Gesloten circuit verwarming in een privéwoning

De afgelopen jaren zijn gesloten verwarmingssystemen steeds populairder geworden. Verwarmingsapparatuur wordt steeds duurder en je wilt dat deze langer meegaat. In gesloten systemen kan er bijna geen vrije zuurstof binnendringen, wat de levensduur van de apparatuur verlengt.

Gesloten verwarmingssysteem - wat is het?

Zoals je weet, zit er in elk verwarmingssysteem van een privéwoning een expansievat. Dit is een vat dat een bepaalde hoeveelheid warmtedrager bevat. Dit reservoir is nodig om de thermische uitzetting te compenseren in verschillende bedrijfsmodi. Volgens het ontwerp zijn expansievaten van het open en gesloten type, en verwarmingssystemen worden open en gesloten genoemd.

De laatste jaren wordt het gesloten verwarmingssysteem steeds populairder. Ten eerste is het geautomatiseerd en werkt het lange tijd zonder menselijke tussenkomst. Ten tweede kan het elk type koelmiddel gebruiken, inclusief antivries (uit open tanks verdampt het). Ten derde wordt de druk constant gehouden, waardoor je alle huishoudelijke apparaten in een privéwoning kunt gebruiken. Er zijn nog een paar pluspunten die te maken hebben met bedrading en bediening:

• Er is geen direct contact van de koelvloeistof met lucht, waardoor er geen (of bijna geen) ongebonden zuurstof is, wat een krachtige oxidator is. Dit betekent dat de verwarmingselementen niet zullen oxideren, wat hun levensduur verlengt.
• Een expansievat van het gesloten type wordt ergens geplaatst, meestal niet ver van de ketel (gaswandketels worden geleverd met expansievat). Een expansievat van het open type moet op zolder staan, en dit - extra leidingen en isolatiemaatregelen om ervoor te zorgen dat de warmte niet door het dak "lekt".
• In het systeem van het gesloten type zitten automatische ventilatieopeningen, zodat er niet geblazen wordt.

Over het algemeen wordt het gesloten verwarmingssysteem als handiger beschouwd. Het grootste nadeel is de afhankelijkheid van energie. De beweging van de koelvloeistof wordt verzorgd door een circulatiepomp (geforceerde circulatie) en werkt niet zonder elektriciteit. Natuurlijke circulatie in gesloten systemen kan worden georganiseerd, maar het is moeilijk - het vereist regulering van de stroom door middel van de dikte van de pijp. Dit is een vrij complexe berekening, daarom wordt vaak aangenomen dat een gesloten verwarmingssysteem alleen werkt met een pomp.

Om de afhankelijkheid van energie te verminderen en de betrouwbaarheid van verwarming te vergroten, kun je ononderbreekbare stroomvoorzieningseenheden met batterijen en/of kleine generatoren plaatsen die noodstroom leveren.

Onderdelen en hun doel

Over het algemeen bestaat een gesloten verwarmingssysteem uit een bepaalde set elementen:

• Ketel met een veiligheidsgroep. Er zijn hier twee opties. De eerste - de veiligheidsgroep is ingebouwd in de ketel (gaswandketels, pelletketels en sommige gasgeneratoren op vaste brandstof). De tweede - de ketel heeft geen veiligheidsgroep, dan is deze geïnstalleerd bij de uitlaat in de toevoerleiding.
• Leidingen, radiatoren, vloerverwarming, convectoren.
• Circulatiepomp. Zorgt voor de beweging van de koelvloeistof. Deze wordt voornamelijk geïnstalleerd op de retourleiding (hier is de temperatuur lager en is er minder kans op oververhitting).
• Expansietank. Compenseert veranderingen in het volume van de koelvloeistof, waardoor de druk stabiel blijft.

Nu meer over elk element.

Boiler - wat te kiezen

Aangezien het gesloten verwarmingssysteem van een privéwoning autonoom kan werken, is het zinvol om een verwarmingsketel met automatisering te installeren. In dit geval hoef je, nadat je de parameters hebt ingesteld, hier niet naar terug te keren. Alle modi worden gehandhaafd zonder menselijke tussenkomst.

De handigste in dit opzicht zijn gasketels. Ze hebben de mogelijkheid om een kamerthermostaat aan te sluiten. De daarop ingestelde temperatuur wordt met een nauwkeurigheid van één graad gehandhaafd. Als de temperatuur een graad daalt, wordt de ketel ingeschakeld en wordt het huis verwarmd. Zodra de thermostaat wordt geactiveerd (de temperatuur is bereikt), stopt het werk. Comfortabel, handig en zuinig.

Bij sommige modellen is er een mogelijkheid om weersafhankelijke automaten aan te sluiten - dit zijn externe sensoren. Op basis van hun metingen corrigeert de ketel het vermogen van de branders. Gasketels in gesloten verwarmingssystemen - goede apparatuur die voor comfort kan zorgen. Het is alleen jammer dat gas niet overal verkrijgbaar is.

Niet een mindere mate van automatisering kan elektrische boilers geven. Naast traditionele eenheden op TEN's verschenen nog niet zo lang geleden inductie en elektrode. Ze worden gekenmerkt door compacte afmetingen en een lage massatraagheid. Velen geloven dat ze zuiniger zijn dan ketels op TENS. Maar deze vidotopilnyh eenheden zijn niet overal kunt u gebruiken, zoals stroomuitval in de winter - een frequent verschijnsel in veel regio's van ons land. En om elektriciteit te leveren aan de ketel macht. in 8-12 kW van de generator - een zeer moeilijke zaak.

Veelzijdiger en onafhankelijker in dit opzicht zijn ketels op vaste of vloeibare brandstof. Belangrijk punt: voor de installatie van een ketel op vloeibare brandstof moet een aparte ruimte zijn - dit is een vereiste van de brandweer. Boilers op vaste brandstof kunnen in het huis staan, maar dit is onhandig, omdat er tijdens het stoken van de brandstof veel vuil valt.

Moderne ketels op vaste brandstof, hoewel ze blijven apparatuur van periodieke actie (dan opgewarmd tijdens de oven, van afkoelen wanneer het tabblad doorgebrand), maar ze hebben ook automatisering, waarmee u een ingestelde temperatuur in het systeem, het regelen van de intensiteit van de verbranding. Hoewel de mate van automatisering niet zo hoog is als bij gas- of elektrische ketels, is het er wel.

Ketels op pellets zijn niet erg gebruikelijk in ons land. In feite is dit ook een vaste brandstof, maar ketels van dit type werken in een continue modus. Pellets worden automatisch in de oven gevoerd (totdat de voorraad in de bunker op is). Met brandstof van goede kwaliteit moet de as om de paar weken worden gereinigd en alle bedrijfsparameters worden automatisch geregeld. De verspreiding van deze apparatuur wordt alleen beperkt door de hoge prijs: de fabrikanten zijn voornamelijk Europees en hun prijzen zijn overeenkomstig.

Iets over de berekening van de ketelcapaciteit voor verwarmingssystemen van het gesloten type. Het wordt bepaald door het algemene principe: 10 vierkante meter oppervlakte met normale isolatie nemen 1 kW ketelvermogen. Alleen "tot de rand" nemen wordt niet aangeraden. Ten eerste zijn er abnormaal koude periodes, waarin je misschien niet genoeg berekend vermogen. Ten tweede leidt het werken op de grens van het vermogen tot snelle slijtage van de apparatuur. Daarom is het wenselijk om het vermogen van de ketel voor het systeem te nemen met een reserve van 30-50%.

Veiligheidsgroep

Er wordt een veiligheidsgroep geplaatst op de toevoerleiding bij de uitlaat van de ketel. Deze moet de werking en systeemparameters controleren. Hij bestaat uit een manometer, een automatische ontluchter en een veiligheidsklep.

De manometer maakt het mogelijk om de druk in het systeem te controleren. Volgens de aanbevelingen moet deze binnen 1,5-3 bar liggen (in huizen met één verdieping is dit 1,5-2 bar, in huizen met twee verdiepingen - tot 3 bar). In het geval van een afwijking van deze parameters is het noodzakelijk om passende maatregelen te nemen. Als de druk onder de norm zakt, is het noodzakelijk om te controleren op lekken en vervolgens koelvloeistof aan het systeem toe te voegen. In het geval van een verhoogde druk is alles iets gecompliceerder: het is noodzakelijk om te controleren in welke modus de ketel werkt, of het koelmiddel oververhit is geraakt. Controleer ook de werking van de circulatiepomp, de juistheid van de manometer en de veiligheidsklep. Hij moet het teveel aan koelmiddel afvoeren wanneer de drukdrempel wordt overschreden. Op de vrije aansluiting van de veiligheidsklep wordt een buis/slang aangesloten die naar de riolering of het afvoersysteem wordt geleid. Het is beter om het mogelijk te maken om te controleren of de klep werkt of niet - als er vaak water wordt geloosd, is het noodzakelijk om naar oorzaken te zoeken en deze te elimineren.

Het derde element van de groep is een automatische ontluchter. Hiermee wordt de in het systeem opgesloten lucht afgevoerd. Een heel handig apparaat waarmee je het probleem van luchtophopingen in het systeem kunt oplossen.

Veiligheidsgroepen worden geassembleerd verkocht (zie afbeelding hierboven), of je kunt alle apparaten afzonderlijk kopen en ze aansluiten met dezelfde buizen die gebruikt werden om de bedrading van het systeem te maken.

Expansievat voor gesloten verwarmingssysteem

Het expansievat is ontworpen om de volumeverandering van de koelvloeistof afhankelijk van de temperatuur te compenseren. In gesloten verwarmingssystemen is het een afgesloten vat, in twee delen verdeeld door een elastisch membraan. In het bovenste deel bevindt zich lucht of inert gas (in dure modellen). Zolang de temperatuur van de koelvloeistof laag is, blijft de tank leeg en wordt het membraan uitgespreid (in de afbeelding rechts).

Wanneer de koelvloeistof wordt verwarmd, neemt het volume toe en stijgt het teveel in de tank, waardoor het membraan wordt teruggeduwd en het gas dat in het bovenste gedeelte wordt gepompt wordt samengeperst (foto links). Op de manometer wordt dit weergegeven als een drukverhoging en het kan dienen als signaal om de intensiteit van de verbranding te verminderen. Sommige modellen hebben een veiligheidsklep die overtollige lucht/gas laat ontsnappen wanneer de drukdrempel wordt bereikt.

Als de koelvloeistof afkoelt, perst de druk in het bovenste gedeelte van de tank de koelvloeistof uit de tank in het systeem en wordt de druk op de manometer weer normaal. Dit is het hele werkingsprincipe van het membraanexpansievat. Er zijn trouwens twee soorten membranen: plaat- en peervormige. De vorm van het membraan heeft geen invloed op het werkingsprincipe.

Volume berekenen

Volgens algemeen aanvaarde normen moet het volume van het expansievat 10% van het totale volume van de koelvloeistof zijn. Dit betekent dat je moet berekenen hoeveel water er in de leidingen en radiatoren van je systeem past (in de technische gegevens van radiatoren kun je het volume van de leidingen berekenen). 1/10 van dit getal is het benodigde volume van het expansievat. Maar dit getal geldt alleen als het koelmiddel water is. Als een niet-vriezende vloeistof wordt gebruikt, wordt de grootte van het reservoir vergroot met 50% van het berekende volume.

Hier volgt een voorbeeld van de berekening van het volume van een membraantank voor een gesloten verwarmingssysteem:

• het volume van het verwarmingssysteem is 28 liter;
• de grootte van het expansievat voor een systeem gevuld met water is 2,8 liter;
• de grootte van de membraantank voor een systeem met niet-bevriezende vloeistof is 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 liter.

Kies bij het kopen het dichtstbijzijnde grotere volume. Neem niet de kleinere - het is beter om een kleine reserve te hebben.

Waar je op moet letten bij het kopen

In winkels liggen rode en blauwe reservoirs. Voor verwarming zijn roodgekleurde reservoirs geschikt. Blauwe zijn structureel hetzelfde, alleen zijn ze ontworpen voor koud water en worden hoge temperaturen niet getolereerd.

Waar moet je nog meer op letten? Er zijn twee soorten reservoirs - met een vervangbaar membraan (ze worden ook wel flens genoemd) en met een onvervangbaar membraan. De tweede optie is goedkoper, en aanzienlijk, maar als het membraan beschadigd raakt, moet je het hele ding kopen. Bij modellen met een flens wordt alleen het membraan gekocht.

Plaats voor de installatie van een membraanexpansievat

Meestal wordt het expansievat op de retourleiding vóór de circulatiepomp geplaatst (als je naar de stroming van de koelvloeistof kijkt). Er wordt een T-stuk in de pijpleiding geïnstalleerd, op één deel daarvan wordt een klein stukje pijp aangesloten en de expansie-automaat wordt daarop aangesloten met behulp van fittingen. Het is beter om het op enige afstand van de pomp te plaatsen, zodat er geen drukverliezen ontstaan. Een belangrijk punt is dat het leidinggedeelte van de membraantank recht moet zijn.

Plaats na het T-stuk een kogelkraan. Het is noodzakelijk om de tank te kunnen verwijderen zonder de koelvloeistof af te tappen. Het is handiger om de tank zelf aan te sluiten met behulp van een amerikaan (wartelmoer). Dit vergemakkelijkt weer het monteren/demonteren.

Sommige ketels hebben een expansievat. Als het volume hiervan voldoende is, is de installatie van een tweede expansievat niet nodig.

Een leeg apparaat weegt niet zo veel, maar gevuld met water heeft het een vaste massa. Daarom is het noodzakelijk om een manier van bevestiging aan de muur of extra steunen te voorzien.

Circulatiepomp

De circulatiepomp zorgt voor de prestaties van een gesloten verwarmingssysteem. Het vermogen is afhankelijk van veel factoren: het materiaal en de diameter van de leidingen, het aantal en type radiatoren, de aanwezigheid van afsluiters en thermostatische regelkleppen, de lengte van de leidingen, de werkingswijze van de apparatuur, enz. Om niet in te gaan op de subtiliteiten van het berekenen van het vermogen, kan de circulatiepomp worden geselecteerd aan de hand van de tabel. U kiest de dichtstbijzijnde grotere waarde voor de verwarmde oppervlakte of de geplande thermische capaciteit van het systeem, in de overeenkomstige regel in de eerste kolommen vindt u de vereiste kenmerken.

In de tweede kolom staat het vermogen (welk volume koelvloeistof hij per uur kan verpompen), in de derde kolom de druk (weerstand van het systeem) die hij kan overwinnen.

Het kiezen van een circulatiepomp in de winkel is niet wenselijk om geld te besparen. De prestaties hangen af van het hele systeem. Daarom is het beter om geen geld te besparen en te kiezen voor een fabrikant die zich bewezen heeft. Als je besluit om onbekende apparatuur te kopen, is het noodzakelijk om het op de een of andere manier te controleren op het geluidsniveau. Deze indicator is vooral belangrijk als het verwarmingsapparaat in de woonkamer wordt geïnstalleerd.

Bindschema

Zoals we al eerder hebben gezegd, worden circulatiepompen voornamelijk op de retourleiding geplaatst. Vroeger was deze eis verplicht, tegenwoordig is het slechts een wens. Materialen die in de productie worden gebruikt, zijn bestand tegen verhitting tot 90°C, maar het is nog steeds beter om geen risico's te nemen.

In systemen die ook met natuurlijke circulatie kunnen werken, moet de installatie voorzien in de mogelijkheid om de pomp te verwijderen of te vervangen zonder dat de koelvloeistof moet worden afgetapt, en in de mogelijkheid om zonder pomp te werken. Hiervoor wordt een bypass geïnstalleerd - een omloopleiding waardoor de koelvloeistof indien nodig kan stromen. Het schema voor de installatie van een circulatiepomp in dit geval wordt getoond in de onderstaande foto.

In gesloten systemen met geforceerde circulatie is een bypass niet nodig - zonder pomp is hij onbruikbaar. Maar twee kogelkranen aan beide zijden en een filter bij de inlaat zijn noodzakelijk. De kogelkranen maken het mogelijk om de unit te verwijderen voor onderhoud, reparatie of vervanging indien nodig. Een vuilfilter voorkomt verstopping. Soms, als extra element van betrouwbaarheid, wordt tussen het filter en de kogelklep een terugslagklep geplaatst, die de beweging van de koelvloeistof in de tegenovergestelde richting voorkomt.

Hoe vul ik een gesloten verwarmingssysteem

Op het laagste punt van het systeem, meestal op de retourleiding, wordt een extra klep geïnstalleerd om het systeem te vullen/aftappen. In het eenvoudigste geval is dit een T-stuk dat in de pijpleiding wordt geïnstalleerd en waarop een kogelkraan wordt aangesloten via een klein stukje pijp.

In dit geval moet bij het aftappen van het systeem een bak worden geplaatst of een slang worden aangesloten. Wanneer de koelvloeistof in het systeem wordt gegoten, wordt de slang van de handpomp aangesloten op de kogelkraan. Dit eenvoudige apparaat kan worden gehuurd bij sanitairzaken.

Er is nog een tweede optie: als het koelmiddel gewoon leidingwater is. In dit geval wordt de watertoevoer aangesloten op een speciale ketelinlaat (in gaswandketels), of op een soortgelijk punt dat op de kogelkraan van de retour is geïnstalleerd. Maar in dit geval is er een ander punt nodig om het systeem af te tappen. In een tweepijps systeem kan dit een van de laatste radiatoren in de aftakking zijn, op de onderste vrije inlaat waarvan een aftapkogelkraan is geïnstalleerd. Een andere optie wordt getoond in het volgende diagram. Het toont een éénpijps verwarmingssysteem van het gesloten type.