Geforceerd circulatiewaterverwarmingssysteem: diagrammen, implementatieopties, technische details

Veel moderne oplossingen voor het verwarmen van water in huizen vereisen het gebruik van een pompgroep.Bij het ontwerp en de installatie van een verwarmingssysteem met geforceerde circulatie moet rekening worden gehouden met technische problemen die optreden als gevolg van de snelle beweging van het koelmiddel.

De hoge druk in het verwarmingscircuit maakt de implementatie van veel bedradingsschema's mogelijk. Mee eens, dit is een belangrijk voordeel van een verwarmingssysteem met geforceerde circulatie. De opstelling van een dergelijk schema vereist echter een competent ontwerp.

We zullen u vertellen op basis van welke kenmerken de belangrijkste bedieningscomponenten van het systeem zijn geselecteerd, en we zullen ook in detail de mogelijke opties voor de bedrading van de hoofdlijn en de methoden voor het organiseren van het verwarmingscircuit beschrijven.

Technische kenmerken van de belangrijkste componenten van het systeem

Het geforceerde schema verschilt van het natuurlijke schema door de toevoeging van een of meer circulatiepompen. Door de toename van de druk en bewegingssnelheid van het koelmiddel veranderen de regels voor de vorming van knooppunten en de locatie van circuitelementen.

Met dit feit moet rekening worden gehouden om hoogwaardige verwarming met geforceerde circulatie te garanderen.

Algemene eisen voor de pompgroep

Circulatiepompen worden geselecteerd op basis van de eisen aan het gedestilleerde watervolume (kubieke meter per uur) en druk (meter). De berekening van beide parameters hangt af van de kubieke capaciteit van de verwarmde behuizing en de verwarmingsmethode, evenals van de lengte van het watercircuit en de diameter van de leidingen.

De pomp moet zo worden geselecteerd dat de parameters ervan niet overeenkomen met de vereisten van het systeem.Hiermee kunt u indien nodig elementen aan het circuit toevoegen zonder de pomp te vervangen.

In principe zijn pompen ontworpen voor een spanning van 220 Volt, maar er zijn er ook die ondersteuning bieden voor 12 Volt. Bij spanningspieken is het noodzakelijk een stabilisator te installeren om te voorkomen dat het apparaat uitvalt.

Bij frequente stroomstoringen moet u op de beschikbaarheid letten ononderbroken stroomvoorziening. Het is niet nodig om een ​​krachtige UPS te nemen - apparaten met een verbruik van meer dan 150 watt per uur worden zelden gebruikt om particuliere huizen te verwarmen.

Conventioneel kunnen circulatiepompen in twee typen worden verdeeld, afhankelijk van de positie van de motor. Apparaten met een droge rotor hebben een hoger rendement, maar hebben een hoger geluidsniveau en een kortere levensduur dan apparaten met een natte rotor.

Als de systeembedrading de mogelijkheid biedt voor een natuurlijke beweging van het koelmiddel langs het circuit, moet de pomp via een bypass worden geïnstalleerd. In dit geval is het, als deze kapot gaat of als er een stroomstoring is, mogelijk om de verwarming in de zwaartekrachtcirculatiemodus te zetten.

Water kan ook door een niet-werkende pomp bewegen, maar zal een sterke weerstand tegen de beweging ervan creëren.

De keuze voor een pompmodel in relatie tot een specifiek verwarmingssysteem wordt gemaakt door het werkpunt te bepalen en te voldoen aan de vereiste koelvloeistofstroomwaarden (+)

Het probleem van het stoppen van de pomp is vooral urgent bij gebruik van kachel- of open haardverwarming. In dit geval blijft de oven de warmtewisselaar verwarmen en kan het water daarin koken en kan het hele systeem lange tijd uitvallen.

Het is beter om te doen pomp installatie op de retourleiding, omdat de lagere watertemperatuur de levensduur verlengt.Als het niet mogelijk is om de pomp op een andere plaats te installeren dan op de leiding die de ketel verlaat, moet een pomp met keramische afdichtingen worden gebruikt.

Hoewel ze temperaturen tot 110°C kunnen weerstaan, kunnen er problemen met de werking optreden als het systeem kookt.

Door de pomp via een bypass in het circuit te installeren, kunt u niet alleen normale bedrijfsomstandigheden bereiken op basis van het principe van natuurlijke circulatie, maar ook de mogelijkheid om de pomp te verwijderen zonder het water af te tappen

Nuttige informatie over het kiezen van circulatiepompen voor een verwarmingssysteem vindt u in de artikelen:

1. Selectie van een circulatiepomp: apparaat, typen en regels voor het kiezen van een warmtepomp
2. Circulatiepomp voor verwarming: tien beste modellen en tips voor kopers

Subtiliteiten bij het kiezen van ketels en ovens

Het gebruik van elektrische en gasboilers en langbrandende ovens als warmtegeneratoren is aantrekkelijk vanuit het oogpunt van gemakkelijke regeling van de warmtestroom door de warmtewisselaar.

Sollicitatie kachels op vaste brandstoffen, vooral zelfgemaakte ontwerpen, zijn beladen met onvoldoende of overmatige warmteontwikkeling. Het gebruik ervan is echter vaak gerechtvaardigd vanuit het oogpunt van de goedkoopheid en beschikbaarheid van brandstof.

Er zijn veel modellen van elektrische en gasketels met geïntegreerde pomp. Enerzijds is het ingebouwde circulatiesysteem afgestemd op het ketelvermogen, waardoor u de aanschaf en installatie van een aparte pomp kunt vermijden. Aan de andere kant, als de ingebouwde pomp kapot gaat, zal deze niet zo eenvoudig te repareren of te vervangen zijn als een afzonderlijke pomp.

Een elektrische boiler met geïntegreerde pomp is een kant-en-klare en compacte oplossing voor opname in een geforceerd circulatiecircuit

De eisen aan de ketel bij gebruik van geforceerde circulatie zijn dezelfde als bij gebruik van natuurlijke circulatie:

• Berekening van het ketelvermogen - de indicator moet voldoen aan de verwarmingsbehoeften van het huis in de zwaarste omstandigheden voor een bepaald gebied. Het is raadzaam om een ​​kleine gangreserve (10-20%) te hebben vanwege mogelijke overmachtsomstandigheden die kunnen optreden in het verwarmingssysteem.
• Waarschuwing voor kokende koelvloeistof in de warmtewisselaar. Aan deze eis kan gemakkelijker worden voldaan bij gebruik van een “oven-pomp”-combinatie dan bij gebruik van een zwaartekrachtmodel van vloeistofbeweging.

Om te voorkomen dat water in de warmtewisselaar van de ketel kookt, volstaat het om het vermogen aan te passen, afhankelijk van de temperatuur van de uitlaatvloeistof. Deze methode werkt voor elk type circulatie.

De besturingseenheid voor de bedrijfsmodus van de vastebrandstofketel omvat de functie van het starten van de pomp wanneer kritische temperaturen worden bereikt aan de uitlaat van de warmtewisselaar

Bij kachels met natuurlijke circulatie is er geen manier om te voorkomen dat de koelvloeistof gaat koken als er een overmatige hoeveelheid geladen brandstof is. De enige optie in de aanwezigheid van een pomp is het vergroten van het vloeistofvolume dat door de warmtewisselaar wordt gedreven.

Bovendien kan een dergelijk noodsysteem automatisch worden gemaakt met behulp van een thermostaat en een pompsnelheidsregeleenheid.

Installatie en testen van het watercircuit

Bij een verwarmingsschema met geforceerde circulatie zullen er hogere watersnelheden zijn dan bij het zwaartekrachtmodel. Daarom is het mogelijk om een ​​kleinere buisdiameter te gebruiken met dezelfde verwarmingsparameters van het gebouw. Dit verlaagt de kosten van waterverwarming in termen van kosten voor leidingen, fittingen en fittingen.

Bovendien zijn contourelementen met een kleinere diameter gemakkelijker te verbergen in technologische nissen of in het interieur van het pand te passen.

Vergeleken met de natuurlijke circulatie zal een verhoogde hydrodynamische druk van de stroming worden opgeteld bij de hydrostatische druk van de vloeistofkolom. Om de vorming van lekken of vooral een doorbraak van het systeem te voorkomen, is het daarom noodzakelijk om aan bepaalde regels te voldoen.

In het geval van een overgang van zwaartekrachtcirculatie naar geforceerde circulatie is het noodzakelijk om alle, zelfs kleine, lekken in het circuit te elimineren. Naarmate de druk toeneemt, zal het debiet toenemen, wat, naast het probleem in de kamer, een afname van de hoeveelheid koelmiddel en de overmatige beluchting ervan (luchtverzadiging) zal veroorzaken.

Vóór het begin van het stookseizoen is het noodzakelijk om hydraulische tests uit te voeren van de sterkte van het circuit met de maximaal gebruikte of zelfs iets hogere druk. Hiermee kunt u problemen identificeren en elimineren vóór het begin van koud weer, wanneer een lange uitschakeling van de verwarming voor reparatie ongewenst is.

Lekkage van de verwarmingsradiator kan op de meest onverwachte plaatsen voorkomen en het oplossen van het probleem zal veel tijd vergen. Het is dus beter om vooraf de integriteit van het systeem te controleren

Omdat de bewegingssnelheid van het koelmiddel groter zal zijn dan 0,25 m/s, is het volgens SNiP 41-01-2003 niet nodig om een ​​constante helling van de leidingen te handhaven om lucht uit het circuit te verwijderen. Daarom is bij geforceerde circulatie de installatie van leidingen en radiatoren iets eenvoudiger dan bij een zwaartekrachtcircuit.

Verwarmingsopties met geforceerde circulatie

Het gebruik van geforceerde circulatie stelt ons in staat af te stappen van het principe van het ontwerpen van de bedrading met de verplichte aandacht voor het hydrostatische drukverschil, dat nodig is voor het functioneren in een zwaartekrachtcircuit.

Dit voegt variatie toe bij het modelleren van de geometrie van het watercircuit en biedt de mogelijkheid om oplossingen te gebruiken zoals collectorverwarming of vloerverwarming voor grote oppervlakken.

Toepassing van bovenste en onderste bedrading

Elk verwarmingsschema kan voorwaardelijk worden geclassificeerd als bovenste of onderste bedrading. Bij bovengrondse bedrading stijgt het warme water boven de verwarmingstoestellen en verwarmt vervolgens, naar beneden stromend, de radiatoren. Met de bodem - warm water wordt van onderaf aangevoerd. Elke optie heeft zijn positieve kanten.

Bovenste bedrading wordt ook gebruikt voor natuurlijke circulatie. Daarom maken verwarmingscircuits van dit type het gebruik van beide soorten circulatie mogelijk. Dit biedt ten eerste de mogelijkheid om te kiezen en ten tweede verhoogt het de betrouwbaarheid van het systeem.

Bij een stroomstoring of pompstoring zal de waterbeweging langs het circuit doorgaan, zij het met een lagere snelheid.

Met een goede druk kunt u kiezen tussen bovenste en onderste bedrading, rekening houdend met het gemak van leidingen die koelvloeistof naar de radiatoren voeren (+)

Bij gebruik van bodembedrading is de totale lengte van de leidingen korter, wat de kosten voor het maken van het systeem verlaagt. Bovendien is het niet nodig om stootborden op de bovenverdieping te leggen, wat goed is vanuit het oogpunt van kamerontwerp. De onderste warmwatertoevoerleiding wordt in de kelder of op vloerniveau van de eerste verdieping gelegd.

Rassen van éénpijpsverbindingsschema's

Het eenpijpsschema gebruikt dezelfde leiding om warm water naar de radiatoren te voeren en koud water naar de verwarmingsketel af te voeren. Met deze lay-out wordt de lengte van de gebruikte leidingen bijna gehalveerd en wordt het aantal fittingen en afsluiters verminderd.

De radiatoren worden echter opeenvolgend verwarmd, daarom moet bij het berekenen van het aantal secties rekening worden gehouden met de geleidelijke afname van de temperatuur van het toegevoerde koelmiddel.

Serieschakeling van radiatoren met behulp van één leiding voor de toevoer van koelvloeistof wordt in moderne woningen vaak gebruikt om de materiaalkosten te minimaliseren en de installatiewerkzaamheden te vereenvoudigen

Enkelpijpscircuits kunnen in horizontale en verticale versies worden geïmplementeerd. Bij geforceerde circulatie kan, als verticale stijgbuizen worden gebruikt, warm water niet alleen van bovenaf, maar ook van onderaf worden aangevoerd.

De haalbaarheid van het gebruik van een of andere optie hangt niet alleen af ​​van het gemak van de leidinginstallatie, maar ook van het maximaal toegestane aantal radiatoren op één stijgleiding van een circuit met één leiding.

Er zijn twee manieren om verwarmingsradiatoren aan te sluiten:

• Seriële verbinding — koelvloeistof stroomt door alle radiatoren.In dit geval is een minimum aantal leidingen vereist, maar als het nodig is om een ​​van de radiatoren uit te schakelen, zal de hele tak van het systeem moeten worden gestopt.
• Bypass-verbinding — de koelvloeistof kan langs de radiator door de geïnstalleerde aftakking stromen. Met behulp van een kraansysteem kunt u de stroom langs de radiator leiden, waardoor deze kan worden gerepareerd of gedemonteerd zonder dat de verwarming wordt uitgeschakeld.

Voor verwarming wordt vaak een eenpijpscircuit gebruikt, maar als er een groot aantal radiatoren zijn, wordt een andere optie gebruikt om ze gelijkmatig te verwarmen.

Eénpijpsschema's hebben veel implementatiemogelijkheden voor geforceerde circulatie, dus het kiezen van de juiste oplossing voor een specifieke ruimtegeometrie is vrij eenvoudig (+)

Methoden voor het gebruik van de tweepijpsversie

Er wordt een verwarmingscircuitschema genoemd waarbij een tweede leiding wordt gebruikt om gekoeld water naar de ketel af te voeren tweepijpssysteem. De leidinglengte neemt toe, evenals het aantal aansluitingen en apparaten.

Het systeem heeft echter een belangrijk voordeel: aan elke radiator wordt koelvloeistof met dezelfde temperatuur geleverd. Dit maakt de tweepijpsoptie zeer aantrekkelijk.

Voor waterverwarming met geforceerde circulatie worden zowel horizontale als verticale bedrading gebruikt. Bovendien is het bij de verticale versie mogelijk om gebruik te maken van de bovenste en onderste warmwatervoorziening.

Het tweepijps wateraan- en afvoercircuit, gecombineerd met de diagonale aansluiting van de radiator, zorgt voor een maximale warmteoverdracht naar de kamer

Omdat de temperatuur van het water dat naar alle radiatoren wordt gevoerd hetzelfde is, hangt de geometrie van de circuits alleen af ​​van de volgende factoren:

• materiële besparingen — het minimaliseren van de lengte van leidingen en het aantal aansluitingen;
• gemak van contourtekenen verwarming door muren en plafonds;
• esthetische aantrekkingskracht - de mogelijkheid om verwarmingselementen in het interieur van het pand te plaatsen.

Afhankelijk van de beweging van warm en gekoeld water zijn tweepijpscircuits verdeeld in twee typen:

1. Verwant. Beweging in beide pijpen vindt in dezelfde richting plaats. De koelvloeistofcyclus heeft voor alle radiatoren in dit deel van het systeem dezelfde lengte, dus hun verwarmingssnelheid is hetzelfde.
2. Doodlopend. In een parallel schema worden radiatoren die zich dichter bij de ketel bevinden sneller opgewarmd. Voor systemen met geforceerde circulatie is dit echter niet erg belangrijk vanwege de aanzienlijke watersnelheid in het circuit.

Bij het kiezen tussen de bijbehorende en doodlopende opties laten ze zich leiden door de voorwaarde van gemak bij het installeren van de retourleiding. In verticale schema's wordt met de onderste bedrading een doodlopend systeem verkregen en met de bovenste bedrading een passerend systeem.

Gebruik van een verwarmingsverdeelspruitstuk

Een andere populaire manier om de verwarming nu te organiseren is het creëren van een collectorcircuit. Tot op zekere hoogte kan dit schema een subtype van tweepijps worden genoemd, hoewel het ook wordt gebruikt bij de organisatie van verwarmingscircuits met één pijp.

Alleen de distributie van hete koelvloeistof en de verzameling van gekoelde koelvloeistof vindt niet plaats vanuit de hoofdstijgleiding, maar vanuit speciale distributieknooppuntapparaten - collectoren. Een dergelijk systeem werkt alleen stabiel met behulp van geforceerde circulatie.

Radiale bedrading vereist, vergeleken met tweepijpsbedrading, een spruitstuk, een grotere totale lengte aan pijpen, het aantal fittingen en afsluiters

De verdeelunit voor een tweepijpssysteem is een complexe combinatie van aanvoer- en retourspruitstukken, met behulp waarvan de koelvloeistoftoevoer in temperatuur en druk in evenwicht is.

Elke tak van het apparaat voedt één verwarmingselement of een kleine groep daarvan.De filialen bevinden zich meestal onder de vloer, elke verdieping van een gebouw met meerdere verdiepingen wordt bediend door één centraal geïnstalleerde collector.

Ondanks de voor de hand liggende voordelen van dit type verwarmingsopstelling, heeft het collectorsysteem twee belangrijke nadelen:

• langste leidinglengtedaarom vereist deze optie voor het organiseren van een watercircuit aanzienlijke financiële investeringen;
• moeite met het veranderen van de contour — leidingen met deze optie bevinden zich meestal onder de vloer of in de muren, dus als u verwarmingsapparaten toevoegt, zal het erg moeilijk zijn om aanpassingen te maken.

Alle collectoren worden meestal in een speciale kast gemonteerd, omdat de afsluiters zich daar bevinden en toegang vereist is. Het is erg handig om de kranen op één plek te plaatsen.

Als het nodig is om radiatoren aan of uit te zetten of als er zich een noodgeval voordoet, is het voldoende om toegang te hebben tot de kast en is het niet nodig om alle kamers te bezoeken.

Verdeelspruitstukken kunnen een eenvoudige structuur hebben, bestaande uit twee kammen en een minimum aan afsluitkleppen.Complexe componenten kunnen ook automatische thermostaten, elektronische kleppen, mengers, automatische luchtuitlaten, sensoren en regeleenheden, een wateraftapklep en een afzonderlijke circulatiepomp omvatten.

Deze systemen kunnen de temperatuur in uw huis het meest nauwkeurig regelen, maar vereisen een goed begrip van de basisprincipes en nuances van hydronische verwarming.

Verwarming middels vloerverwarming

Er wordt rekening gehouden met een van de meest comfortabele verwarmingsmethoden organisatie van verwarmde vloeren. Opgemerkt moet worden dat de installatie van deze verwarmingsoptie voor woonkamers, douches, keukens en andere gebouwen behoorlijk ingewikkeld is.

Met water verwarmde vloeren over een groot oppervlak zijn alleen mogelijk met geforceerde circulatie, omdat het nodig is om druk te creëren in een lang systeem van smalle buizen.

Druk is nodig om de weerstand van smalle buizen met veel bochten te overwinnen. Bovendien is het noodzakelijk om een ​​druk te bereiken die het mogelijk maakt lucht te verwijderen uit de vloerverwarmingsbuizen, die horizontaal gelegen zijn.

Er zijn een groot aantal buislegcombinaties:

• voor kleine kamers gebruik circuits met één ingang voor warm water en een uitgang voor gekoeld water;
• voor grote kamers organiseer complexere vloerverwarmingssystemen met behulp van een distributiespruitstuk.

Vaak worden voor delen van het circuit met vloerverwarming aparte circulatiepompen geïnstalleerd.

Het gebruik van een collector is gerechtvaardigd voor grote oppervlakken met verwarmde vloeren, wanneer uit berekeningen blijkt dat één buis de verwarming mogelijk niet aankan

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Een gedetailleerde beschrijving van een tweepijps en tamelijk complex verwarmingsschema voor een huis met twee verdiepingen:

Gesloten systeem voor een huis met drie verdiepingen op basis van een gasboiler:

Het gebruik van pompen voor het verwarmen van water in gebouwen vereenvoudigt het ontwerp van het circuit aanzienlijk, waardoor opties mogelijk worden die niet beschikbaar zijn voor het zwaartekrachtmodel. De juiste selectie van apparatuur lost het probleem van het verwarmen van uw huis op, waardoor dit proces gemakkelijk en eenvoudig wordt.

Heeft u iets toe te voegen of heeft u vragen over het organiseren van een verwarmingssysteem met geforceerde circulatie? Laat reacties achter op het bericht en neem deel aan discussies. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.