De verwarming van het terrein van een landhuis kan op verschillende manieren worden geregeld - door een kachel, gas- of elektrische convectoren, infraroodapparatuur en andere luchtverwarmers. Maar voor woonkamers blijft traditionele waterverwarming de voorkeur. De installatie van een dergelijk systeem in een privéwoning of appartement begint met de selectie van het juiste schema, rekening houdend met de indeling van het gebouw en de opstelling van verwarmingsapparatuur.
Hoe het systeem werkt
Als u van plan bent om onafhankelijk warmte in het pand te geleiden, moet u het ontwerp en het werkingsprincipe van waterverwarming begrijpen. Drie componenten van elk circuit:
- een installatie die thermische energie opwekt en deze overdraagt aan water;
- leidingen;
- verwarmingstoestellen in verwarmde kamers.
Notitie. Afsluitkleppen - kranen, balanskleppen, mengkleppen - maken altijd deel uit van de bedrading. Extra uitrusting - circulatiepomp, expansievat - maakt deel uit van de ketel of wordt afzonderlijk gemonteerd.
Het werkingsprincipe van het systeem is gebaseerd op de overdracht van warmte van de bron naar de verwarmingsapparaten via een vloeibare werkvloeistof - gewoon water, dat een grote hoeveelheid energie kan absorberen (specifieke warmte - 4,18 kJ / kg • ° C). In sommige gevallen wordt een antivriesvloeistof gebruikt - een waterige oplossing van ethyleenglycol of propyleenglycol. Hoe gebeurde dit:
- De installatie verbrandt koolwaterstofbrandstof of verbruikt elektriciteit en verwarmt het water tot een temperatuur van 40 ... 90 graden.
- Hete vloeistof beweegt door de leidingen met behulp van een pomp of op een natuurlijke manier (door convectie) naar waterradiatoren.
- Tussen de verwarmingstoestellen en de kamerlucht is er een warmte-uitwisseling - het water dat door de batterij stroomt, koelt af met 10-20 ° C, de atmosfeer van de kamer warmt op. Bovendien zendt het hete oppervlak van de radiator infrarode warmtestraling uit.
- Het gekoelde koelmiddel wordt via de leiding teruggevoerd naar de warmtegenerator, waar het weer wordt verwarmd tot de gewenste temperatuur.
- Overtollig water als gevolg van thermische uitzetting komt in een speciale tank terecht. Als de temperatuur in het systeem daalt, trekt de vloeistof weer samen en verlaat het expansievat.
Referentie. De intense afgifte van infraroodwarmte van het oppervlak van de batterijen begint bij temperaturen boven 60 ° C.
Onthoud voor het verwarmen één regel: het verwarmingsrendement is praktisch onafhankelijk van het watervolume in het systeem. Deze indicator heeft alleen invloed op de verwarmings- / koelsnelheid van het huis bij het starten of stoppen van de warmtegenerator.
We noemen de echt belangrijke kenmerken:
- het temperatuurverschil bij de inlaat en uitlaat van de kachel, het maximaal toegestane - 25 graden;
- bronvermogen - moet worden geselecteerd volgens de berekening van warmteverlies via buitenmuren + luchtverwarming voor ventilatie;
- koelvloeistofdebiet - het watervolume dat binnen 1 uur door de radiatoren stroomt;
- De hydraulische weerstand van het leidingnet samen met radiatoren mag idealiter niet hoger zijn dan 1 bar (10 m waterkolom).
Expert Vladimir Sukhorukov geeft in zijn video een uitleg over het totale volume koelmiddel in de leidingen:
Soorten boilers en andere boilers
De efficiëntie van verwarming in een privéwoning hangt af van de installatie die de werkvloeistof (water) verwarmt. Een correct geselecteerde unit genereert de hoeveelheid warmte die nodig is voor radiatoren en een indirecte verwarmingsketel (indien aanwezig), waardoor energie wordt verbruikt.
Autonoom watersysteem kan werken vanuit:
- een ketel die een specifieke brandstof gebruikt - aardgas, brandhout, kolen, dieselbrandstof;
- elektrische boiler;
- houtkachels met een watercircuit (metaal of baksteen);
- warmtepomp.
Toevoeging. Er zijn gecombineerde soorten kachels die tegelijkertijd 2-3 energiebronnen combineren, bijvoorbeeld kolen - aardgas, brandhout - elektriciteit (één exemplaar wordt hieronder op de foto getoond). Er zijn ook universele ketels waar u een dieselpijp, een gas- of pelletbrander kunt installeren - om uit te kiezen.
Meestal worden voor de organisatie van verwarming in huisjes de ketels gebruikt - gas, elektrische en vaste brandstof. Deze laatste worden alleen in de vloerversie gemaakt, de rest van de warmtegeneratoren - muur en stationair. Dieselmotoren worden minder vaak gebruikt, de reden is de hoge brandstofprijs. Hoe u de juiste warmwaterketel kiest, wordt besproken in een gedetailleerde handleiding.
Kachelverwarming gecombineerd met waterregisters of moderne radiatoren is een goede oplossing voor het verwarmen van een tuinhuis, een garage en een klein woonhuis met een oppervlakte van 50-100 m². Nadeel is dat de in de kachel geplaatste warmtewisselaar het water oncontroleerbaar verwarmt. Om koken te voorkomen, is het belangrijk om voor geforceerde circulatie in het systeem te zorgen.
Referentie. Eerder werden dergelijke schema's gemaakt met zwaartekracht - zonder pomp, met een open expansievat. Registers en snelwegen werden gelast van stalen buizen met een diameter van 40 ... 80 mm (inwendig), gelegd met een helling van 3-5 mm per 1 m voor een betere zwaartekrachtstroom. Verwarming werd stoom genoemd, omdat het systeem niet bang was om te koken.
Warmtepompen worden niet veel gebruikt in de landen van de voormalige Unie. Oorzaken:
- het grootste probleem zijn de hoge kosten van apparatuur;
- door het koude klimaat zijn lucht-watertoestellen gewoon niet effectief;
- geothermische systemen voor grondwater zijn moeilijk te installeren;
- elektronische componenten en compressoren van warmtepompen zijn erg duur om te repareren en te onderhouden.
Door de hoge prijs bedraagt de terugverdientijd van de units meer dan 15 jaar. Maar het rendement van de installaties (3-4 kW warmte per 1 kilowatt verbruikte elektriciteit) trekt vakmensen aan - vakmensen die zelfgemaakte analogen proberen te assembleren uit oude airconditioners.
Bekijk de video om de eenvoudigste versie van een warmtepomp met uw eigen handen te maken:
Waterverwarmingsapparaten
Omdat de verwarmingselementen van het pand kunnen zijn:
- traditionele radiatoren geïnstalleerd onder raamopeningen en in de buurt van koude muren, bijvoorbeeld aan de noordkant van het gebouw;
- leidingcontouren van vloerverwarming, anders - warme vloeren;
- plintverwarmers;
- vloer convectoren.
Radiatorwaterverwarming is de meest betrouwbare en goedkoopste optie onder de genoemde. Het is heel goed mogelijk om de batterijen zelf te installeren en aan te sluiten, het belangrijkste is om het aantal secties correct te selecteren op stroom. Nadelen - slechte verwarming van de onderste zone van de kamer en de locatie van apparaten in zicht, wat niet altijd consistent is met het interieurontwerp.
Alle in de handel verkrijgbare radiatoren zijn onderverdeeld in 4 groepen volgens het fabricagemateriaal:
- Aluminium - sectioneel en monolithisch. Ze zijn in feite gegoten uit silumin, een legering van aluminium met silicium, en zijn het meest effectief in termen van verwarmingssnelheid.
- Bimetaal. Een compleet analoog van aluminium batterijen, alleen binnenin zit een frame van stalen buizen. Het toepassingsgebied is hoogbouw met meerdere appartementen met centrale verwarming, waarbij het koelmiddel wordt geleverd met een druk van meer dan 10 bar.
- Stalen paneel. Relatief goedkope monolithische radiatoren gemaakt van gestempelde metalen platen plus extra lamellen.
- Sectioneel gietijzer. Zware, warmteverslindende en dure apparaten met een origineel ontwerp. Vanwege het behoorlijke gewicht zijn sommige modellen uitgerust met poten - het is niet realistisch om zo'n accordeon aan de muur te hangen.
Notitie.We hebben het over gietijzeren radiatoren in een modern design. Accu's van het type MS-140 in Sovjet-stijl zijn in alle opzichten verouderd.
In termen van vraag nemen stalen apparaten een leidende positie in - ze zijn goedkoop en vanuit het oogpunt van warmteoverdracht is dun metaal iets inferieur aan silumin. Hieronder volgen aluminium, bimetalen en gietijzeren kachels. Kies wat je voorkeur heeft.
Ondervloer constructie
Het vloerverwarmingssysteem bestaat uit de volgende elementen:
- verwarmen van contouren van metalen plastic of polyethyleen buizen, gegoten met cementdekvloer of gelegd tussen de stammen (in een houten huis);
- verdeelstuk met debietmeters en thermostatische kleppen voor het regelen van de waterstroom in elke lus;
- mengeenheid - een circulatiepomp plus een klep (twee- of driewegs) die de temperatuur van het koelmiddel in het bereik van 35 ... 55 ° C houdt.
De mengeenheid en de collector zijn aangesloten op de ketel door twee netvoeding - toevoer en retour. Water verwarmd tot 60 ... 80 graden wordt in porties gemengd met de klep in de circuits terwijl het circulerende koelmiddel afkoelt.
Warme vloeren zijn de meest comfortabele en economische manier van verwarmen, hoewel de installatiekosten 2-3 keer hoger zijn dan bij het radiatornetwerk. De beste optie voor verwarming wordt getoond in de foto - vloerwatercircuits + batterijen, geregeld door thermische koppen.
Plinten en vloerconvectoren
Beide soorten verwarmingselementen zijn qua ontwerp vergelijkbaar met een waterwarmtewisselaar - een koperen spiraal met daarop dunne platen gemonteerd - lamellen. In de op de vloer gemonteerde versie wordt het verwarmingsgedeelte afgesloten met een decoratieve behuizing die eruitziet als een plint; openingen voor de doorgang van lucht blijven boven en onder.
De warmtewisselaar van de ondervloerconvector is geïnstalleerd in een behuizing onder het niveau van een schone vloer. Sommige modellen zijn uitgerust met geluidsarme ventilatoren die de prestaties van de kachel verhogen. De koelvloeistof wordt aangevoerd via buizen die verborgen onder de dekvloer zijn gelegd.
De beschreven apparaten passen met succes in het ontwerp van de kamer en de ondergrondse convectoren zijn onmisbaar in de buurt van de transparante buitenmuren die volledig van glas zijn gemaakt. Maar gewone huiseigenaren hebben geen haast om deze apparaten te kopen, omdat:
- koper-aluminium convectorradiatoren - een plezier niet goedkoop;
- voor een goede verwarming van het huisje, gelegen op de middelste rijstrook, moet u kachels installeren rond de omtrek van alle kamers;
- op de vloer gemonteerde warmtewisselaars zonder ventilatoren werken niet;
- dezelfde producten met fans geven een stille eentonige brom af.
Vandaar de conclusie: een convector is handig voor bepaalde plaatsen waar het moeilijk is om conventionele batterijen te plaatsen. Maar dergelijke apparaten met het hele gebouw verwarmen is onredelijk duur.
Radiatornetwerk - 4 buisroutemethoden
Bij het regelen van verwarming in privéwoningen worden 4 hoofdschema's gebruikt:
- eenpijps, het is ook "Leningradka";
- tweepijps humerus (anders - doodlopend);
- tweepijpsdoorgang;
- verzamelaar.
Notitie. In een cottage met twee verdiepingen is het toegestaan om 2 schema's te combineren. Voorbeeld: op de 1e verdieping om een collectorsysteem te maken, op de tweede - om de bedrading met de bijbehorende stroom koelvloeistof te installeren. Hoewel dergelijke beslissingen niet altijd gerechtvaardigd zijn.
Volgens moderne normen zijn alle bovenstaande schema's luchtdicht gemaakt. Het water in de leidingen heeft een druk van 0,5 ... 3 Bar (afhankelijk van temperatuur), een gesloten expansievat is geïnstalleerd met een rubberen membraan erin. Een voorwaarde voor de werking van het systeem is geforceerde circulatie vanuit de elektrische pomp.
De Leningradka en het tweepijps doodlopende circuit kunnen werken zonder circulatiepomp, dankzij convectieve vloeistofstroom. Het principe is als volgt: kouder, zwaarder water verdringt warm water met een lager soortelijk gewicht.Maar om de zwaartekrachtstroom uit te voeren en vast te stellen, is het noodzakelijk om buizen met grotere afmetingen te gebruiken - Ø32 ... 80 mm, gemonteerd met een bepaalde helling.
Collector en bijbehorende ringbedrading (een andere naam - Tichelman-lus) kan niet werken zonder geforceerd water te pompen, daarom wordt het altijd gesloten gemaakt. Laten we elk schema in meer detail bekijken.
Optie voor aansluiting op één pijp
In eerste instantie lijkt het systeem eenvoudig - langs de buitenmuren van het gebouw is één snelweg horizontaal aangelegd, waar alle radiatoren zijn aangesloten, met beide slangen. Nadat de eerste batterij is gepasseerd, keert het gekoelde koelmiddel terug naar de gemeenschappelijke leiding, vermengt zich met de hete en komt het volgende verwarmingsapparaat binnen. Daarom krijgt elke volgende radiator een koeler koelmiddel.
Wat is de complexiteit van een eenpijpsschema:
- De diameter van de hoofdleiding is minimaal 20 mm (binnendoorgang), wat overeenkomt met de buitenmaat van metaal-kunststof 26 mm, polypropyleen - 32 mm. De gespecificeerde sectie blijft hetzelfde over de gehele lengte van de pijpleiding.
- Het aantal batterijen in 1 tak is maximaal 6 stuks, anders moet u de diameter van de verdeelpijp vergroten tot 32-50 mm. Installatie is gecompliceerd en duurder met 15-20% (minimaal).
- Aangezien minder verwarmd water naar verre radiatoren komt, moet hun warmte-uitwisselingsoppervlak met 10 ... 30% worden vergroot, waarbij het aantal secties wordt opgeteld.
- Handmatige of automatische stroomregeling via 1 verwarming beïnvloedt de werking van andere apparaten, aangezien de temperatuur en waterstroom in de gemeenschappelijke snelweg veranderen.
Referentie. In Sovjet-gebouwde appartementsgebouwen worden verticale systemen met één buis gebruikt, waarbij de batterijen op de stijgbuizen worden aangesloten, het principe van "Leningrad" wordt gehandhaafd. Vergelijkbare schema's, alleen in miniatuur, worden gebruikt in privéhuisjes met twee verdiepingen wanneer het nodig is om de zwaartekrachtstroom te organiseren.
Eenpijps waterverwarming met gesloten kringloop is geschikt voor land- en woonhuizen met een oppervlakte van 60 ... 100 m². Twee verdiepingen is geen probleem, het systeem is verdeeld in 2 ringtakken, convergerend op T-stukken in de buurt van de ketel, er is één pomp bij betrokken.
Tweepijps schema's - ring en doodlopende weg
Een kenmerkend verschil tussen deze bedrading is de verdeling van de warme en gekoelde koelvloeistof in 2 lijnen - toevoer en retour. Hier komen twee leidingen naar de batterijen - het ene water komt de radiatoren binnen, het tweede stroomt terug naar de ketel. Voor het verwarmen van woningen worden 2 systemen gebruikt:
- Bij een doodlopend schema gaat het koelmiddel langs de snelweg naar het laatste apparaat en keert vervolgens terug via de retourstroom - stroomt in de tegenovergestelde richting.
- In de ringlus van Tichelman verandert het water niet van richting na het verlaten van de batterij. Dat wil zeggen, het koelmiddel in beide snelwegen stroomt in één richting.
Toevoeging. Het eerste systeem bestaat uit een of meer doodlopende takken - schouders van verschillende of gelijke lengte. De tweede is gemaakt in de vorm van een of meer gesloten ringen die samenkomen op de ketel.
Voordelen van batterijverbindingsmethoden met twee leidingen:
- kleine diameters van snelwegen - 15-20 mm (intern);
- alle radiatoren zijn gevuld met een koelvloeistof van dezelfde temperatuur;
- er zijn geen beperkingen op het aantal verwarmingselementen op 1 lijn;
- het systeem leent zich voor automatisering en aanpassing, het wijzigen van het debiet of het volledig loskoppelen van één batterij heeft geen invloed op de werking van naburige;
- correct gemonteerde bijbehorende bekabeling is hydraulisch goed uitgebalanceerd;
- lage installatiekosten.
Het is niet moeilijk om met uw eigen handen een doodlopend schema samen te stellen - het "vergeeft" lichtzinnige fouten en is gemakkelijk in evenwicht te brengen. Met de lus van Tichelman is het moeilijker - in een gebouw met één verdieping steekt noodzakelijkerwijs een dubbele snelweg de opening van de voordeur over, die zal moeten worden gebogen met buizen van boven of onder de vloeren.
Collector systeem
Hier wordt de aansluiting van radiatoren georganiseerd door de bundelmethode vanuit een distributiekam die zich dicht bij het midden van het gebouw bevindt.Het is verbonden met de ketel met twee leidingen en elke batterij heeft zijn eigen tweepijpsleiding - aanvoer en retour. Radiatordraden gaan naar de apparaten langs het kortste pad - ze verbergen zich in de vloerbalk of worden onder het plafond van de benedenverdieping gemonteerd.
Notitie. Luchtverwijdering uit de verborgen aangelegde pijpleidingen wordt gedaan door de automatische ventilatieopeningen die op een kam zijn geïnstalleerd.
Het balkschema is een moderne bedradingsoptie die de voordelen van een doodlopend systeem behoudt. Er zijn extra voordelen:
- leidingen, slangen en een kast met een collector zijn verborgen in bouwconstructies, dus het circuit is geschikt voor alle interieuroplossingen;
- gemak en eenvoud van regulering (balancering), bedieningselementen bevinden zich op één plaats - een verdeelkast;
- Als je thermostaatkranen van de kam uitrust met servo's en een elektronische regeleenheid plaatst, kun je de waterverwarming van het gebouw volledig automatiseren.
Om de kachels op de collector aan te sluiten, worden verknoopte polyethyleen buizen Ø10 mm (binnengedeelte) gebruikt, beschermd door een warmte-isolerende mantel. Van een ketelinstallatie tot een kam, afhankelijk van het aantal verbruikers wordt er een snelweg aangelegd met een diameter van 26 ... 40 mm.
De nadelen van bundelbedrading:
- in een oud huis is het moeilijk om pijpleidingen naar radiatoren te leiden - open de dekvloer of knip de flitsers af;
- hoge materiaalkosten en werk;
- het circuit werkt niet zonder een pomp;
- De lijnen die in de betonnen monoliet zijn gelegd, kunnen niet worden vernieuwd of vervangen.
Ten slotte de voor- en nadelen
Eerst zullen we de belangrijkste nadelen van deze verwarming onthullen:
- Aanzienlijke investeringen in de bouw - de huiseigenaar draagt de kosten van de aankoop van materialen, apparatuur en installatie;
- tijdens bedrijf is het noodzakelijk om de werking van de warmtekrachtcentrale, diesel- en houtketels die op brandstof moeten worden geladen, op tijd te bewaken;
- er is een kans op lekkage of ontdooiing van de elementen van het verwarmingsnetwerk.
Deze tekortkomingen zijn niet kritisch te noemen. Investeringen worden geleidelijk afbetaald, bij gebrek aan geld wordt de installatie zelfstandig uitgevoerd. De kans op lekkage wordt door de hoogwaardige montage en vulling van het niet-vrieskoelmiddel (antivries) tot een minimum herleid als de verwarming periodiek wordt ingeschakeld.
De lijst met voordelen ziet er veel indrukwekkender uit:
- Universaliteit. Om de werkvloeistof te verwarmen, kunt u apparatuur gebruiken die verschillende energie- en brandstofbronnen gebruikt. Plaats indien nodig 2-4 verschillende boilers.
- Een ruime keuze aan accessoires. De ontwikkelaar kan het schema en de materialen kiezen voor een persoonlijk budget - gebruik goedkope polypropyleen buizen, toevoerpaneelradiatoren en een elektrische boiler.
- Flexibiliteit. Elk gesloten type schema is eenvoudig aan te passen aan de eisen van de huiseigenaar, leidingen worden gesloten of open gelegd. Een uitzondering is zwaartekracht (zwaartekracht) bedrading, gemonteerd volgens strikte regels.
- De oppervlaktetemperatuur van de apparaten is niet hoger dan 80 graden, er komt zachte infraroodwarmte vrij, de lucht droogt niet uit.
- Parallel aan verwarming is het eenvoudig om warmwatervoorziening te organiseren - installeer en sluit een indirecte verwarmingsketel aan op de warmtegenerator.
- Er is de mogelijkheid van volledige automatisering en regeling van verwarming op afstand - via GSM-verbinding of internet.
Zoals u begrijpt, is de publicatie alleen bedoeld als richtlijn en is nuttig voor huiseigenaren die niet hebben besloten hoe ze hun huis willen verwarmen. Meer gedetailleerde instructies over de selectie van gebruikte warmtekrachtapparatuur, buizen en fittingen zijn te vinden op andere pagina's van onze bron (overgangen zijn blauw gemarkeerd in de tekst van het artikel).