Warmwasserbereitung Zweirohrheizung. Wie man eine Zweirohrheizung herstellt

Heizungsanlage mit natürlichen Kreislauf Kühlmittel wird am häufigsten in Privathaushalten angeordnet. Solche Konstruktionen haben viele Vorteile und ihre Installation ist äußerst einfach. Bei der Montage solcher Geräte sind jedoch einige Regeln zu beachten.

Design-Merkmale

Das Heizschema mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels ist sehr einfach. Das Design umfasst einen Heizkessel, der entweder Gas oder Elektro oder Festbrennstoff sein kann, Wasserleitungen, Heizkörper und Ausgleichsbehälter. Bei Heizungsanlagen mit Zwangsumlauf wird der Kühlmittelstrom von einer speziellen Pumpe bereitgestellt. Dies erhöht die Kosten der Ausrüstung und verkompliziert ihre Installation.

Bei Systemen mit Naturumlauf bewegt sich das Kühlmittel durch die Schwerkraft durch die Rohre. Tatsache ist, dass die Dichte von erwärmtem Wasser höher ist als die von kaltem Wasser. Durch die Autobahnen und Heizkörper kühlt das vom Kessel erwärmte Kühlmittel allmählich ab. kaltes Wasser im Auslassrohr wird gleichzeitig ein neuer Teil des heißen verdrängt - im Zufuhrrohr. Infolgedessen durchläuft das abgekühlte Kühlmittel den Kessel erneut, woraufhin sich der Kreislauf wiederholt.

Ein Ausdehnungsgefäß in einem solchen System ist notwendig, um den Wasserdruck in den Leitungen zu regulieren. Wenn es ansteigt, tritt überschüssiges Kühlmittel in den Tank ein und füllt ihn teilweise. Wenn der Druck abfällt, fließt das Wasser zurück in die Rohrleitung.

Vorteile und Nachteile

Zu den Vorteilen solcher Strukturen wie eines Heizsystems mit natürlicher Zirkulation gehören vor allem niedrige Kosten. Sie müssen nicht viel Ausrüstung kaufen. Zu den Vorteilen solcher Systeme gehört außerdem eine hohe Wartbarkeit. Aufgrund der Einfachheit des Designs ist es möglich, die unbrauchbar gewordenen Elemente auf Wunsch auch einzeln auszutauschen.

Zuverlässigkeit ist ein weiterer unbestreitbarer Vorteil solcher Systeme. Zu den Pluspunkten gehören langfristig ihr Dienst beträgt etwa 30 Jahre.

Die Nachteile solcher Strukturen sind:

• Geringe Effizienz. Für den Betrieb eines Naturumlaufsystems wird relativ viel Brennstoff benötigt.
• Große Trägheit. Das System beginnt erst zu arbeiten, wenn sich das Kühlmittel ausreichend erwärmt hat.
• Unmöglichkeit verdeckte Verkabelung Rohre. Mit einem solchen System, genug effiziente Heizung Privates Haus. Die natürliche Zirkulation erfordert jedoch einen ziemlich hohen Grad an Kühlmittelkühlung, wenn man sich entlang von Autobahnen bewegt. Daher müssen Rohre im Freien verlaufen.

Diese Art von Heizsystem kann nur in kleinen Häusern verwendet werden. Tatsache ist, dass mit zunehmender Anzahl von Kurven und Knien der Widerstand gegen das Kühlmittel erheblich zunimmt. Infolgedessen beginnt das System extrem ineffizient zu arbeiten.

Einrohr- und Zweirohrausführungen

Es gibt nur zwei Arten von Heizsystemen mit Naturumlauf. Zweirohr besteht aus zwei Kreisläufen: Einlass und Auslass. Nach dem ersten wird das Kühlmittel den Heizkörpern zugeführt, nach dem zweiten wird es zum Kessel zurückgeführt. In Privathaushalten jedoch häufiger verwendet Einrohrheizung mit Naturumlauf. Ein solches System ist einfacher zu installieren und sehr effektiv. In diesem Fall bewegt sich das Kühlmittel entlang eines Rohrs, an das Heizkörper angeschlossen sind, im Kreis.

Entwurf

Bei der Berechnung eines solchen Heizsystems müssen Sie sich entscheiden für:

• die Anzahl der erforderlichen Heizkörper;
• Kesselleistung;
• Rohrdurchmesser und Material;
• Volumen des Ausdehnungsgefäßes.

So berechnen Sie die Kesselleistung

Dieses Verfahren ist eigentlich sehr verantwortungsvoll. Schließlich hängt die Effizienz der Raumheizung davon ab, wie richtig die Leistung des Kessels gewählt wird. Berechnungen basieren hauptsächlich auf der Tatsache, dass pro 10 m 2 der Fläche des Hauses 1 kW Leistung benötigt werden. Dabei werden auch Korrekturfaktoren für die Regionen berücksichtigt:

• für den Norden - 1,5-2,
• für die mittlere Spur - 1,4,
• für die südlichen Regionen - 0,8.

Sie können die Leistung auch anhand des Raumvolumens berechnen. Diese Zahl wird einfach mit 40 Watt multipliziert. Für ein Privathaus Pfahlgründung ein Korrekturfaktor von 1,4 wird akzeptiert. Für jede Tür werden der empfangenen Leistung 300 Watt hinzugefügt, für jedes Fenster 70-100 Watt.

Wie viele Heizkörper sollten es sein?

Die Berechnung des Heizsystems wird fortgesetzt, indem die Anzahl der benötigten Batterien ermittelt wird. Heizkörper können Sie in diesem Fall beliebig wählen. Meistens die Besitzer Landhäuser Montieren Sie preiswerte und ziemlich zuverlässige Bimetallmodelle. Ihre Anzahl wird anhand der Raumfläche berechnet. Pro 10 m 2 wird 1 kW Strahlerleistung benötigt. Die als Ergebnis der Berechnungen erhaltene Zahl wird mit weiteren 1,5 multipliziert. Diese Reserve wird benötigt, um Wärmelecks durch Fenster und Türen wieder aufzufüllen. Die Leistung eines Abschnitts einer Batterie einer bestimmten Marke wird vom Hersteller im technischen Datenblatt angegeben.

Autobahnen

Die Innenfläche der für das Heizsystem mit natürlichem Wasserdurchfluss ausgewählten Rohre sollte möglichst glatt sein. Dadurch wird der Widerstand auf ein Minimum reduziert. Außerdem sollen sich Ablagerungen und Schlick nicht in den Autobahnen ansammeln. Metall-Kunststoff-Rohre erfüllen alle diese Anforderungen am besten. Auch in Anlagen mit Naturumlauf werden häufig Polypropylenleitungen eingesetzt. Es wird nicht empfohlen, Stahl in solchen Strukturen zu installieren.

Der Durchmesser sollte groß genug sein. Die spezifische Zahl hängt hauptsächlich von der Anzahl der Knie in der Leitung und verschiedenen Arten von Absperrventilen ab. Üblicherweise werden in Privathäusern Rohre mit einem Durchmesser von 32-40 mm (innen) verlegt. Für den Anschluss an Heizkörper werden Segmente mit einem Durchmesser von 20-24 mm verwendet. Sie können zu diesem Zweck auch Rohre mit der gleichen Nummer wie die Hauptrohre verwenden.

Auswahl des Ausdehnungsgefäßes

Üblicherweise ist eine Naturumlaufheizung mit einem offenen Ausdehnungsgefäß ausgestattet. Solche Modelle können drei Hauptfunktionen gleichzeitig ausführen:

• Überdrucksicherheitsventil,
• Versorgungsstelle des Systems mit zusätzlichen Portionen des Kühlmittels,
• Entfernung überschüssiger Gase, die beim Erhitzen von Wasser entstehen.

Bei der Auswahl eines Ausdehnungsgefäßes müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• Das Gesamtvolumen des Kühlmittels (C). Die Kapazität des Tanks hängt von dieser Anzeige ab. Es wird bestimmt, indem die Volumina des Kessels, der Versorgungsleitungen, der Heizkörper und anderer struktureller Elemente, falls vorhanden, addiert werden.
• Kühlmittelausdehnungskoeffizient (E).
• Anfangsdruck im Tank (Rmin.).
• Maximal zulässiger Druck (Pmax).
• Füllfaktor bei gegebenen Betriebsbedingungen (Kzap). Sie kann durch spezielle Tabellen ermittelt werden.

Das Tankvolumen errechnet sich nach der Formel V = (E x C / 1 - Pmin. / Pmax) / Kzap.

Grundlegende Installationsregeln

Damit die Beheizung eines Hauses mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels im System effektiv ist, müssen bei der Montage folgende Empfehlungen beachtet werden:

• Rohre müssen mit einem Gefälle in Richtung des Wasserflusses von mindestens 6-7 Grad installiert werden. Dies sorgt für eine bessere Zirkulation.
• Der Kessel wird unterhalb der Leitungsebene installiert. Normalerweise wird es im Keller platziert. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ein Hauswirtschaftsraum mit einer Grube eingerichtet.
• Das Ausdehnungsgefäß ist auf dem Dachboden montiert. Die Verbindungsleitung zum Kessel ist wärmeisoliert.
• Heizkörper werden parallel zu den Rohren (am Bypass) montiert. Sie können sie nicht in die Autobahnen selbst schneiden.
• Batterien sollten so hoch wie möglich platziert werden.

Montageauftrag

Die Installation von Heizsystemen dieses Typs erfolgt wie folgt:

• Der Kessel ist installiert. Im Moment werden am häufigsten Landhäuser verwendet Gasmodelle. Die Installation des Schornsteins kann unabhängig erfolgen. Um den Kessel an die Autobahn anzuschließen, müssen Sie Spezialisten anrufen. Eigenständiges Handeln ist gesetzlich verboten.
• Heizkörper werden aufgehängt. Platzieren Sie sie am besten unter Fenstern. Dadurch wird eine natürliche Luftzirkulation im Raum gewährleistet. Der Abstand vom Heizkörper zur Wand muss mindestens 2,5 cm betragen, zum Boden - 8 cm.
• Die Autobahn ist montiert (unter Beachtung einer Steigung).
• Heizkörper sind angeschlossen. In einem Einrohrsystem wird ein unterer Anschluss verwendet.
• Ein Ausdehnungsgefäß ist installiert. Meistens wird es an die Auslassleitung angeschlossen. Am Tankrohr ist ein zusätzlicher Abgang zum Kanal installiert.
• Die Hauptleitung wird beidseitig an den Kesselstutzen angeschlossen.
• Mayevsky-Krane werden installiert. Sie sind notwendig, um beispielsweise bei Druckprüfungen Luft aus dem Kühlmittel zu entfernen.
• Andere notwendige Absperrventile sind montiert: Drosseln, Thermoventile usw.
• Am tiefsten Punkt der Leitung schneidet ein Ablasshahn ein.

Wie Sie sehen, ist die Installation von Heizungsanlagen mit Naturstrom nicht besonders schwierig. Es ist möglich, eine solche Struktur, insbesondere eine Einrohrstruktur, buchstäblich an einem Tag zusammenzubauen.

Wassererwärmung mit natürlicher Zirkulation ist sehr effektiv. Es lohnt sich jedoch, das Design mit einer speziellen Pumpe zu ergänzen. Es kann von Zeit zu Zeit verwendet werden, wodurch die Effizienz des Systems erhöht wird. Es wird auf dem Auslassrohr montiert. Tatsache ist, dass die Einlasstemperatur des Kühlmittels sehr hoch ist und dies zum Versagen seiner Strukturelemente führen kann.

Eingerichtet Umwälzpumpe auf der mit Hähnen ausgestatteten Umgehungsstraße. Direkt davor ist ein Spezialfilter montiert. Letzteres verhindert das Eindringen von Schmutz, Schlamm etc. in die Pumpe.

Achten Sie beim Einbau von Heizkörpern darauf, dass diese sich auf gleicher Höhe befinden. Dadurch wird eine optimale Zirkulation des Kühlmittels gewährleistet. Vor jeder Batterie sollte ein Absperrventil installiert werden. Es ist nützlich im Falle einer Notabschaltung.

Probelauf des Systems

Also haben wir herausgefunden, wie man eine natürliche Zirkulation von Heizungen (Systemen) macht. Nachdem alle Bauteile montiert sind, sollte ein Probelauf durchgeführt werden. Die Befüllung kann entweder mit einer Pumpe oder mit einem an die Wasserversorgung angeschlossenen Nachspeisehahn erfolgen. Der Druck des in das System eintretenden Wassers sollte nicht zu stark sein. Andernfalls gelangt viel Luft in die Autobahnen.

Nach dem Befüllen sollten Sie eine halbe Stunde warten. Während dieser Zeit wird überschüssige Luft aus dem System ausgestoßen. Als nächstes können Sie den Kessel starten. Wenn das System nach einiger Zeit funktioniert, ist alles in Ordnung. Aber manchmal kommt es vor, dass das Kühlmittel nicht durch das Stromnetz zu zirkulieren beginnt. In diesem Fall benötigen Sie:

• alle Leitungen auf Dichtheit prüfen;
• den Neigungswinkel der Autobahnen messen.

Gegebenenfalls werden Mängel beseitigt.

Manchmal ist die Ursache von Problemen einfach Luftschleusen. Daher lohnt es sich, zusätzlich zu versuchen, sie zu entfernen. Das Verfahren wird in diesem Fall wie folgt sein:

• Luftdüsen an allen Heizkörpern geöffnet;
• das System wird mit niedrigem Druck gespeist;
• der Ablauf öffnet sich und ein langer Lauf des Kühlmittels wird durchgeführt.

Verstopfte Heizkörper sind oft die Ursache für Systeminaktivität. In diesem Fall müssen die Batterien entfernt und gewaschen werden.

Wenn keiner der oben genannten Punkte hilft, liegt der Grund höchstwahrscheinlich in der Schwäche des Kessels oder seiner Fehlfunktion.

Das Heizsystem mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels ist eine zuverlässige und gleichzeitig kostengünstige Ausrüstung. Bei richtige Auswahl Komponenten und die Einhaltung aller Einbauempfehlungen erreichen Sie eine langlebige und sehr effiziente Bauweise und steigern damit den Wohnkomfort im Haus deutlich und nachhaltig.

Die Naturumlaufheizung ist gut, weil sie unabhängig von der Verfügbarkeit von Strom funktioniert, was in manchen Gegenden sehr wichtig ist. Eine andere Sache ist zu bekommen angenehme Bedingungen mit einem solchen Schema ist äußerst schwierig und in einigen Fällen unmöglich. Daher wird die Heizung oft durch Schwerkraft (einer der Namen) hergestellt, um diesen Modus als Notfall zu verwenden, und die Pumpe arbeitet den Rest der Zeit. Aber in einigen Fällen zum Beispiel auf nicht elektrifiziert Sommerhäuser, ist ein Heizsystem ohne Pumpe die einzig mögliche Option.

Ein System mit natürlicher Zirkulation (NC) wird manchmal als Gravitationssystem bezeichnet, da es nach dem Prinzip der Schwerkraft arbeitet. Ein anderer Name ist selbstfließend. Alle diese Begriffe bezeichnen das gleiche Konstruktionsprinzip - ohne Verwendung einer Pumpe.

Das Funktionsprinzip des EC-Systems

Das Kühlmittel in Schwerkraftsystemen bewegt sich aufgrund des Temperaturunterschieds des Kühlmittels und dementsprechend seiner unterschiedlichen Dichte: Aus dem Kessel tritt heißes Wasser aus, dessen Dichte und Gewicht viel geringer ist als das von kaltem Wasser. Denn heißes Wasser wird nach oben verdrängt. Daher das Hauptmerkmal solcher Systeme - der Kessel muss sich unter den Heizkörpern befinden. Außerdem bewegt sich das Kühlmittel mit einer leichten Neigung entlang des Rohrs. Rohre mit kleinerem Durchmesser gehen von der Hauptleitung ab und führen zu Heizkörpern / Registern.

Es ist einfacher, ein solches System in Systemen mit oberer Wasserverteilung zu implementieren - hier steigt das Rohr vom Kessel zur Decke und von dort zu den Heizkörpern. In Systemen mit niedrigerer Verteilung kann ein Schwerkraftsystem nur implementiert werden, wenn ein Beschleunigungskreislauf vorhanden ist - ein künstlicher Höhenunterschied wird erzeugt: Vom Kessel steigt das Rohr fast unter die Decke und dort wird am obersten Punkt ein Ausdehnungsgefäß installiert . Danach fällt das Rohr auf eine Höhe über den Heizkörpern, jedoch nicht unter der Decke, sondern auf Höhe der Fenster. Von dort geht es bereits mit der Verkabelung zu den Heizkörpern weiter. Bei der Installation eines Beschleunigungskreislaufs kann Sie nur eine niedrige Decke stören - es ist wünschenswert, dass das Rohr von der Oberseite des Kessels höher als 1,5 Meter (und auch eines Tanks) verläuft.

Arten von Heizsystemen mit Naturumlauf

EC-Heizungen in Zwei- und Mehrfamilienhäusern können sowohl im Einrohr- als auch im Einrohrbetrieb realisiert werden.

Gleichzeitig bleibt das Prinzip erhalten - das Rohr steigt vom Kessel bis zur maximalen Höhe an und erst dann erfolgt die Verteilung des Kühlmittels durch die Heizelemente. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei einem Zweirohrsystem das abgekühlte Wasser in einer weiteren Leitung gesammelt und zum Kesselrücklauf geführt wird. Bei einem Einrohrkessel führt ein Rohr vom Austritt des letzten Heizkörpers zu diesem Kesseleintritt.

Natürliches Kreislaufsystem eines geschossiges Gebäude. Einrohrschema, Verkabelung - oben

Alle oben dargestellten Einzelrohr-Schaltpläne sind mit vertikalen Steigleitungen. Sie sind in Bezug auf die Anzahl der Materialien teurer, aber sie sind dahingehend praktisch, dass Heizvorrichtungen auf jedem der Stockwerke an jeder Steigleitung angebracht werden können. Grundsätzlich in einem zweistöckigen Haus mit großes Gebiet rentabler umzusetzen Wassererwärmung mit Naturumlauf bei horizontaler Verdrahtung. Es könnte etwa so aussehen (siehe Diagramm unten).

In diesem Projekt wird ein Heizsystem mit Naturumlauf „Leningradka“ umgesetzt. Für eine aktivere Zirkulation ist im zweiten Stock ein Beschleunigungskollektor angeordnet, wonach zwei Kreisläufe im zweiten Stock auseinanderlaufen - eine horizontale Reihenschaltung von Heizkörpern. Ein weiterer Kreislauf führt in den ersten Stock hinunter, wo er ebenfalls in zwei Zweige unterteilt ist. Außerdem werden Steigleitungen von den letzten im Heizkörperkreislauf in jedem der Zweige des zweiten Stockwerks zusätzlich zum ersten Stockwerk abgesenkt.

EC-Heizkörper

Bei Schwerkraftsystemen ist die Hauptsache der minimale Widerstand gegen den Wasserfluss. Je größer also der Kühlerabstand ist, desto besser fließt das Kühlmittel durch ihn hindurch. Aus dieser Sicht fast ideal - sie haben den geringsten hydraulischen Widerstand. Gut zu bedienen und, aber Sie müssen sicherstellen, dass ihr Innendurchmesser mindestens 3/4 "beträgt. Sie können Stahlrohrbatterien, Stahlplatten oder andere Batterien mit kleinem Querschnitt verwenden, und ein hoher hydraulischer Widerstand wird definitiv nicht empfohlen - Wasser fließt entweder nicht durch sie oder es ist sehr schwach, was beispielsweise bei einem Einzelrohr der Fall ist System kann zu überhaupt keiner Zirkulation führen.

Natürliche Kreislaufsysteme (zum Vergrößern auf das Bild klicken)

Es gibt Feinheiten beim Anschließen von Heizkörpern. Besonders sehr wichtig Installationsmethode spielt in einem Einrohrsystem: nur mit Hilfe von verschiedene Typen Verbindung erreicht werden kann Bessere Arbeit Heizelemente.

Die folgende Abbildung zeigt die Anschlusspläne für Heizkörper. Die erste ist eine ungeregelte serielle Verbindung. Bei dieser Methode treten alle Nachteile des "Leningrad" auf: unterschiedliche Wärmeübertragung von Heizkörpern ohne Kompensationsmöglichkeit (Regulierung). Die Situation ist etwas besser, wenn Sie einen gewöhnlichen Jumper aus der Pfeife stecken. Bei einem solchen Schema fehlt auch die Möglichkeit der Regulierung, aber wenn der Kühler gelüftet wird, funktioniert das System, da das Kühlmittel durch den Bypass (Jumper) fließt. Durch die Installation von zwei zusätzlichen Kugelhähnen hinter dem Jumper (in der Abbildung nicht gezeigt) erhalten wir die Möglichkeit, den Kühler zu entfernen / abzuschalten, wenn der Durchfluss blockiert ist, ohne das System zu stoppen.

Mit den letzten beiden Montagemethoden können Sie den Kühlmittelfluss durch den Kühler und den Bypass regulieren - sie befinden sich darin. Mit dieser Einbeziehung kann die Schaltung bereits kompensiert werden (Wärmeübertragung wird an jeder Heizung eingestellt).

Nicht weniger wichtig ist die Art der Verbindung: seitlich, diagonal oder unten. Durch den Betrieb mit diesen Anschlüssen ist es möglich, die Kompensation des Systems zu erleichtern/verbessern.

Rohre für Anlagen mit Naturumlauf

Bei der Wahl des Durchmessers der Rohre spielen nicht nur die Abmessungen der Anlage und die Anzahl der Heizkörper eine Rolle, sondern auch das Material, aus dem sie bestehen, bzw. die Glätte der Wände. Für Gravitationssysteme ist dies ein sehr wichtiger Parameter. Am schlimmsten ist es bei gewöhnlichen Metallrohre: Die Innenfläche ist rau und wird nach Gebrauch durch Korrosionsprozesse und Ablagerungen an den Wänden noch unebener. Daher haben solche Rohre den größten Durchmesser.

Unter diesem Gesichtspunkt ist auch verstärktes Polypropylen vorzuziehen. Es werden jedoch Metall-Kunststoff-Fittings verwendet, die den Abstand erheblich verengen, was für Schwerkraftsysteme kritisch werden kann. Daher sieht verstärktes Polypropylen bevorzugter aus. Sie haben jedoch Einschränkungen hinsichtlich der Temperatur des Kühlmittels: Arbeitstemperatur 70 ° C, Spitze - 95 ° C. Produkte aus speziellem PPS-Kunststoff haben eine Betriebstemperatur von 95 ° C, Spitze - bis zu 110 ° C. Je nach Kessel und Gesamtsystem können diese Rohre also sein gebraucht, sofern es sich um hochwertige Markenware handelt, keine Fälschung.

Wenn aber eine Installation vorgesehen ist, hält kein Polypropylen solchen thermischen Belastungen stand. Verwenden Sie in diesem Fall entweder Stahl oder verzinkten und rostfreien Stahl für Gewindeverbindungen (bei der Installation von rostfreiem Stahl nicht schweißen, da die Nähte sehr schnell undicht werden). Kupfer ist ebenfalls geeignet (o), aber es hat auch seine eigenen Eigenschaften und muss mit Vorsicht behandelt werden: Es verhält sich nicht mit allen Kühlmitteln normal, und sogar mit Heizkörper aus Aluminium Es ist besser, es nicht in einem System zu verwenden (sie brechen schnell zusammen).

Systeme mit Naturumlauf zeichnen sich dadurch aus, dass sie aufgrund der Ausbildung nicht berechenbarer turbulenter Strömungen nicht berechenbar sind. Sie werden auf der Grundlage von Erfahrungswerten und gemittelten, empirisch abgeleiteten Normen und Regeln entworfen. Grundsätzlich gelten folgende Regeln:

• Heben Sie den Beschleunigungspunkt so hoch wie möglich an;
• verengen Sie die Versorgungsleitungen nicht;
• Setzen Sie eine ausreichende Anzahl von Heizkörperabschnitten ein.

Dann wird eine andere verwendet: Von der Stelle der ersten Abzweigung und jeder weiteren Abzweigung führen sie ein Rohr mit kleinerem Durchmesser um eine Stufe. Aus dem Kessel kommt zum Beispiel 2 Zoll Rohr, dann vom ersten Ast 1 ¾, dann 1 ½ usw. Der Abfall wird von einem kleineren Durchmesser zu einem größeren gesammelt.

Es gibt noch einige weitere Merkmale der Installation von Schwerkraftsystemen. Erstens ist es wünschenswert, Rohre je nach Länge der Rohrleitung mit einer Neigung von 1-5% herzustellen. Grundsätzlich kann bei ausreichendem Temperatur- und Höhenunterschied auch eine horizontale Verkabelung erfolgen, Hauptsache, es gibt keine Abschnitte mit negativer Neigung (in die entgegengesetzte Richtung geneigt), die durch die Bildung von Lufteinschlüssen in sie, wird die Bewegung des Wasserflusses blockieren.

Das zweite Merkmal ist, dass ein Ausdehnungsgefäß und / oder am höchsten Punkt der Anlage installiert werden muss. Das Ausdehnungsgefäß kann offen (das System wird auch offen sein) oder Membran (geschlossen) sein. Bei offenem Einbau muss es nicht aufgefangen werden höchster Punkt- im Tank und geht in die Atmosphäre. Beim Einbau eines Membranspeichers ist zusätzlich der Einbau eines automatischen Entlüfters erforderlich. Bei horizontale Verkabelung Die Mayevsky-Hähne an jedem der Heizkörper stören nicht - mit ihrer Hilfe ist es einfacher, alle Luftstopfen im Zweig zu entfernen.

Kessel für Schwerkraftsysteme

Da solche Schemata hauptsächlich für ein stromunabhängiges Gerät benötigt werden, müssen die Boiler auch ohne den Einsatz von Strom funktionieren. Es können alle nicht automatisierten Einheiten sein, mit Ausnahme von Pellet- und Elektroeinheiten.

Meistens arbeiten sie in Systemen mit natürlicher Zirkulation. Sie sind gut für alle, aber bei vielen Modellen verbrennt der Sprit schnell. Und wenn es vor dem Fenster starken Frost gibt und das Haus nicht ausreichend isoliert ist, müssen Sie aufstehen und Kraftstoff werfen, um nachts eine akzeptable Temperatur aufrechtzuerhalten. Besonders diese Situation findet man oft dort, wo Brennholz erhitzt wird. Der Ausweg ist der Kauf (natürlich nichtflüchtig). Beispielsweise brennt in litauischen Festbrennstoffkesseln Stropuva unter bestimmten Bedingungen Brennholz bis zu 30 Stunden und Kohle (Anthrazit) bis zu mehreren Tagen. Die Spezifikationen für Kerzenkessel sind etwas schlechter: Die Mindestbrennzeit für Brennholz beträgt 7 Stunden, für Kohle 34 Stunden. Kessel ohne Automatisierung und Pumpen gibt es bei der deutschen Firma Buderus, der tschechischen Viadrus und der polnisch-ukrainischen Wikchlach sowie bei russischen Herstellern: Energia, Ogonyok.

Es gibt solche, die in Rostow am Don hergestellt werden. Sie können in Anlagen mit Naturumlauf eingesetzt werden. Das gleiche Werk produziert energieautarke Universalkessel „Don“, die auch für den Betrieb ohne Strom geeignet sind. Arbeiten in Anlagen mit Naturumlauf und einigen anderen Anlagen europäischer und asiatischer Hersteller.

Die zweite Möglichkeit, die dazu beiträgt, die Zeit zwischen Feuerstellen zu verlängern, besteht darin, die Trägheit des Systems zu erhöhen. Dazu werden Wärmespeicher (TA) eingebaut. Sie arbeiten gut mit Festbrennstoffkessel, die die Intensität der Verbrennung nicht regulieren können: Die überschüssige Wärme wird an den Wärmespeicher abgeführt, in dem Energie gespeichert und verbraucht wird, wenn das Kühlmittel im Hauptsystem abkühlt. Der Anschluss eines solchen Geräts hat seine eigenen Eigenschaften: Es muss unten an der Versorgungsleitung angebracht werden. Außerdem für eine effiziente Wärmeentnahme und den Normalbetrieb – möglichst nah am Kessel. Für Gravitationssysteme ist diese Lösung jedoch bei weitem nicht die beste. Sie treten eher langsam in den normalen Zirkulationsmodus ein, regulieren sich jedoch selbst: Je kälter es im Raum ist, desto mehr kühlt das Kühlmittel ab und fließt durch die Heizkörper. Je größer der Temperaturunterschied, desto größer der Dichteunterschied und desto schneller bewegt sich das Kühlmittel. Und der eingebaute TA macht die Heizung träger, und zum Beschleunigen werden viel mehr Zeit und Kraftstoff benötigt. Richtig, und die Wärme wird länger abgegeben. Im Allgemeinen liegt es an Ihnen.

Ungefähr die gleichen Probleme Ofenheizung mit Naturumlauf. Dabei übernimmt das Ofenfeld selbst die Rolle eines Wärmespeichers, außerdem wird viel Energie (Brennstoff) benötigt, um das System zu beschleunigen. Aber bei Verwendung von TA ist ein Ausschluss meist möglich und bei einem Ofen unrealistisch.

Wärmeträger für Anlagen mit Naturumlauf

Der beste Wärmeträger für solche Systeme ist Wasser. Die Verwendung von Frostschutzmitteln ist möglich, aber bei der Planung müssen Sie diesen Moment berücksichtigen und die Fläche der Heizkörper vergrößern - oder sie auswählen größere Größe, oder erhöhen Sie die Anzahl der Abschnitte. Die Sache ist, dass diese Verbindungen eine geringere Wärmeübertragung haben, weshalb sie Wärme schlechter aufnehmen und übertragen, was häufig zu einer Überhitzung sowohl des Kessels als auch des Kühlmittels führt.

Ein Anstieg der Temperatur der nicht gefrierenden Flüssigkeit über die Arbeitstemperatur ist ein sehr unangenehmes Phänomen, da sich reichlich Niederschläge und Ablagerungen bilden. Bei zweimonatigem Betrieb des Frostschutzmittels bei ständiger Überhitzung ist der Kesselwärmetauscher fest verstopft, das System ist fast überwuchert. Wenn Sie also planen, eine nicht gefrierende Flüssigkeit zu verwenden, achten Sie darauf, dass diese Wärme abgeben kann und nicht überhitzt.

Es ist zu beachten, dass in Heizsystemen nur spezielle Verbindungen verwendet werden können. General Purpose oder Automotive sind absolut ungeeignet, insbesondere für offene Kreisläufe, die mit der Atmosphäre in Kontakt kommen. Achten Sie bei der Planung des Einsatzes von Frostschutzmitteln bei der Materialauswahl auf deren Verträglichkeit mit Frostschutzmitteln. Nicht alle Kessel und Rohre sind mit ihnen "freundlich". Die Möglichkeit, nicht gefrierende Flüssigkeiten zu verwenden, wird normalerweise in den Passdaten angegeben. Wenn keine solche Aufzeichnung vorhanden ist, müssen Sie sich beim Verkäufer oder besser beim Hersteller erkundigen.

Fazit

Das Naturumlaufsystem ist nicht die effizienteste Heizmethode, aber manchmal die einzig mögliche in Gebieten, in denen es keine Stromversorgung gibt. In den gleichen Regionen, in denen es Strom gibt, kann bei Unterbrechungen der Kreislauf als Schwerkraftströmung hergestellt werden, aber gleichzeitig kann eine Pumpe für den regulären Betrieb eingebaut werden. Allerdings ist diese Lösung auch nicht die beste: Das Volumen des Systems nimmt zu, es wird träger und erfordert hohe Kosten für die Erwärmung des Kühlmittels. Sind Unterbrechungen die Ausnahme von der Regel, können Sie sich durch die Installation einer Notstromversorgung (/oder eines Generators) schützen. Kommt es häufig zu Unterbrechungen, dann sind Systeme mit Naturumlauf der Ausweg.

Für private Landhäuser und Sommerhäuser wird häufig eine Heizungsanlage mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels installiert. Diese Entscheidung hat ihre positive und negative Seiten. Das Schema wird auf vier verschiedene Arten durchgeführt.

Ein Schwerkraft-Umlaufsystem ist empfindlich gegenüber Fehlern bei der Heizungsinstallation.

Das Funktionsprinzip des Systems mit Naturumlauf

• Einfache Installation und Wartung.
• Es müssen keine zusätzlichen Geräte installiert werden.
• Energieunabhängigkeit – während des Betriebs fallen keine zusätzlichen Stromkosten an. Bei Stromausfall läuft die Heizungsanlage weiter.

Gleichzeitig ist im Heizsystem praktisch kein Druck vorhanden. In wärmetechnischen Formeln wird pro 10 m Wassersäulendruck ein Verhältnis von 1 atm angenommen. Die Berechnung des Heizsystems eines zweistöckigen Gebäudes zeigt, dass der hydrostatische Druck 1 atm nicht überschreitet, in einstöckigen Gebäuden 0,5-0,7 atm.

Da die Flüssigkeit bei Erwärmung an Volumen zunimmt, ist für den Naturumlauf ein Ausdehnungsgefäß erforderlich. Das durch den Wasserkreislauf des Kessels strömende Wasser wird erwärmt, was zu einer Volumenvergrößerung führt. Der Ausgleichsbehälter muss sich am Kühlmittelvorlauf ganz oben in der Heizungsanlage befinden. Aufgabe des Pufferspeichers ist es, die Volumenzunahme der Flüssigkeit auszugleichen.

Die Umlaufheizung kann in Privathäusern eingesetzt werden, wodurch folgende Anschlüsse möglich sind:

• Verbindung zu warme Böden - erfordert die Installation einer Umwälzpumpe, nur bei einem im Boden verlegten Wasserkreislauf. Die restliche Anlage wird weiterhin im Naturumlauf betrieben. Nach einem Stromausfall wird der Raum über installierte Heizkörper weiter beheizt.
• Arbeiten mit einem Kessel indirekte Heizung Wasser– Der Anschluss an ein System mit natürlicher Zirkulation ist möglich, ohne dass eine Pumpausrüstung angeschlossen werden muss. Zu diesem Zweck wird der Kessel oben im System installiert, direkt unter dem geschlossenen oder offenen Luftausdehnungsbehälter. Wenn dies nicht möglich ist, wird die Pumpe direkt am Speicher installiert und zusätzlich installiert Rückschlagventil Um eine Rezirkulation des Kühlmittels zu vermeiden.

Bei Systemen mit Gravitationsumlauf erfolgt die Bewegung des Kühlmittels durch die Schwerkraft. Aufgrund der natürlichen Ausdehnung steigt die erhitzte Flüssigkeit den Beschleunigungsabschnitt hinauf und „fließt“ dann unter einem Gefälle durch die an die Heizkörper angeschlossenen Rohre zurück zum Kessel.

Arten von Heizungssystemen mit Schwerkraftzirkulation

Um festzustellen, welches Schema funktioniert, ist es in jedem Einzelfall erforderlich, eine hydraulische Berechnung des Systems durchzuführen, die Eigenschaften der Heizeinheit zu berücksichtigen, den Rohrdurchmesser zu berechnen usw. Möglicherweise benötigen Sie bei der Berechnung die Hilfe eines Fachmanns.

Geschlossenes System mit Schwerkraftumlauf

• Bei Erwärmung dehnt sich das Kühlmittel aus, Wasser wird aus dem Heizkreislauf verdrängt.
• Unter Druck gelangt die Flüssigkeit in den Ausgleichsbehälter. Das Design des Behälters ist ein Hohlraum, der durch eine Membran in zwei Teile geteilt wird. Eine Hälfte des Tanks ist mit Gas gefüllt (die meisten Modelle verwenden Stickstoff). Der zweite Teil bleibt zum Befüllen mit Kühlmittel leer.
• Wenn die Flüssigkeit erhitzt wird, wird ausreichend Druck erzeugt, um durch die Membran zu drücken und den Stickstoff zu komprimieren. Nach dem Abkühlen findet der umgekehrte Prozess statt und das Gas drückt das Wasser aus dem Tank.

Ansonsten funktionieren geschlossene Systeme wie andere Naturumlaufheizungen. Als Nachteile kann man die Abhängigkeit vom Volumen des Ausgleichsbehälters herausgreifen. Für Räume mit einer großen beheizten Fläche müssen Sie einen geräumigen Behälter installieren, was nicht immer ratsam ist.

Offenes System mit Schwerkraftumlauf

Der Hauptnachteil offener Strukturen ist das Eindringen von Luft in Rohre und Heizkörper, was zu erhöhter Korrosion und schnellem Ausfall von Heizelementen führt. Auch das Lüften der Anlage ist ein häufiger „Gast“ im offenen Kreislauf. Daher werden Heizkörper in einem Winkel installiert, Mayevsky-Kräne müssen entlüftet werden.

Einrohrsystem mit Eigenzirkulation

Das erwärmte Kühlmittel tritt in das obere Abzweigrohr der Batterie ein und wird durch den unteren Auslass abgeführt. Danach gelangt die Wärme in die nächste Heizeinheit und so weiter bis zum letzten Punkt. Die Rücklaufleitung führt von der letzten Batterie zum Kessel zurück.

Diese Lösung hat mehrere Vorteile:

1. Es gibt keine gepaarte Rohrleitung unter der Decke und über dem Boden.
2. Sparen Sie Geld bei der Systeminstallation.

Zweirohrsystem mit Eigenzirkulation

1. Gleichmäßige Wärmeverteilung.
2. Es müssen keine Kühlerabschnitte für eine bessere Aufwärmphase hinzugefügt werden.
3. Einfacheres Einstellen des Systems.
4. Der Durchmesser des Wasserkreislaufs ist mindestens eine Nummer kleiner als bei Einrohrsystemen.
5. Keine strengen Installationsregeln Zweirohrsystem. Kleine Abweichungen bei Steigungen sind erlaubt.

Der Hauptvorteil eines Zweirohr-Heizsystems mit unterer und oberer Verkabelung ist die Einfachheit und gleichzeitig die Effizienz des Designs, mit dem Sie Fehler bei den Berechnungen oder während der Installation ausgleichen können Installationsarbeit.

So machen Sie Wassererwärmung mit natürlicher Zirkulation

Um ohne Pumpe kompetent zu heizen, wird Folgendes berücksichtigt:

1. Minimaler Neigungswinkel.
2. Art und Durchmesser der für den Wasserkreislauf verwendeten Rohre.
3. Merkmale der Versorgung und Art des Kühlmittels.

Welche Rohrneigung wird für die Schwerkraftzirkulation benötigt?

Die Neigung von Heizungsrohren wird in SNiP geregelt. Gemäß den im Dokument angegebenen Standards, für jeden laufende Meter eine Neigung von 10 mm ist erforderlich. Die Einhaltung dieser Bedingung garantiert die ungehinderte Flüssigkeitsbewegung im Wasserkreislauf.

Eine Verletzung der Neigung beim Verlegen von Rohren führt zu einer Belüftung des Systems, einer unzureichenden Erwärmung der vom Kessel entfernten Heizkörper und infolgedessen zu einer Verringerung des thermischen Wirkungsgrads.

Rohrneigungsraten für die natürliche Zirkulation des Kühlmittels sind in (ehemals SNiP 41-01-2003) "Verlegung von Heizungsrohrleitungen" angegeben.

Welche Rohre werden für die Installation verwendet?

Die am häufigsten verwendeten Baustoffe sind:

• Stahlrohre - die Vorteile des Materials umfassen: erschwingliche Kosten, Beständigkeit gegen hohen Druck, Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit. Der Nachteil von Stahl ist aufwendiger Einbau, unmöglich ohne den Einsatz von Schweißgeräten.
• Metall-Kunststoff-Rohre- Haben Sie eine glatte Innenfläche, die kein Verstopfen des Kreislaufs zulässt, geringes Gewicht und Längenausdehnung, keine Korrosion. Popularität Metall-Kunststoff-Rohre schränkt die kurze Lebensdauer (15 Jahre) und die hohen Materialkosten etwas ein.
• Rohre aus Polypropylen- sind aufgrund der einfachen Installation, der hohen Dichtheit und Festigkeit, der langen Lebensdauer und der Frostbeständigkeit weit verbreitet. Polypropylenrohre werden mit einem Lötkolben montiert. Lebensdauer nicht weniger als 25 Jahre.
• Kupferrohre - aufgrund der hohen Kosten nicht weit verbreitet. Kupfer hat die höchste Wärmeableitung. Hitzebeständig bis + 500°С, Lebensdauer über 100 Jahre. Das Aussehen der Pfeife verdient ein besonderes Lob. Unter Temperatureinfluss wird die Kupferoberfläche mit einer Patina überzogen, die sich nur verbessert äußere Merkmale Material.

Welchen Durchmesser sollten die Rohre haben, wenn sie ohne Pumpe zirkulieren?

• Berechnen Sie den Platzbedarf in thermischer Energie. Etwa 20% werden dem Ergebnis hinzugefügt.
• SNiP gibt das Verhältnis der Wärmeleistung zum Innenquerschnitt des Rohres an. Wir berechnen den Querschnitt der Rohrleitung mit den obigen Formeln. Um keine komplexen Berechnungen durchzuführen, lohnt es sich, einen Online-Rechner zu verwenden.
• Der Durchmesser der Rohre des Systems mit Naturumlauf muss nach wärmetechnischen Berechnungen gewählt werden. Eine zu breite Rohrleitung führt zu einer Verringerung der Wärmeübertragung und einer Erhöhung der Heizkosten. Die Breite des Abschnitts wird durch die Art des verwendeten Materials beeinflusst. Daher sollten Stahlrohre nicht schmaler als 50 mm sein. im Durchmesser.

Wenn bei der Planung und Installation einer Schwerkraftheizung die Durchmesserberechnungen korrekt durchgeführt und die Neigungen der Rohrleitungen beachtet wurden, sind Probleme im Betrieb äußerst selten und treten hauptsächlich durch unsachgemäßen Betrieb auf.

Welche Füllung ist besser zu machen - unten oder oben

Fehler bei der Wahl der Füllart führen dazu, dass der Wasserkreislauf durch den Einbau von Zirkulationseinrichtungen geändert werden muss.

Welches Kühlmittel eignet sich am besten für Systeme mit Eigenzirkulation?

Für den Einsatz von Frostschutzmitteln lassen sich zwei Argumente als Argument anführen:

1. Hohe Fließfähigkeit des Materials, was die Durchblutung verbessert.
2. Die Fähigkeit, die Fließfähigkeit bei Erreichen von -10 °C, -15 °C aufrechtzuerhalten.

Welche Heizung ist besser zu wählen - natürlich oder erzwungen?

Aber das selbstzirkulierende Design verliert im Vergleich zu einem Kreislauf, der an eine Pumpausrüstung angeschlossen ist, in den folgenden Aspekten:

• Betriebsbeginn – die Heizungsanlage mit Naturumlauf beginnt bei einer Kühlmitteltemperatur von ca. 50 °C zu arbeiten. Dies ist notwendig, damit sich das Wasser im Volumen ausdehnt. Bei Anschluss an eine Pumpe bewegt sich die Flüssigkeit unmittelbar nach dem Einschalten durch den Wasserkreislauf.
• Der Leistungsabfall von Heizgeräten mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels bis zur Entfernung vom Kessel. Auch mit kompetent zusammengesetzte Schaltung, der Temperaturunterschied beträgt ca. 5°C.
• Lufteinfluss - der Hauptgrund für die fehlende Zirkulation ist die Belüftung eines Teils des Wasserkreislaufs. Luft in der Heizungsanlage kann sich aufgrund der Nichtbeachtung von Hängen, der Verwendung von offenen, bilden Ausgleichsbehälter und andere Gründe. Um das System durchzusetzen, müssen Sie den Kessel mit maximaler Leistung einschalten, was zu erheblichen Kosten führt.
• Das Heizen eines zweistöckigen Hauses mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels ist aufgrund bestehender Hindernisse für die Flüssigkeitsbewegung schwierig.
• Auch bei der Heizungsregelung sind Eigenumlaufsysteme pumpengekoppelten Kreisläufen unterlegen. Moderne Zirkulationsgeräte sind an Raumthermostate angeschlossen, die die Genauigkeit der Wärmeübertragung und Erwärmung der Temperatur im Raum mit einem Fehler von bis zu 1 ° C gewährleisten. Der Einbau von Temperaturreglern ist auch in Selbstzirkulationskreisläufen zulässig, der Einstellfehler beträgt jedoch 3-5 ° C.

Der Hauptvorteil von Selbstzirkulationssystemen ist ihre Energieunabhängigkeit, aber nach einfachen Berechnungen können wir zu dem Schluss kommen, dass die Einsparung von Strom keinen Wärmeverlust während des Prozesses der unabhängigen Bewegung des Kühlmittels rechtfertigt. Zwangsumlaufkreisläufe haben eine größere Wärmeableitung und Effizienz.

Ein Heizsystem mit natürlicher Zirkulation eines Wasserkühlmittels wurde 1832 vom russischen Metallurgenwissenschaftler P.G. Sobolewski. In unserem Zeitalter sich schnell ändernder Technologien könnte dieses Schema (auch Schwerkraft oder Schwerkraft genannt) der Wärmeversorgung eines Privathauses als veraltet angesehen werden, wenn nicht wegen seiner Einfachheit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit. Schwerkraftheizungen sind im Do-it-yourself-Bau noch weit verbreitet eigenes Haus und gilt als technisch und wirtschaftlich optimale Lösung. leichter Druck im Netzwerk begrenzt seinen Anwendungsbereich, aber für ein einstöckiges Wohngebäude ist dieses Schema sehr effektiv und wird oft als Alternative zum Heizen mit Pumpeinheiten angesehen.

Heizsystem eines Privathauses mit Naturumlauf

Heizschema mit Naturumlauf

Schema der Bewegung des Wasserkühlmittels im Heizsystem mit natürlicher Zirkulation

Die folgenden Bezeichnungen werden in das Schema übernommen:

• Pos. 1 - Heizkessel;
• Pos. 2 - Ausdehnungsgefäß;
• Pos. 3 - Heizkörper;
• T1 - erwärmtes Kühlmittel, rote Pfeile zeigen die Bewegungsrichtung an;
• T2 - gekühltes Kühlmittel, blaue Pfeile zeigen seine Bewegung im Kreislauf an.

BEI autonome Heizung In einem einstöckigen oder zweistöckigen eigenen Haus ist die Verwendung von speziellen Frostschutzmitteln zulässig, es wird jedoch nicht empfohlen, Frostschutzmittel in Systemen mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels zu verwenden.

Die wesentlichen Nachteile von Frostschutzmitteln für den Einsatz in einem Naturumlauf-Heizkreis:

• Beim Heizungsschema mit natürlicher Zirkulation sind Ausdehnungsgefäße für den Kontakt mit der Umgebung ausgelegt. atmosphärische Luft. Frostschutzmittel verdunsten schnell und verschmutzen die Umwelt;
• Die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung des Kühlmittelvolumens und seiner regelmäßigen Nachfüllung;
• Frostschutzmittel haben eine geringe Wärmeübertragung, was zu einer geringen Wärmeabfuhr durch Kühler aus dem Kühlmittel während seiner Zirkulation beiträgt. Dies führt zu einer Überhitzung des Frostschutzmittels im Kreislauf und des Kessels selbst;
• Die Verwendung von überhitztem Frostschutzmittel in einem geschlossenen Kreislauf trägt zur reichlichen Bildung von Ablagerungen im Wärmetauscher bei und verstopft den Strömungsbereich in den Rohren.

Der optimale Wärmeträger in einem Schwerkraftkreislauf zum Heizen eines einstöckigen oder zweistöckigen Wohngebäudes ist aufgrund seiner geringen Kosten und Verfügbarkeit ein Wasserkühlmittel.

Naturumlauf in Heizkreisläufen

Die wichtigsten Funktionselemente einer Heizungsanlage mit Naturumlauf eines Wohngebäudes sind:

• Boiler Heizwasser Kühlmittel;
• Ein Ausdehnungsgefäß, ein Behälter zum Ablassen von überschüssigem Wasser, das entsteht, wenn das Volumen des Wasserkühlmittels im Kreislauf beim Erhitzen zunimmt;
• Versorgungsleitungen vom Warmwasserboiler zu Heizkörper und die Rückführung der gekühlten Flüssigkeit von den Heizkörpern zurück zum Kessel (für die der Rücklaufteil des Heizungsnetzes im Alltag als Rücklauf bezeichnet wurde). Zusammen bilden sie einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf;
• Heizkörper.

Schema eines Heizungsnetzes mit natürlicher Zirkulation zum Heizen eines Privathauses

Wenn das Kühlmittel erwärmt wird, vergrößert sich sein Volumen, überschüssiges erwärmtes Wasser steigt senkrecht nach oben zum Ausgleichsbehälter, im System entsteht ein hydrostatischer Druck, abhängig von der Gewichtsdifferenz der Wassersäulen heiß (Vorlauf) und kalt ( Rücklauf) Wasser.

Unter diesem Druck fließt heißes Wasser vom obersten Punkt der Heizungsleitung (rote Linie im Diagramm) zu den Heizkörpern. Das in den Radiatoren gekühlte Wasser fließt durch die Rücklaufleitung (blaue Leitung) zum Kesseleintritt. Eine Schwerkraftheizung in einem einstöckigen oder zweistöckigen Haus ist nur funktionsfähig, wenn bei der Installation für Neigungen der horizontalen Abschnitte der Heizungsleitung in Richtung der Flüssigkeitsbewegung gesorgt wird. Dann kann sich das Kühlmittel mit dem geringsten hydraulischen Widerstand unter seinem Eigengewicht nach unten bewegen.

Ein weiterer Faktor, der die Bewegung der Flüssigkeit beeinflusst, ist die Zirkulationshöhe, die in der Abbildung mit dem Buchstaben H gekennzeichnet ist. Je höher der Höhenunterschied zwischen den Heizkörpern und dem Boiler ist, desto schneller bewegt sich das Wasser im Kreislauf.

Bei Schwerkraftheizungen ist das Ausdehnungsgefäß nicht mit einem Deckel verschlossen, daher wird dieses System oft als offen bezeichnet. Alle Lufteinschlüsse aus der Heizungsleitung werden verdrängt oberer Teil Stromkreis, und dort installieren sie einen Tank, der für den Kontakt mit der Atmosphäre offen ist. Ein System mit versiegelten Tanks wird als geschlossenes System bezeichnet. In seiner Zusammensetzung wird eine Pumpe verwendet, die nach dem Funktionsprinzip bereits erzwungener Natur ist.

Wassergeschwindigkeit

Bei zyklischen Temperaturänderungen befindet sich warmes Wasser im oberen Teil des Heizungsnetzes, kalte Feuchtigkeit zieht nach Fallrohre. Die Hauptantriebskraft für die natürliche Bewegung der Flüssigkeit (ohne Druck durch die Pumpe) im Kreislauf ist die Zirkulationshöhe, die vom Verhältnis der Höhen des Kessels und des niedrigsten Heizkörpers abhängt. Die Abbildung unten zeigt grafisches Schema Auftreten von Umlaufdruck h. Der Parameter h hat für dieses Schema einen konstanten Wert und ändert sich während des Betriebs der Heizungsanlage nicht.

Schema des Auftretens des Umlaufdrucks

Um einen optimalen Druck zu erzeugen, wird der Heizkessel mit maximaler Einbautiefe zB im Keller eingebaut. Dafür muss der Ausgleichsbehälter höher eingebaut werden. Sehr oft wird es auf dem Dachboden des Hauses aufgestellt.

Die Wasserzirkulationsrate im Kreislauf bei der Installation der Schwerkraftheizung eines Privathauses mit eigenen Händen wird durch folgende Faktoren bestimmt:

1. Die Größe des Zirkulationsdrucks. Je größer es ist, desto höher ist der Wasserdurchfluss in der Heizungsleitung;
2. Rohrdurchmesser Heizungsverkabelung. Die kleinen Abmessungen des Innenabschnitts des Rohrs bieten dem Wasserfluss mehr Widerstand als Rohre mit einem größeren Durchmesser. Bei Einrohr- oder Zweirohr-Schwerkraftsystemen für die Verkabelung werden die Abmessungen der Rohre bewusst auf D y 32-40 mm überschätzt;
3. Materialien zur Herstellung von Rohren der Kontur. Modern Rohre aus Polypropylen Der Strömungswiderstand ist um ein Vielfaches geringer als der von durch Korrosion beschädigten und mit Ablagerungen bedeckten Stahlrohrleitungen.
4. Das Vorhandensein von Windungen im Heizungsnetz. Perfekte Wahl- gerade Rohrleitung;
5. Eine Fülle von Fittings, Adaptern, Sicherungsscheiben. Jedes Ventil reduziert die Druckmenge.

Die Prozesse des natürlichen Kreislaufs sind sehr träge und laufen langsam ab. Die Zeit zwischen dem Zünden des Kessels und der vollständigen Stabilisierung der Temperatur in den Räumlichkeiten beträgt mehrere Stunden.

Schleifenschaltpläne

Je nach Art des Anschlusses von Heizkörpern ist es üblich, zwei Schemata für die Montage der Kreisläufe von Heizsystemen zu unterscheiden: Einrohr und Zweirohr.

Die Do-it-yourself-Einrohr-Montagebaugruppe zeichnet sich durch eine sequentielle Anordnung von Heizgeräten im Versorgungskreis aus. Nachdem es vom oberen Punkt durch alle Heizkörper (rote Linie) gelaufen ist, kehrt das Wasser entlang der Rücklaufleitung zurück (Linie von blauer Farbe) zum Kessel.

Einrohrdiagramm einer Schwerkraftheizung

In einem Zweirohrschema sind zwei getrennte Zirkulationskreisläufe montiert. Ein heißes Kühlmittel fließt durch einen und versorgt die Heizkörper entlang des anderen Kreislaufs mit Wärme - das gekühlte Wasser wird von den Heizkörpern zum Kessel geleitet.

Die folgende Abbildung zeigt ein Zweirohr-Heizsystem für ein zweistöckiges Haus. Die Verteilung des Kühlmittels (rote Linie) durch die Kühler beginnt ab der maximalen Höhe H, die den erforderlichen Umlaufdruck liefert. Das abgekühlte Kühlmittel (blaue Leitung) wird in der Rücklaufleitung gesammelt und zum Kesseleintritt geleitet.

Zweirohrdiagramm einer Schwerkraftheizung

Zirkulationsschema. Video

Das Heizschema mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels können Sie dem folgenden Video entnehmen.

Gravitationsheizungen eines Privathauses bestechen durch ihre einfache Konstruktion, Wartungsfreundlichkeit und Energieunabhängigkeit. Ihnen fehlt Pumpeinheiten, die die Anwohner mit ihrem Lärm belästigen, gibt es keine Vibrationen, die ihre Arbeit begleiten. Die Dauer des störungsfreien Betriebs von Systemen mit Naturumlauf wird auf ein halbes Jahrhundert geschätzt, da sie keine elektrischen Pumpen und keine Automatisierung haben. Im Allgemeinen verlieren Schwerkraftschemata Zwangssysteme Erwärmung an mehreren Punkten:

• übermäßige Trägheit zwingt Sie, mehrere Stunden zu warten, bis der Kreislauf das erforderliche thermische Regime erreicht;

In Kontakt mit

Ein Heizsystem mit natürlicher Zirkulation des Kühlmittels wird häufig zum Heizen von Hütten und Privathäusern verwendet, die sich weit entfernt von städtischen Verkehrsverbindungen befinden. Ein solches System arbeitet ohne Pumpe, also unabhängig vom Strom, daher wird ihm der Vorzug gegeben.

Das Funktionsprinzip der Heizungsanlage mit Naturumlauf

Die Hauptaufgabe der Warmwasserbereitung- Dadurch wird das Kühlmittel gezwungen, durch die Rohre zu zirkulieren. Damit sich das Haus erwärmt, muss heißes Wasser aus dem Kessel in Rohre und Heizkörper fließen. Die Naturumlaufheizung arbeitet nach dem Schwerkraftprinzip. Die Flüssigkeit bewegt sich durch die Schwerkraft ohne Verwendung einer Pumpe durch die Rohre. Die Dichte und das Gewicht der Flüssigkeit werden beim Erhitzen geringer und nach dem Abkühlen kehrt sie in ihren ursprünglichen Zustand zurück.

In einem solchen Gerät gibt es praktisch keinen Druck. Berechnungen zufolge ist bei einem Druck von 10 Metern Wassersäule ein Druck von 1 Atmosphäre vorhanden. Es stellt sich heraus, dass im Heizgerät eines einstöckigen Hauses der Druck liegt zwischen 0,5 und 0,7 atm. Und in einem zweistöckigen Haus - nicht mehr als 1 atm.

Vor- und Nachteile der Heizung mit Naturumlauf

Wie jedes Gerät hat auch die natürliche Umlaufwassererwärmung ihre Vor-, aber auch Nachteile. Was ist ein gutes System?



Nachteile des Systems:



Arten von Systemen mit natürlicher Zirkulation

Bevor Sie ein Schema zum Heizen eines Privathauses erstellen, berechnen Sie zunächst die für die Räumlichkeiten erforderliche Wärmemenge. Die Berechnung beinhaltet Kesseldaten, Platzierung und Durchmesser der Rohre sowie der Grad der Wärmedämmung von Außenwänden. Selbst kleinste Fehler in den Berechnungen können die Qualität der Hausheizung beeinträchtigen. Daher ist es besser, wenn alle Berechnungen von Spezialisten durchgeführt werden. Es gibt verschiedene Arten von Heizsystemen:

• Offener und geschlossener Typ (unterscheiden sich in Ausdehnungsgefäßen).
• Einrohr- und Zweirohrtyp (Heizkörper werden auf unterschiedliche Weise angeschlossen).

offenes System

Das offene Gerät umfasst einen Tank (offener Tank), der mit einem Rohr (Notüberlauf) ausgestattet ist. Das Rohr ist angeschlossen Kanalisation oder nach draußen gebracht. Der Tank wird unter der Decke installiert, manchmal auf dem Dachboden. Ein offener Tank kann mit eigenen Händen in jeder Größe hergestellt werden, was sein Hauptvorteil ist. Es hat bezahlbarer Preis . Gerätenachteile:

• Sie müssen ständig Wasser in einen offenen Tank füllen, da es schnell verdunstet. Um nicht ständig manuell Wasser nachfüllen zu müssen, kann eine Wasserleitung zum Tank gebracht werden.
• An den Metallelementen der Schaltung bildet sich häufig Korrosion. Dadurch, dass dem offenen Tank ständig Sauerstoff zugeführt wird.
• Luft tritt in die Pipeline ein. Indem Sie die Heizkörper leicht geneigt anbringen und automatische Entlüfter einbauen, können Sie das Problem beseitigen.

geschlossenes System

Natürliches Kreislaufsystem geschlossenes Kühlmittel ist sowohl für einstöckige als auch für zweistöckige Häuser gut geeignet. Im Heizkreislauf ist ein Membranspeicher installiert. Dank des Tanks sind die Metallteile des Geräts weniger anfällig für Korrosion. Ein geschlossenes Gerät funktioniert so:



Wenn Sie zwischen wählen offenes System und geschlossen ist es billiger, einen offenen Tank mit eigenen Händen zu kaufen oder zu erstellen. Membrantank kostet ein Vielfaches mehr, wird also selten verwendet.

Einrohrsystem

Zum einstöckige Häuser bei kleiner Fläche ist eine Einrohrheizung geeignet. In einem zweistöckigen Haus ist diese Art der Heizung ineffizient. Die Vorteile des Systems sind günstiger Einbau, einfaches Design, Rohre werden nicht unter der Decke installiert, was bedeutet, dass sich das gesamte Innere des Raums nicht verschlechtert. Die Einrohrheizung funktioniert nach folgendem Prinzip:

• Durch Vertikalschnitt Rohrflüssigkeit steigt.
• Dann fließt das Kühlmittel in ein horizontal angeordnetes Rohr. Dieses Rohr verbindet die Heizkörper.
• Die gekühlte Flüssigkeit wird vom äußersten Kühler zum Kessel zurückgeführt.

Ein solches System hat seine Nachteile. Je weiter die Zuluftleitung entfernt ist, desto niedriger ist die Temperatur der Heizkörper. Umgehungen tragen zur Steigerung der Produktivität bei. Um eine gleichmäßige Beheizung des Hauses herzustellen, werden an den Stellen, an denen Heizkörper angeschlossen sind, Steckbrücken angebracht. Auch bei genauer Berechnung, ist ein Einrohrsystem unwirksam, wenn ein einstöckiges Haus mehr als drei Räume hat. Das Problem kann gelöst werden, wenn das System mit einer Umwälzpumpe nachgerüstet wird.

Schema der Zweirohr-Warmwasserbereitung für ein Privathaus mit natürlicher Zirkulation

Die Zweirohrheizung eignet sich zum Heizen eines zweistöckigen Hauses. Wenn wir die Einrohr- und Zweirohrsysteme vergleichen, wird im zweiten die Flüssigkeit allen heißen Heizkörpern zugeführt. Die Zweirohrschaltung hat eine spezielle Konstruktion, die aus zwei Rohren besteht. Eine für die Versorgung, die andere für die Rückführung. An alle Heizgerät Versorgungsleitung angeschlossen ist. Der Anschluss erfolgt über einen separaten Eingangsausgang. Und die Rücklaufleitung wird separat angeschlossen. Die Vorteile eines Heizsystems mit einer oberen und unteren Verkabelung bestehen darin, dass seine Installation sehr einfach ist und Leistungsmerkmale Wirksam. Mit einem solchen System:

1. Sie können dem Heizkörper keine zusätzlichen Abschnitte hinzufügen, um die Erwärmung zu verbessern.
2. Anders als bei einem Einrohrkreislauf werden bei diesem System Rohre mit kleinerem Durchmesser zur Verlegung der Rohrleitung verwendet.
3. Einfache Systemanpassung.
4. los gleichmäßige Verteilung Wärme.

Gegenwärtig ist es möglich, mit eigenen Händen eine Zweirohrheizung mit Naturumlauf zu erstellen . Zu seiner Herstellung werden Stahl- oder Polymerrohre verwendet..

Berechnungsschema für eine Heizungsanlage mit Naturumlauf

Das Schwierigste bei der Auslegung einer Heizungsanlage ist die richtige Berechnung. Wie gut das Gerät funktioniert, hängt von der Länge und dem Winkel der Rohre sowie von der Anzahl der Umdrehungen ab. Sie müssen dies wissen, da im Kreislauf kein Druck vorhanden ist. Was Sie bei der Diagrammerstellung und Berechnung beachten müssen:

1. Welchen Durchmesser haben die Rohre und aus welchem ​​Material bestehen sie?
2. Rohrwinkel.
3. Arten von Wärmeträgern.

Was ist das beste Rohrmaterial?

Die Art der Installation des Kreislaufs, der Korrosionsschutz und der hydraulische Widerstand, all diese Indikatoren hängen von dem Material ab, aus dem die Rohrleitung besteht. Für das Heizsystem können Sie Polypropylen verwenden, Stahl-, Metall-Kunststoff- und Kupferrohre.



Zur Bestimmung des Rohrdurchmessers zum Heizen Ihres Hauses geeignet ist, müssen Sie Folgendes wissen:

1. Der Durchmesser des Rohrs wird entsprechend dem Material, aus dem die Rohre hergestellt sind, und den durchgeführten wärmetechnischen Berechnungen ausgewählt.
2. Berechnen Sie die benötigte Wärmemenge für den Raum und addieren Sie 20 % zum Ergebnis hinzu.
3. Anhand der in den Tabellen von SNiP angegebenen Werte wird der Querschnitt der Pipeline berechnet. Zur Berechnung die Wärmekapazität und die Rohrgröße (Innenschnitt) ablesen.

Wenn nach jedem Abzweig ein Zulaufrohr installiert wird, das 1 Nummer kleiner ist als das vorherige, wird die Zirkulation des Wärmetauschers um ein Vielfaches intensiver. Das Rücklaufrohr wird mit einer Verlängerung montiert. So wird der Mindestdurchmesser von zwei Rohren berechnet. Unter Einhaltung der erhaltenen Werte wird für jeden Rohrabschnitt eine eigene Größe eingestellt.

Der Neigungswinkel von Heizungsrohren

In Rohrabschnitten mit Ecken und Kurven bewegt sich das Kühlmittel schwach. Hier wird seine Bewegung durch den hydraulischen Widerstand negativ beeinflusst. Daher müssen Sie beim Erstellen eines Diagramms und bei Berechnungen die in SNiP 41-01-2003 festgelegten Bauvorschriften einhalten. Damit keine Luft in das System eindringt und sich entfernte Heizkörper gut erwärmen, müssen die Rohre mit einer Neigung installiert werden: Für 1 Meter Länge wird eine Neigung von mindestens 10 mm hergestellt.

Arten von Kühlmittel

Als Kühlmittel kann Wasser oder Frostschutz verwendet werden. Da Frostschutzmittel eine hohe Dichte und eine geringe Wärmeübertragung haben, wird viel Kraftstoff benötigt, um es zu erhitzen. Daher ist es für ein System mit natürlichem Kreislauf rentabler, Wasser zu verwenden. Außerdem dehnt sich Frostschutzmittel bei Erwärmung stärker aus, Wählen Sie daher einen solchen Kühlmittelmembrantank sollte größer sein.

Der Wärmeträger kann vom Kessel um zirkulieren Heizung zwei Wege. Durch die untere oder obere Füllung.



Fazit

Eine Naturumlaufheizung kann an einen einfachen Festbrennstoffofen oder an einen Heizkessel angeschlossen werden. Dank des pumpenlosen Heizsystems ist die Beheizung Ihres Hauses unabhängig von der Stromversorgung.