Voor veel installateurs is er een zonde van vooroordeel. De meester vindt bijvoorbeeld de enkelpijps bedrading het beste en biedt deze aan alle klanten - eigenaren van privéwoningen. Dergelijke voorstellen verbergen vaak een lage kwalificatie van de contractant of een of ander voordeel. Het is onze taak om na te gaan hoe een tweepijpsverwarmingssysteem werkt, objectief de voor- en nadelen te evalueren en aanbevelingen te doen voor het kiezen van een schema.
Hoe werkt verwarming met dubbele kring?
Het ontwerp van een tweepijps waterverwarmingssysteem omvat de toevoer en afvoer van koelvloeistof uit elke radiator langs twee afzonderlijke snelwegen. Vereenvoudigd: de batterij-ingang is aangesloten op de toevoerleiding, de uitgang op de retour. Via de eerste pijpleiding wordt het verwarmde water uit de ketel verdeeld over alle verwarmingsapparaten, de tweede pijp verzamelt het gekoelde koelmiddel en stuurt het terug naar de warmtegenerator.
Kenmerken van waterdistributie met twee circuits:
- als alle elementen van het systeem correct zijn berekend, krijgt elke radiator een koelvloeistof van dezelfde temperatuur;
- een verandering in de waterstroom door één batterij als gevolg van aanpassing heeft weinig effect op de werking van naburige verwarmingsapparaten;
- het aantal radiatoren op één tak kan oplopen tot 40 stuks. op voorwaarde dat de pompcapaciteit en de diameter van de toevoerleidingen de geschatte waterstroom leveren.
Notitie. Het nummer 40 is gebaseerd op praktische ervaring met het ontwerpen en installeren van verwarming in een productieworkshop. In landhuizen zijn zoveel apparaten niet aangesloten op één tak, maximaal - 10 stuks. Als u bedrading moet maken in een gebouw met meerdere verdiepingen, is het warmteleveringsnet verdeeld in verschillende tweepijps circuits.
De beweging van water door leidingen en batterijen wordt op twee manieren verzorgd: natuurlijk (convectie) en geforceerd. Er zijn verschillende opties voor het toevoeren van koelmiddel, dus we raden u aan elk circuit afzonderlijk te bekijken.
4 soorten 2-pijps systemen
Afhankelijk van de voorwaarden voor het leggen van pijpleidingen en verdere werking in privéwoningen, worden de volgende tweepijpschema's gebruikt:
- Zwaartekracht of zwaartekracht met de natuurlijke circulatie van verwarmd water.
- Klassiek doodlopend verwarmingssysteem.
- Ringvormig met de bijbehorende beweging van de koelvloeistof, is het ook de Tichelman-lus.
- Straling met individuele warmteverdeling naar radiatoren vanuit het verdeelstuk.
De notitie. Tweepijpsverwarming kan ook vloerverwarming omvatten. Verwarmingscircuits werken als batterijen, toevoerleidingen en een kam met een mengeenheid spelen de rol van pijpleidingen. Door het ontwerp ligt vloerverwarming dicht bij het collectorcircuit.
In een met zwaartekracht gevulde versie werkt het systeem zonder overmatige druk, het koelmiddel komt via een open expansievat in contact met de atmosfeer. De overige 3 varianten van de schema's zijn gesloten, werken onder druk van 1-2,5 Bar en alleen met geforceerde circulatie van warm water. Nu zullen we elk schema analyseren met behulp van een specifiek voorbeeld van een huis met twee verdiepingen.
Zwaartekrachtverwarming
Het werkingsprincipe van het systeem met de natuurlijke beweging van het koelmiddel is gebaseerd op het fenomeen convectie - een hete en minder dichte vloeistof stijgt de leiding op, verplaatst door zwaardere koude lagen. De ketel verwarmt het water, wordt lichter en beweegt met een snelheid van 0,1-0,3 m / s door een verticale stijgleiding en divergeert vervolgens langs het lichtnet en de batterijen.
Verduidelijking. Het is duidelijk dat de verwarmde en gekoelde vloeistof zich binnen dezelfde gesloten lus bevindt, in dit geval werkt het verwarmingsnetwerk van een woonhuis als zodanig.
We noemen de kenmerken van het tweepijp-zwaartekrachtsysteem van een gebouw met twee verdiepingen dat in de tekening wordt weergegeven:
- De manier om snelwegen te leggen is een horizontale bovenbedrading die afkomstig is van een gemeenschappelijke stijgleiding. Deze laatste stijgt op uit de ketel, op het hoogste punt staat een expansievat in verbinding met de atmosfeer.
- Horizontale secties worden gelegd met een minimale helling van 3 mm per meter looplijn. Het voer wordt gekanteld richting de radiatoren, de terugkeer naar de warmtebron.
- De diameters van de buizen zijn vergroot in vergelijking met druksystemen, omdat ze zijn ontworpen voor een laag waterdebiet.
Een belangrijke nuance. Om een duurzame zwaartekrachtstroom te realiseren, moeten buizen van Ø40-50 mm (intern) worden gebruikt. De minimaal toegestane diameter van de verdeel- en verzameltakken - DN25, wordt in de buurt van de laatste batterijen geplaatst.
In een huis met één verdieping wordt een soortgelijk schema gebruikt, maar met één enkele aansluiting van radiatoren. Het toevoerverdeelstuk van de bovenste bedrading wordt op zolder of onder het plafond gelegd, omgekeerd - boven de vloer. Het is onmogelijk om een lagere bedrading te maken - volgens de wet van communicerende vaten zal het koelmiddel in de batterijen lekken, maar de snelheid en het verwarmingsrendement zullen tot een minimum dalen.
Dankzij de installatie van circulatiepompen zijn de huidige zwaartekrachtschema's gecombineerd. De unit is op de bypass gemonteerd, zodat deze de stroom van het water niet hindert bij stroomuitval.
Doodlopende verwarmingstakken
Het tweepijps gesloten systeem van het schoudertype (doodlopend) wordt in de meeste huisjes in de voorsteden gemonteerd en wordt vaak gebruikt in nieuwe appartementsgebouwen. Hoe het circuit werkt:
- Het radiatornetwerk bestaat uit een of meer tweepijps aftakkingen. De koelvloeistof wordt langs de ene snelweg naar de verwarmingsapparaten gestuurd en komt langs de tweede terug.
- Het systeem werkt met een overdruk van 1–2,5 Bar, de circulatie wordt verzorgd door een pomp die dichtbij de ketel is geïnstalleerd.
- De uitzetting van water wordt gecompenseerd door een membraantank in de stookruimte. Het inbrengpunt bevindt zich op de pijpleiding voor de circulatiepomp (als je kijkt naar de vloeistofstroom).
- Lucht wordt uit het netwerk afgevoerd via Mayevsky-kranen op batterijen en een automatische klep als onderdeel van de veiligheidsgroep van de verwarmingseenheid. Er is ook een manometer en veiligheidsklep.
- Een veelvoorkomende bedradingsoptie is de onderste horizontale lijn, wanneer beide buizen op een open manier onder de radiatoren passeren.
Commentaar. Indien nodig kunnen doodlopende lijnen probleemloos op een gesloten manier worden gelegd - in dekvloergroeven, achter verlaagde plafonds of binnenmuren.
Als het koelmiddel moet worden verdeeld in 2 vleugels van een gebouw met twee verdiepingen, wordt het verdeeld in 4 afzonderlijke takken (schouders) die samenkomen in een gemeenschappelijke stijgleiding. Het is opmerkelijk dat de lengte van de lijnen en de thermische belasting op de schouders helemaal niet hetzelfde mogen zijn. Het aantal batterijen en de legroute wordt ontwikkeld rekening houdend met de kenmerken van een bepaald gebouw.
Takken met een ander aantal radiatoren worden gebalanceerd door balancering - waardoor de stroom van regelkleppen wordt beperkt. Kleppen worden altijd bij de batterijuitgangen en, indien nodig, op de schouder als geheel geplaatst. Hoe u de contouren goed kunt balanceren, leest u op een andere pagina van onze bron.
Tihelman's Ring
Het algemene werkingsprincipe van dit circuit is identiek aan de doodlopende bedrading, maar de methode van distributie en retour van het koelmiddel verschilt op 3 manieren:
- Elk verwarmingscircuit is gesloten in een ring.
- De batterij-aansluitmethode is als volgt: de eerste radiator in de aanvoer is de laatste voor de retourleiding. Omgekeerd wordt de laatste batterij van de distributielijn de eerste die wordt geretourneerd.
- Water in beide pijpleidingen beweegt in één richting, vandaar de technische naam van het systeem.
Het Tichelman-lusapparaat heeft een horizontale bodembedrading - verborgen onder de vloer, minder vaak - open op de muren.Een andere optie: de ring kan onder het plafond worden gemaakt, verborgen achter verlaagde plafonds of in de kelder, en buizen naar de kachels leiden.
De bijzonderheid van de ring "hitch" - bijna perfecte hydraulische balans. Let op: onderweg naar alle accu's en weer terug, legt de koelvloeistof dezelfde afstand af. Het circuit kan de vereiste waterstroom leveren voor 10 of meer radiatoren met minimale balancering.
De auteur van de video legt de werking van het systeem goed uit, maar doet een verkeerde vergelijking - correct uitgebalanceerde takken geven warmte niet slechter af dan "lifters".
Beam verbindingsmethode
Dit meest geavanceerde type tweepijps waterverwarmingssysteem omvat de volgende elementen:
- kachels - gewone batterijen, vloerconvectoren of individuele contouren van vloerverwarming;
- 2 collectoren - aan- en afvoer, voorzien van debietmeters en thermostaatkranen;
- individuele tweepijps slangen gelegd van de collector naar de verwarmingsapparaten langs het kortste pad (onder de vloer of het plafond, in het plafond).
Een collector die op een handige locatie is geïnstalleerd, ontvangt en retourneert water naar de ketel langs twee hoofdwegen. Met behulp van de kleppen wordt het debiet van het koelmiddel voor elke accu aangepast. Als u RTL-thermische koppen of servo's op de verdeelkleppen installeert, kunt u het klimaat in elke kamer en gebouw in het algemeen automatisch aanpassen.
Voors en tegens van tweepijps bedrading
Voor een gemakkelijke perceptie hebben we de voor- en nadelen van alle bovenstaande systemen in één sectie gecombineerd. Eerst noemen we de belangrijkste positieve punten:
- Het enige voordeel van zwaartekracht boven andere schema's is onafhankelijkheid van elektriciteit. Voorwaarde: u moet een niet-vluchtige ketel selecteren en omsnoering maken zonder verbinding te maken met een elektrisch huisnetwerk.
- Het schouder (doodlopend) systeem is een waardig alternatief voor Leningrad en andere bedrading met één buis. De belangrijkste voordelen zijn veelzijdigheid en eenvoud, waardoor het tweepijps verwarmingsschema van een huis van 100-200 m² probleemloos zelfstandig kan worden gemonteerd.
- De belangrijkste troeven van de Tichelman-loop zijn de hydraulische balans en de mogelijkheid om een groot aantal radiatoren van een koelmiddel te voorzien.
- Collectorbedrading is de beste oplossing voor het leggen van verborgen leidingen en volledige automatisering van verwarming.
Notitie. De laatste 3 circuits zijn eenvoudig te combineren met de vloerverwarmingscircuits. Het is niet altijd raadzaam om een zwaartekrachtradiatornetwerk te combineren met warme vloeren - geforceerde circulatie in verwarmingscircuits is onmogelijk zonder elektriciteit.
Benadruk in het kort de algemene voordelen van de bundel-, incidentele en impasse-systemen:
- kleine delen van distributieleidingen;
- flexibiliteit bij het leggen, dat wil zeggen lijnen kunnen langs verschillende routes lopen - in de vloeren, langs en binnenmuren, onder het plafond;
- diverse kunststof of metalen buizen zijn geschikt voor installatie: polypropyleen, verknoopt polyethyleen, metaal-kunststof, koper en gegolfd roestvrij staal;
- alle 2-pijpleidingen lenen zich goed voor balancering en thermische regeling.
Let op de kleine plus zwaartekrachtbedrading - het gemak van het vullen en verwijderen van lucht zonder het gebruik van kleppen en kranen (hoewel het gemakkelijker is om het systeem ermee te luchten). Water wordt langzaam aangevoerd door het mondstuk op het onderste punt, lucht wordt geleidelijk uit de pijpleidingen verplaatst naar een open expansievat.
Nu over de belangrijke nadelen:
- Het schema met de natuurlijke beweging van water is omslachtig en duur. U hebt buizen nodig met een binnendiameter van 25 ... 50 mm, gemonteerd met een grote helling, idealiter - staal. Verborgen plaatsing is erg moeilijk - de meeste elementen zullen in zicht zijn.
- Bij de installatie en exploitatie van doodlopende takken werden geen significante minnen gevonden. Als de schouders qua lengte en aantal batterijen zeer verschillend zijn, wordt de balans hersteld door diep in evenwicht te brengen.
- De ringstroken van Tichelman steken altijd deuropeningen over. We moeten bypass-lussen maken, waar vervolgens lucht kan ophopen.
- De bedrading van het balktype vereist financiële kosten voor apparatuur - spruitstukken met kleppen en rotameters plus automatiseringsapparatuur. Een alternatief is om met uw eigen handen een kam van polypropyleen of bronzen T-stukken te monteren.
Toevoeging. Om de warmteoverdracht van batterijen tijdens zwaartekracht automatisch te regelen, heb je speciale radiatorkranen nodig met een grotere boring.
Welk schema is beter om te kiezen
Bij de selectie van de bedrading wordt rekening gehouden met veel factoren: de oppervlakte en het aantal verdiepingen van een woonhuis, het toegewezen budget, de beschikbaarheid van extra systemen, de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening enzovoort. We geven een aantal algemene aanbevelingen voor selectie:
- Als u van plan bent om zelf verwarming op te halen, kunt u beter op een tweepijpsschoudersysteem blijven. Ze vergeeft beginners veel fouten en zal werken, ondanks de gebreken.
- Neem bij hoge eisen aan het interieur van de kamers het collectortype bedrading als basis. Je verbergt de kam in een muurkast en scheidt de lijnen onder de dekvloer. In een herenhuis met twee of drie verdiepingen is het raadzaam om meerdere kammen te installeren - één per verdieping.
- Frequente stroomuitval laat geen keus - u moet een circuit samenstellen met natuurlijke circulatie (zwaartekrachtstroom).
- Het Tichelman-systeem is geschikt voor gebouwen met een groot oppervlak en het aantal verwarmingspanelen. Het is financieel onpraktisch om een lus in kleine gebouwen te installeren.
- Voor een klein landhuis of bad is een doodlopende bedradingsoptie met open leidingen perfect.
Tip. Verwarmingshuisjes voor 2-4 kleine kamers kunnen worden gerangschikt met behulp van een horizontaal systeem met één buis en een lagere bedrading - "Leningrad".
Als u van plan bent het huisje te verwarmen met radiatoren, vloerverwarming en boilers, is het de moeite waard om een doodlopende of collectorbedradingsoptie te gebruiken. Deze twee schema's zijn gemakkelijk te combineren met andere verwarmingsapparatuur.
Hoe de buisdiameter te berekenen
Met de installatie van een doodlopende straat en collectorbedrading in een landhuis met een oppervlakte tot 200 m², kunt u het stellen van rigoureuze berekeningen. Neem de sectie snelwegen en eyeliners volgens de aanbevelingen:
- om een koelvloeistof aan de radiatoren in het gebouw van 100 vierkanten of minder te leveren, is de Du15-pijpleiding voldoende (buitenmaat 20 mm);
- verbindingen met de batterijen worden gemaakt met een doorsnede van Du10 (buitendiameter 15-16 mm);
- in een huis met twee verdiepingen van 200 vierkanten wordt de verdeelverhoger gemaakt met een diameter van Du20-25;
- als het aantal radiatoren op de vloer meer dan 5 stuks bedraagt, verdeel het systeem dan in verschillende takken die zich uitstrekken vanaf de stijgbuis Ø32 mm.
Tip. De diameters van snelwegen en eyeliners zijn vrij nauwkeurig aangebracht op de voorbeelden van bovenstaande schema's. U kunt de opgegeven informatie gebruiken bij het ontwikkelen van een huisverwarmingsproject.
Een zwaartekracht- en ringsysteem is ontwikkeld volgens technische berekeningen. Als u zelf de doorsnede van de leidingen wilt bepalen, bereken dan eerst de verwarmingsbelasting van elke kamer, rekening houdend met ventilatie, en ontdek vervolgens het vereiste koelmiddeldebiet volgens de formule:
- G is het massadebiet van verwarmd water in het buisgedeelte dat de radiatoren van een bepaalde kamer (of groep kamers) voedt, kg / h;
- Q - de hoeveelheid warmte die nodig is om een bepaalde kamer te verwarmen, W;
- Δt is het berekende temperatuurverschil bij de aanvoer en neem in de retour 20 ° С.
Voorbeeld. Om de tweede verdieping op te warmen tot een temperatuur van +21 ° C, is 6000 watt thermische energie nodig. De verwarmingsverhoger die door het plafond gaat, moet 0,86 x 6000/20 = 258 kg / uur warm water uit de stookruimte halen.
Als u het uurverbruik van de koelvloeistof kent, is het niet moeilijk om de doorsnede van de toevoerleiding te berekenen volgens de formule:
- S is de oppervlakte van het gewenste buisgedeelte, m²;
- V - volumestroom van warm water, m³ / h;
- ʋ– debiet van de warmtedrager, m / s.
Referentie.De snelheid van het koelmiddel in druksystemen met een circulatiepomp wordt genomen in het bereik van 0,3 ... 0,7 m / s. Tijdens de zwaartekracht is de stroom langzamer - 0,1 ... 0,3 m / s.
Vervolg van het voorbeeld. Het berekende debiet van 258 kg / h wordt geleverd door de pomp, we nemen de watersnelheid van 0,4 m / s. De doorsnede van de aanvoerleiding is 0,258 / (3600 x 0,4) = 0,00018 m². We herberekenen de doorsnede in diameter volgens de formule van het cirkelgebied, we krijgen 0,02 m - een Du20-buis (buitenste - Ø25 mm).
Merk op dat we het verschil in waterdichtheid bij verschillende temperaturen hebben genegeerd en het massadebiet in de formule hebben vervangen. De fout is klein, met een handwerkberekening is vrij toegestaan.
Uiteindelijke conclusie
De praktijk leert dat een 2-pijps doodlopend systeem geschikt is voor het verwarmen van de meeste middelgrote woongebouwen. De technische oplossing overtuigt door de eenvoud en redelijke kosten van installatiewerk. Collector en bijbehorende bedrading zullen meer kosten - de prijs van apparatuur en de lengte van de lijnen spelen een rol. Bekijk het schema met de Tichelman-lus - distributiepijpleidingen met dezelfde diameter lopen langs de hele omtrek van het gebouw.
Een apart gesprek is een tweepijpsverwarmingssysteem met natuurlijke watercirculatie. Bij veelvuldige stroomuitval is het beter om niet te riskeren en niet de schoonheid van het interieur na te jagen, maar om een niet-vluchtige verwarming te monteren. Hoge initiële investeringen worden gecompenseerd door warmte en een laag elektriciteitsverbruik.