ketel.

De radiatoren zijn parallel aangesloten via het distributiespruitstuk, daarom wordt met deze bedrading een minimaal temperatuurverschil bereikt van het koelmiddel dat aan de verwarmingsapparaten wordt geleverd.

Dit vergemakkelijkt de berekening van radiatorparameters in de ontwerpfase aanzienlijk en maakt het ook mogelijk om het vermogen van elk apparaat tijdens bedrijf eenvoudig aan te passen.

Het tweede belangrijke voordeel van een dergelijke bedrading is de mogelijkheid om de parameters van de koelvloeistoftoevoer naar alle apparaten vanaf één plek te regelen. De collector wordt in een speciale kast geplaatst met toegang tot indicatoren en bedieningselementen: kleppen, kranen en pompen.

Dit is handig vanuit het oogpunt van het reguleren van het microklimaat van het huis en maakt het gemakkelijker om radiatoren in het interieur van de kamer te plaatsen.

De nadelen van systemen met een collectorverwarmingsdistributiecircuit zijn onder meer de maximale lengte van de watertoevoer- en afvoerleidingen naar de radiatoren. Deze optie is het duurst in termen van de kosten van circuitelementen en het moeilijkst te installeren, en vereist ook bepaalde kwalificaties.

Het gebruik van een spruitstuk om verschillende soorten verwarmingsapparaten aan te sluiten vereist een goed begrip van het onderwerp waterverwarming en soms hydraulische berekeningen voor de normale werking van dergelijke systemen

In de regel pijpen erin bedrading voor stralingsverwarming geïnstalleerd in de dekvloer. Dit betekent dat het noodzakelijk is om een ​​dergelijk systeem te ontwerpen en te installeren tijdens de bouw of ingrijpende renovatie van een woonhuis.

Het is vrij moeilijk om een ​​​​veelvoudige optie te implementeren voor het aansluiten van radiatoren of het veranderen van de geometrie van circuits in kamers met reeds voltooide interne renovaties. Dit is het tweede belangrijke nadeel van dit type bedrading.

Regels voor het gebruik van verwarmde vloeren

Een comfortabele en zeer populaire manier om woongebouwen te verwarmen - installatie van verwarmde vloeren. Als het verwarmde oppervlak klein is, kunt u rondkomen met één buis in de vloerbalk.

Het aansluiten van een verwarmde vloer op het verwarmingssysteem via een verdeelstuk is de enige mogelijke optie om op deze manier grote ruimtes te verwarmen

Voor grote oppervlakken is het gebruik van een enkele buis niet mogelijk om de volgende redenen:

• de hoeveelheid geleverde warmte zal niet voldoende zijn om de hele kamer te verwarmen, bovendien zal deze verwarming ongelijkmatig zijn;
• bij een lange lengte treedt er een sterke hydrodynamische weerstand tegen de vloeistofstroom op, wat leidt tot overmatig energieverbruik om druk te creëren en het risico op waterdoorbraak bij de gewrichten vergroot.

Bij een groot oppervlak aan vloerverwarming is het gebruik van meerdere leidingen daarom geen wens, maar noodzaak.

In dit geval wordt de verbinding gemaakt via het distributiespruitstuk.

Vaak is de collector voorzien van een mengunit om de temperatuur van het aangevoerde water naar de vloerverwarmingsleidingen te regelen.Feit is dat ze voor het verwarmen van radiatoren in de regel een vloeistof gebruiken met een temperatuurbereik van 70-80°C, terwijl voor verwarmde vloeren ongeveer 40°C nodig is.

De temperatuurregeling via de mixer is betrouwbaar, wat erg belangrijk is, omdat een te hoge temperatuur aanzienlijke vervorming van de vloerbedekking kan veroorzaken: linoleum, laminaat of parket.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Schematische weergave van verwarmingsbedrading in een huis met twee verdiepingen en een groot oppervlak. Bijbehorend en doodlopend systeem met twee leidingen en verwarmde vloeren verbonden via collectoren. Conflicten tussen circulatiepompen elimineren met behulp van een hydraulische pijl:

Stralingscircuit voor het verwarmen van een gebouw met twee verdiepingen. Omdat de definitieve afwerking nog niet heeft plaatsgevonden, is alle bedrading duidelijk zichtbaar. De nuances van het leggen van buizen op de vloer onder een betonnen dekvloer:

Mening van een praktiserende installateur van verwarmingssystemen over verschillende schema's die in particuliere woningen worden gebruikt. Een overzicht van de voor- en nadelen van natuurlijke circulatie, enkelpijps, tweepijps geassocieerd en doodlopend, evenals collectorbedrading:

De gepresenteerde bedrading voor het verwarmen van huizen is typisch en kan worden aangepast rekening houdend met de geometrie van het pand, de vereiste temperatuurwaarden of andere factoren. Bij het aanpassen van circuits is het noodzakelijk om te voldoen aan de wetten en fundamentele principes van de natuurkunde, hydraulica, materiaalkunde en andere disciplines.

Bij het oplossen van complexe of niet-standaard problemen is het beter om u tot specialisten te wenden, omdat het renoveren van verwarmingssystemen zelfs duurder kan zijn dan het modelleren en installeren ervan.

Als u vragen heeft of uw persoonlijke ervaring met het installeren van verwarming in uw huis wilt delen, laat dan een reactie achter op dit artikel.U kunt uw beoordeling aanvullen met een foto - het contactformulier vindt u hieronder.