Åbent varmesystem: principskemaer og særlige forhold ved installation

Takket være den enkle installation, lave omkostninger og tilstrækkelig effektivitet er åbne varmesystemer stadig populære. Når du forstår funktionsprincippet, sammensætningen og installationsreglerne, kan du selv organisere opvarmningen af dit hjem.

Vi fortæller dig, hvordan du laver et funktionsdygtigt skema for et åbent varmesystem. Vi giver dig råd om, hvordan du bygger systemet ved at følge tekniske krav og standarder ved valg og samling af komponenter. Med vores anbefalinger vil du bygge en pålidelig og effektiv kreds.

Til gør-det-selv-folk tilbyder vi at se på praktisk afprøvede samlingsmuligheder. De præsenterede oplysninger er suppleret med nyttige diagrammer, fotosamlinger og videoinstruktioner.

Sammensætning og funktionsprincip for systemet

I vandbaserede varmesystemer fungerer vand som medium til overførsel af varmeenergi fra kedelanlægget til radiatorerne. Varmebæreren kan cirkulere over lange afstande og sikre opvarmning af huse og rum i forskellige størrelser. Dette forklarer den udbredte anvendelse af vandbåren varme.

Et åbent varmesystem kan fungere uden brug af pumpe. Varmebærerens cirkulation er baseret på termodynamiske principper. Vandbevægelsen i rørene skyldes forskellen i tæthed mellem varm og kold væske samt rørenes hældning.

Systemets uundværlige element er en åben ekspansionsbeholder, hvori overskydende opvarmet varmemedie strømmer ind. Takket være beholderen sker der automatisk trykstabilisering af væsken. Beholderen installeres over alle systemets komponenter.

Hele driftsprocessen for 'åben varmeforsyning' inddeles overordnet i to faser:

1. Fremløb. Opvarmet varmemedie bevæger sig fra kedlen til radiatorerne.
2. Retur. Overskydende varmt vand strømmer ind i ekspansionsbeholderen, afkøles og vender tilbage til kedlen.

I et-rørssystemer varetages fremløb og retur af en enkelt hovedledning, mens fremløbs- og returrør i to-rørssystemer er uafhængige af hinanden.

Tætheden af varmt vand er lavere end tætheden af koldt vand, derfor opstår der et hydrostatisk tryk i systemet. Under tryk bevæger det varme vand sig hen til radiatorerne.

Det enkleste og mest tilgængelige til selvmontering anses et-rørssystemet for at være. Systemets opbygning er elementær.

Grundpakken for et enkeltrørs varmesystem omfatter:

• varmekedel;
• radiatorer;
• ekspansionsbeholder;
• rør.

Nogle undlader at installere radiatorer og placerer i stedet et rør med en diameter på 8-10 cm rundt om husets omkreds. Eksperter påpeger dog, at systemets effektivitet og brugervenlighed forringes med denne løsning.

Diagrammet over et gravitationsbaseret et-rørssystem af åben type er uafhængig af strøm. Omkostningerne til indkøb af rør, fittings og udstyr er relativt lave. Det er muligt at arbejde med forskellige typer kedler.

Mere kompliceret at konstruere og dyrere at udføre to-rørs varmesystem. Dog opvejes omkostningerne og kompleksiteten fuldt ud ved at eliminere de typiske ulemper ved enkeltrørssystemer.

Varmebæreren med samme temperatur leveres næsten samtidigt til alle enheder, og det afkølede vand opsamles af returledningen, i stedet for at løbe videre til næste radiator.

For service af hver enhed i et to-rørs varmekreds installeres både frem- og returledninger, hvorved systemet leverer varmebærer med ensartet temperatur til alle punkter, og det afkølede vand opsamles og sendes tilbage til kedlen via returledningen – en ledning uafhængig af fremløbet.

Krav til opsætning og drift

Ved installation af husets varmeforsyning er det vigtigt at overveje flere særlige forhold ved et åbent varmesystem:

1. For at sikre normal cirkulation installeres kedlen på det laveste punkt af ledningen, og ekspansionsbeholderen på det højeste punkt.
2. Det optimale sted til ekspansionsbeholderen er på loftet. I den kolde årstid skal beholderen og fremløbsstigrøret inden for det uopvarmede loft isoleres.
3. Rørledningen lægges med minimalt antal bøjninger, samlinger og fittings.
4. I et gravitationsvarmesystem cirkulerer vandet langsomt (0,1-0,3 m/s), derfor skal opvarmningen ske gradvist. Kogning må ikke forekomme – det fremskynder slid på radiatorer og rør.
5. Hvis varmesystemet ikke bruges om vinteren, skal væsken tømmes – dette forhindrer skader på rør, radiatorer og kedlen.
6. Varmebærerniveauet i ekspansionsbeholderen skal overvåges og jævnligt efterfyldes. Ellers kan der opstå luftlommer i ledningen, hvilket reducerer radiatorens effektivitet.
7. Vand er den optimale varmebærer. Frostvæske er giftig og bør ikke anvendes i systemer med fri kontakt til atmosfæren. Det kan dog være fornuftigt at bruge frostvæske, hvis det ikke er muligt at tømme varmebæreren i den uopvarmede periode.

Der lægges særlig vægt på beregning af rørledningens tværsnit og hældning. Designstandarderne er reguleret af SNiP nr. 2.04.01-85.

I kredsløb med gravitationsbevægelse af varmebæreren er rørets tværsnitsstørrelse større end i pumpesystemer, men den samlede rørlængde er næsten halvt så stor. Hældningen af systemets vandrette sektioner, som er 2 – 3 mm pr. løbende meter, etableres kun ved installation af varmeforsyning med naturlig varmebærercirkulation.

Manglende overholdelse af hældning ved installation af systemer med naturlig varmebærerbevægelse fører til luft i rørene og utilstrækkelig opvarmning af radiatorer fjernt fra kedlen. Som et resultat falder varmeeffektiviteten.

Typer af skemaer for åben varmeforsyning

I et åbent varmesystem sker varmebærerens bevægelse på to forskellige måder. Den første mulighed er naturlig eller gravitationscirkulation, den anden er tvungen eller kunstig fremdrivning fra en pumpe.

Valget af system afhænger af bygningens etageantal og areal samt af den forventede varmetilstand.

Naturlig cirkulation i opvarmning

I et gravitationssystem er der ingen mekanisme til at sikre varmebærerens bevægelse. Processen foregår udelukkende ved udvidelse af varmt vand. For at systemet skal fungere, er der foreskrevet en accelerationsstigrør, hvis højde er mindst 3,5 m.

Hvis man forsømmer installationen af en vertikal gennemstrømningsstigrør, er der stor sandsynlighed for, at varmebæreren fra kedlen ikke vil opnå tilstrækkelig hastighed.

Et varmeforsyningssystem af naturlig cirkulationstype er optimalt egnet til bygninger på op til 60 m². Den maksimale længde af et kredsløb, der kan levere varme, anses for at være 30 m. En vigtig faktor er bygningens højde og antal etager, som gør det muligt at installere en accelerationsstigrør.

Naturlig cirkulationssystem er ikke egnet til lavtemperaturapplikationer. Utilstrækkelig udvidelse af varmebæreren vil ikke skabe tilstrækkeligt tryk i systemet.

Muligheder med gravitationssystem:

1. Tilslutning til gulvvarme. På vandkredsløbet, der fører til gulvet, monteres en cirkulationspumpe. Resten af systemet fungerer normalt. Ved strømafbrydelse fortsætter huset med at blive opvarmet.
2. Arbejde med vandvarmer. Varmeapparatet monteres øverst i systemet – lige under ekspansionsbeholderen.

For at sikre uafbrudt drift kan der installeres en pumpe på vandvarmeren. Så overgår varmeforsynings- og varmtvandsproduktionssystemet automatisk til en tvungen variant. Derudover monteres en kontraventil, der forhindrer recirkulation af varmebæreren.

Tvungen cirkulation med pumpe

For at øge varmebærerens hastighed og forkorte opvarmningstiden installeres en pumpe. Vandstrømningshastigheden øges til 0,3-0,7 m/s. Varmeafgivelsesintensiteten stiger, og hovedledningens grene opvarmes jævnt.

Pumpeordninger kan opføres både som åbne og lukkede typer. I åbne kredsløb installeres ekspansionsbeholderen i systemets højeste punkt. Tilstedeværelsen af en pumpe gør det muligt at forlænge rørledningen mellem varmekedlen og radiatorerne, både i højden og i længden.

Vigtige punkter ved organisering af pumpecirkulationssystem:

1. Skema med indbygget pumpe er strømfølsom. For at rumopvarmningen ikke stopper ved strømafbrydelse, placeres pumpeudstyret på en bypass.
2. Pumpen installeres før indgangen til kedlen på returrøret. Afstanden til kedlen er 1,5 m.
3. Ved installation af pumpen tages der hensyn til vandets strømningsretning.

På returrøret monteres to afspærringsventiler og en bypass-albue med cirkulationspumpe. Når der er strøm i netværket, lukkes ventilerne – varmebæreren bevæger sig gennem pumpen. Hvis spændingen er væk, skal ventilerne åbnes – systemet skifter til naturlig cirkulation.

På fremløbsrøret skal der installeres en tilbageløbsventil. Elementet placeres umiddelbart efter kedlen og forhindrer recirkulation af varmebæreren, når pumpen kører.

Muligheder for rørfordeling i systemet

Afhængigt af layoutet af varmeanordninger og forbindelsesrør afhænger effektiviteten, økonomien og æstetikken af varmeforsyningssystemet. Valget af rørføring bestemmes ud fra husets konstruktionsegenskaber og areal.

Specifikationer for en- og tostrengskredsløb

Opvarmet vand tilføres radiatorerne og tilbage til kedlen på forskellige måder. I et et-rørssystem tilføres varmebæreren gennem en enkelt hovedledning med stor diameter. Rørledningen går gennem alle radiatorer.

Fordele ved et-rørssystem med naturlig cirkulation:

• minimalt materialeforbrug;
• enkel montering;
• begrænset antal rør inden for boligen.

Den største ulempe ved et-rørssystemet, hvor et rør fungerer som både frem- og returløb, er den ujævne opvarmning af radiatorerne. Opvarmningsintensiteten og varmeafgivelsen fra radiatorerne falder, jo længere de er fra kedlen.

Ved en lang rørføringskæde og mange radiatorer kan den sidste radiator være fuldstændig ineffektiv. "Varme" varmeapparater anbefales at installere i rum mod nord, i børneværelser og soveværelser.

Torørsvarmesystemet vinder sikkert terræn. Radiatorerne forbinder retur- og fremløbsrøret. Der dannes lokale ringe mellem radiatorerne og varmekilden.

Vigtigste fordele ved systemet:

• alle varmeapparater varmes jævnt op;
• mulighed for at regulere opvarmningen af hver radiator individuelt;
• pålidelighed i driften af skemaet.

Torørssystemet kræver større investeringer og mere arbejde. At installere to grenledninger gennem bygningskonstruktioner vil være vanskeligere.

Et to-rørs system er let at balancere og sikrer tilførsel af varmemedie med samme temperatur til alle varmelegemer. Rummene opvarmes jævnt.

Øvre og nedre tilførsel af varmemedie

Afhængigt af placeringen af ledningen, der leverer det varme varmemedie, skelnes der mellem øvre og nedre tilslutning.

I åbne varmesystemer med øvre fordeling er der ikke behov for luftudluftningsanordninger. Overskydende luft udledes gennem den overflade på ekspansionsbeholderen, der er i kontakt med atmosfæren.

Ved øvre fordeling stiger varmt vand op ad hovedstigeledningen og føres via fordelingsrør til radiatorerne. En sådan varmesystem er hensigtsmæssig i en- og to-etagers huse og private boliger.

Et varmesystem med nedre fordeling er ret praktisk. Fremløbsrøret placeres nederst, ved siden af returløbet. Varmemediet bevæger sig nedefra og op. Vandet, efter at have passeret radiatorerne, ledes via returløbet til varmekedlen. Radiatorerne udstyres med Mayevski-ventiler til at fjerne luft fra ledningen.

I varmesystemer med nedre fordeling opstår behov for luftudluftningsanordninger, den enkleste er Mayevski-ventilen.

Vertikale og horisontale stigrør

Efter typen af placering af hovedstigeledninger skelnes der mellem lodrette og vandrette metoder til rørfordeling. I det første tilfælde tilsluttes radiatorerne på alle etager til lodret placerede stigeledninger.

Lodret fordeling anvendes ved indretning af huse med to, tre eller flere etager og et loftrum, inden for hvilket rørledningen kan lægges og isoleres.

Egenskaber ved "lodrette" systemer:

• ingen luftlommer;
• velegnet til varmeforsyning af højhuse;
• etagevis tilslutning til stigeledning;
• vanskeligheder ved installation af lejlighedsvarmemålere i etageejendomme.

Vandret fordeling indebærer tilslutning af radiatorer på én etage til en fælles stigeledning. Fordelen ved skemaet er, at der bruges færre rør, og installationsomkostningerne er lavere.

Horisontale stigrør bruges normalt i en- og toetagers lokaler. Systemet er relevant i panelrammehuse og boligbygninger uden skillevægge.

Opsætning af gravitationsvarmesystem

Udvikling af projektet for et tyngdekraftssystem bør overlades til varmeingeniører. Dokumentet angiver varmetype, tilslutningsmetode for radiatorer og cirkulation af varmemediet, anbefalede udstyrsparametre, antal radiatorer og rørlængde.

Beregning af varmeforsyningssystem

Det er nødvendigt at bestemme systemets hydrauliske egenskaber, som senere vil hjælpe med at vælge den optimale rørdiameter korrekt.

I et naturligt varmesystem anbefales det at montere kedlen i kælderen eller i et sokkelrum. Dette gør det muligt at forlænge transitstigrøret.

For at beregne værdien af cirkulationstrykket (Pc) skal følgende data være tilgængelige:

1. Afstanden fra midten af varmekedlen til midten af radiatoren (h). Jo større afstanden er mellem disse enheder, desto mere stabil er cirkulationen.
2. Tryk af afkølet (Po) og opvarmet (Pr) vand.

Cirkulationstrykket afhænger kun af temperaturforskellen på varmemediet. Præcise værdier kan findes i tabeldata.

Jo større temperaturforskel på varmemediet, desto højere er trykket i ledningen. Derfor er det vigtigt at tage sig af væskens "indløbstemperatur".

På bredden af rørledningens tværsnit har materialetypen indflydelse. Diameteren på stålrør skal være mindst 50 mm. Efter forgrening indsnævres hovedledningens tværsnit med en størrelse. Returledningen sammensættes derimod med efterfølgende udvidelse.

Der lægges særlig vægt på ekspansionsbeholderens volumen. Beholderens størrelse må ikke være mindre end 5 % af det samlede varmemedievolumen i systemet. Manglende overholdelse af kravet vil føre til, at vandet løber ud af systemet, eller at rørene sprænger.

Valg af hovedkomponenter

Til et åbent system er det bedst at vælge en kedel, der kører på fast brændsel eller olie. Installation af el-kedler og gasudstyr er forbudt. Der dannes nogle gange luftlommer i ledningen – det kan føre til en nødsituation.

Varmelegemets effekt bestemmes ud fra beregningen – 1 kW varmeenergi pr. 10 m² hus. Afhængigt af rummets isoleringskvalitet lægges 10-30% til den opnåede værdi.

Kedlen placeres i et separat rum med tvungen luftcirkulation. Udstyret installeres på et brandhæmmende materiale eller et betongulv.

Ekspansionsbeholder til et tyngdekraftbaseret varmesystem skal være af stål. Det er yderst uønsket at anvende polymermaterialer. Til opvarmning af et lille enplanshus er en tank på 8-15 liter passende.

Til rørføringen anvendes rør af følgende materialer:

1. Stålrør. De kendetegnes ved høj varmeledningsevne og modstandsdygtighed over for højt tryk. Ulempen er vanskelig installation og behov for svejseudstyr.
2. Polypropylenrør. De vigtigste fordele: modstandsdygtighed over for temperaturudsving, styrke, tæthed og let installation. Levetid – 25 år.
3. Metal-plastrør. Materialet korroderer ikke og forhindrer tilstopning af kredsløbet. Ulemper ved ledningen: begrænset levetid (op til 15 år) og høj pris.
4. Kobberrør. Rør med maksimal varmeafgivelse og modstandsdygtighed over for høje temperaturer – op til +500°C. Den største ulempe er materialets høje pris.

I et åbent varmeforsyningskredsløb installeres radiatorer fremstillet af metal med høj styrke.

Stålmodeller er mest udbredte. De har et optimalt forhold mellem grundlæggende parametre: udseende, pris og varmeeffekt.

Stålradiatorer sammenlignes med konvektorer på grund af tynde vægge, lav vægt og høj varmeafgivelse. Udstyret opvarmer rum hurtigt på grund af accelereret luftbevægelse.

Trin for installation af åbent system

Hele processen med at etablere et tyngdekraftbaseret varmesystem kan opdeles i flere trin:

1. Installation af kedel. Udstyret fastgøres på gulvoverfladen eller hænges på væggen. Valget af metode afhænger af kedelens størrelse.
2. Rørføring i henhold til den valgte ordning og det udarbejdede projekt. Det er vigtigt at overholde den anbefalede hældningsvinkel for rørkredsløbet.
3. Installation af radiatorer og tilslutning til systemet.
4. Installation af ekspansionsbeholder og isolering af den.
5. Samling af alle elementer, kontrol af tæthed ved samlinger og start af systemet.

Efter kedlen, på fremføringsrøret, er det tilrådeligt at installere en temperatursensor for at kontrollere effektiviteten af varmesystemet.

Installation af varmesystemet skal udføres i den varme årstid. Opsætning af hovedledningen og idriftsættelse vil tage omkring en uge.

Særlige forhold ved samling af tvungen kredsløb

For at det tvungne system kan leve op til forventningerne og fungere korrekt, er det nødvendigt at vælge en cirkulationspumpe korrekt og indsætte den korrekt i varmeledningen.

Valg af cirkulationspumpe

De vigtigste parametre for valg af pumpeudstyr: enhedens effekt og løftehøjde. Disse egenskaber bestemmes ud fra det opvarmede rums areal.

Omtrentlige værdier:

• For huse på 250 m² er en pumpe med en kapacitet på 3,5 m³/t og en løftehøjde på 0,4 atm passende;
• I rum på 250-350 m² installeres en enhed på 4,5 m³/t med en løftehøjde på 0,6 atm;
• Hvis husets areal er 350-800 m², er det tilrådeligt at købe en pumpe med en kapacitet på 11 m³/t og en løftehøjde på mindst 0,8 atm.

Ved en mere omhyggelig udvælgelse tager specialister hensyn til varmesystemets længde, radiatorernes type og antal, rørmateriale og diameter samt kedeltypen.

Installation af pumpe i hovedledningen

Pumpen placeres på returledningen, så der ikke passerer for varmt varmemedie gennem enheden. På fremføringsledningen er det muligt at installere moderne modeller af materialer, der er modstandsdygtige over for høje temperaturer.

Ved installation af pumpen må vandcirkulationen ikke forstyrres. Det er vigtigt, at det hydrostatiske tryk forbliver overtryk på ethvert punkt i hovedledningen, når pumpeaggregatet er i drift.

Fire tilladte skemaer for varmesystemer med pumpcirkulation og åben ekspansionstank. Det hydrostatiske tryk holdes på det nødvendige niveau.

Mulighed 1. Hævning af ekspansionstanken. En simpel måde at ombygge et naturligt cirkulationssystem til tvungen cirkulation. For at gennemføre projektet kræves et højt loftsrum.

Mulighed 2. Flytning af tanken til en fjern stigeledning. En arbejdskrævende rekonstruktionsproces for et gammelt system, og for et nyt system er det ikke berettiget. Der er mulige enklere og bedre metoder.

Mulighed 3. Ekspansionstankens rør nær pumpestudsen. For at ændre cirkulationstypen skal tanken afbrydes fra fremføringsledningen og derefter tilsluttes returledningen efter cirkulationspumpen.

Mulighed 4. Pumpen er indsat i fremføringsledningen. Den enkleste måde at rekonstruere systemet på. Ulempen ved metoden er ugunstige driftsforhold for pumpen. Ikke alle enheder kan tåle høje temperaturer.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Video #1. Anbefalinger til samling af et varmesystem med naturlig cirkulation:

Video #2. Procedure for installation af cirkulationspumpe:

Vigtige aspekter for et effektivt varmesystem er valg af en fungerende plan, beregning af rørparametre, komponentvalg og korrekt monteringsteknik. Selvinstallation er mulig med VVS-færdigheder, men detaljeret projektering overlades bedst til professionelle.

Vil du stille et spørgsmål om planen for organisering og udformning af et åbent vandforsyningskredsløb? Efterlad venligst kommentarer i blokken nedenfor. Her har du også mulighed for at stille et spørgsmål eller dele en interessant kendsgerning om emnet.