Es scheint, was könnte bei der Gestaltung des Klimanetzwerks schwierig sein? Nach Meinung der Mehrheit ist dies entweder ein Heizpunkt des Heizsystems oder ein einzelner Kessel, der einen flüssigen Wärmeträger erwärmt. Dann fließt Wasser oder Frostschutzmittel durch Rohre zu Heizkörpern, wo ein sekundärer Austausch von Wärmeenergie mit Luft im Raum stattfindet.
Hinter der externen Einfachheit verbergen sich jedoch sehr komplexe technische Lösungen, deren Betriebs- und Wartungsanleitung mehr als ein Dutzend Seiten umfasst.
Die Wärme im Haus hängt von der richtigen Installation und regelmäßigen Wartung des Heizungssystems ab
Wassererwärmung
Am weitesten verbreitet, trotz des Aufkommens modernerer Systeme. Die Hauptabteilung ist abhängige und unabhängige Heizung. Verdrahtungsarten:
- Einrohr (dieses System wird auch als Bifilar bezeichnet)
- Mehrkreis: Eine der Verkabelungen - Zweirohr - ist ein gängiges System in dieser Kategorie, zusammen mit Vier- und Dreirohrheizungssystemen
- Eine Verkabelung, die als Verteiler bezeichnet wird
Einrohrsystembetrieb
Der Wärmeträger in diesem System ist Wasser. Nach dem Erhitzen strömt das Kühlmittel durch die Führungsrohre. In Bezug auf das Niveau der Betriebstemperatur sind die Bedingungen dieses Systems unterschiedlich. Ein grundlegendes Beispiel: Das Heizschema eines Steigrohrsystems besteht aus einem Rohr mit hydraulischem Anschluss und zwei Rohren im Zusammenhang mit darin betriebenen Heizgeräten (Heizkörpern). Das Anschlussdiagramm ist abhängig oder offen, dh es hat eine vertikale oder horizontale Steigleitung, wie dies bei einem bifilaren System der Fall ist. Das Kühlmittel wird mittels autonomer Energieelemente erwärmt, die in Spulen unterteilt sind. Die Verbindung wird optimal zum aufsteigenden oder absteigenden Abschnitt der Pipeline hergestellt.
Horizontale Bifilar-Systeme verfügen über röhrenförmige Heizgeräte (Konvektoren, Heizrippen- oder Glattrohr-, Stahl- oder Gusseisenheizkörper usw.). Bei Verwendung eines horizontalen Heizsystems ist es unmöglich, die Temperaturen eines oder mehrerer Heizgeräte einzustellen, die erwärmt werden müssen im Augenblick. Eine Einstellung ist nur für den gesamten Heizkreis möglich. Diese Systeme werden hauptsächlich zum Heizen landwirtschaftlicher Anlagen eingesetzt.
Entsprechend der Methode zum Bewegen des Kühlmittels werden interne Heizsysteme in Systeme mit natürlicher und erzwungener Zirkulation unterteilt (der Druck im System wird mittels einer Umwälzpumpe aufrechterhalten). Bei natürlicher Zirkulation gibt es Unterarten - mit Oberfüllung und mit Unterfüllung. Installationen mit oberer Befüllung arbeiten gemäß dem Schema: Heben Sie das erwärmte Kühlmittel entlang des versorgenden vertikalen Steigrohrs nach oben und verteilen Sie es in horizontale Rohrleitungen und dann auf Heizkörper. Nachdem die Wärmeenergie auf die Geräte und weiter in die Raumluft übertragen wurde, gelangt das schwerere gekühlte Wasser zur Kesseleinheit.
Durch die Hauptleitung kann das Kühlmittel auf verschiedene Weise geleitet werden, in einer Sackgasse oder in einem Durchlaufschema. Bei Verwendung einer Sackgasse hat das erwärmte Kühlmittel aus dem Kessel die entgegengesetzte Richtung zum gekühlten Wasser. Das "Zeichen" dieses Systems ist das Vorhandensein eines oder mehrerer Loopbacks oder Zirkulationsringe. Wenn sich die Heizkörper neben dem Kessel befinden, werden die Längen der Kreisläufe verringert. Dementsprechend nehmen mit dem Abstand vom Hauptsteigrohr die Längen der Zirkulationsringe zu.Daher ist das am besten geeignete Schema, bei dem die Zirkulationsringe minimal von der autonomen Kesseleinheit entfernt werden. Im Idealfall handelt es sich nicht um ein erweitertes System, sondern um mehrere kürzere.
Rohre
Welche Rohre können zur Heizung und Warmwasserversorgung verwendet werden?
Lassen Sie uns sozusagen Fliegen von Schnitzel trennen: Zentralisierte (mit Aufzugsknoten) und autonome Konstruktionssysteme stellen völlig unterschiedliche Anforderungen an Materialien.
Für die Zentralheizung beträgt die normale Temperatur bis zu + 95 ° C bei einem Druck von 4 bis 5 Atmosphären, was bereits sehr nahe an den Grenzen der Möglichkeiten von Polymermaterialien liegt. Bei der Warmwasserversorgung ist die Nenntemperatur niedriger (75 ° C), der Druck jedoch höher (bis zu 6 kgf / cm2). Das Bild wird durch die hohe Wahrscheinlichkeit von Abweichungen von den Standardwerten und das Auftreten von Wasserschlägen erschwert.
Rohrbruch beim Wasserschlag
In autonomen Heizsystemen wird der Druck bei autonomen Warmwasserversorgungen bei Temperaturen von bis zu 75-80 ° C bis zu 2,5 kgf / cm2 gehalten - bei 60-75 ° C bis zu 4,5 kgf / cm2 bei 60-75 ° C. Die Parameter sind stabil, Wasserschlag ist ausgeschlossen (genauer gesagt, sie können nur vom Eigentümer des Hauses erstellt werden, was nicht in seinem Interesse liegt).
In diesem Video erfahren Sie mehr über Rohre für Heizung und Wasserversorgung.
Für die zentrale Warmwasserversorgung und Heizung werden folgende verwendet:
Bild | Beschreibung |
| Verzinkt (verzinktes Stahlrohr). Im Gegensatz zu schwarzem Stahl wächst es nicht mit Ablagerungen und korrodiert nicht. Nur zur Montage an Gewinden: Beim Schweißen wird die Korrosionsschutzbeschichtung aufgebrochen. |
| Kupferrohr. Es wird an gelöteten Steckdosen, Pressen und Crimpanschlüssen montiert. Die Zugfestigkeit übersteigt 200 Atmosphären, die Wärmebeständigkeit erreicht je nach Art der verwendeten Armaturen 150 bis 250 Grad. |
| Wellrohr aus rostfreiem Stahl. Mit kupfernahen Eigenschaften ist es 2-3 mal billiger und viel einfacher zu installieren: Der Anschluss an der Crimpverbindung wird mit zwei verstellbaren Schraubenschlüsseln in 30 Sekunden zusammengebaut. |
Für autonome Engineering-Systeme kann Folgendes verwendet werden:
Bild | Beschreibung |
| Polypropylenrohre (normalerweise mit einer Verstärkungsschicht - Folie oder Polymer gemischt mit Fasern). Ihre Vorteile sind die geringen Kosten für Rohre und Formstücke selbst für das Niedertemperaturschweißen. |
| Hitzebeständiges und vernetztes Polyethylen (PERT und PEX) sind ideale Rohre für die Heizung und Wasserversorgung des Bodens von Kollektorverdrahtungssystemen: Sie werden in Spulen mit einer Länge von bis zu 200 Metern verkauft, sodass alle Verbindungen außerhalb des Estrichs hergestellt werden können (Wasserversorgung siehe Polyethylenrohre). |
| Metall-Polymer-Rohre (an Crimp- und Pressfittings) werden ebenfalls in Spulen verkauft und mit einem zwischen zwei Schichten PERT oder PEX geklebten Aluminium-Schweißkern geliefert. Ihre Vorteile sind Wandsteifigkeit und relativ hohe Zugfestigkeit (bis zu 16 kgf / cm2). |
Warmwasserheizsysteme unterscheiden sich:
a) gemäß dem Schema zum Verbinden von Rohren mit Heizgeräten:
- Einrohr mit seriellem Anschluss der Geräte;
- Zweirohr mit Parallelschaltung der Geräte;
- bifilar mit einer seriellen Verbindung zuerst die ersten Hälften der Geräte, dann für den Wasserfluss in die entgegengesetzte Richtung aller ihrer zweiten Hälften;
b) entsprechend der Position der Rohre, die Heizgeräte vertikal oder horizontal verbinden - vertikal und horizontal;
c) durch die Lage der Autobahnen:
- mit oberer Verkabelung beim Verlegen der Versorgungsleitung über den Heizgeräten;
Die Hauptvorteile eines Einrohrheizungssystems
Einrohrsystemdiagramm
Das beschriebene Heizsystem hat mehrere wesentliche Vorteile:
- Die Fähigkeit, das erwärmte Kühlmittel in einem Kreis durch die Heizungsrohre um den gesamten Umfang eines Wohngebäudes zu transportieren. Ein Zweirohrsystem kann dies nur zwei- oder sogar dreimal tun.
- Die Möglichkeit, das Heizsystem unter dem Boden und unter den Eingangstüren zu organisieren, was die Organisations- und Reparaturarbeiten erheblich vereinfacht.
- Das Vorhandensein von nur einem Rohr mit Kühlmittel führt zu großen Einsparungen beim Baubudget.
- Möglichkeit einer recht einfachen Steuerung der Heizung aller Heizkörper zusammen und getrennt.
Diese Eigenschaften eines Einrohrheizungssystems ermöglichen ein qualitativ hochwertiges und zuverlässiges Heizsystem in mehrstöckigen Gebäuden.
Beschleunigungsverteiler
Trotz aller positiven Aspekte dieser Art von Heizsystemen ist eine Schwierigkeit in ihrem Betrieb zu berücksichtigen.
Ein Einrohrheizsystem eines einstöckigen Hauses funktioniert ohne Verwendung einer Pumpe eher schlecht, was zur korrekten Zirkulation des Kühlmittels durch das Rohr und die Heizkörper beiträgt. Um den korrekten und zuverlässigen Betrieb eines solchen Systems zu organisieren, muss ein Beschleunigungsverteiler installiert werden.
Dies bestimmt die konstante Temperatur des Kühlmittels in jedem Kühler und den Geräuschpegel, der bei Verwendung von Wasserheizsystemen unvermeidlich ist.
Für den Fall, dass dieses Heizsystem in einem zweistöckigen Gebäude organisiert ist, muss kein Beschleunigungskollektor installiert werden. Aufgrund der Tatsache, dass das Heizungsrohr ziemlich hoch angeordnet ist, was zur Erzeugung eines großen natürlichen Drucks beiträgt, ist der Einsatz von Druckerhöhungspumpen und eines Kollektors praktisch nicht erforderlich.
10.3. Entwurfsreihenfolge des Heizsystems
Ausgangsdaten für Design: Zweck und Technologie, Layout und Gebäudestrukturen des Gebäudes; klimatische Bedingungen und die Position des Gebäudes am Boden; Wärmeversorgungsquelle; Zimmertemperatur.
Berechnung des thermischen Regimes. Thermische Berechnung von Außenzäunen von Bauwerken, Berechnung der thermischen Bedingungen in Räumen, Bestimmung der thermischen Belastung für die Heizung (siehe Abschnitt I und Kapitel 8).
Systemauswahl. Die Wahl der Parameter des Kühlmittels und des Hydraulikdrucks im System, der Art der Heizgeräte und des Systemdiagramms (ggf. mit einer Machbarkeitsstudie).
System-Design. Platzierung von Heizgeräten, Steigleitungen, Autobahnen und anderen Systemelementen. Aufteilung des Systems in Teile konstanter und periodischer Maßnahmen zur Zonen- und Fassadenregulierung. Ernennung der Neigung der Rohre; Pläne für Bewegung, Sammlung und Entfernung von Luft; Ausgleich für Dehnung und Isolierung von Rohren; Orte des Abstiegs und des Füllens von Steigleitungen und Systemen mit Wasser. Die Wahl der Art der Absperr- und Regelventile, deren Platzierung.
Der Entwurf wird durch Zeichnen eines Diagramms des Systems unter Anwendung der thermischen Belastung von Heizgeräten und berechneten Flächen vervollständigt.
Thermohydraulische Berechnung des Systems. Hydraulische Berechnung des Systems. Thermische Berechnung von Rohren und Geräten (siehe Kap. 9).
Vierrohrsystem
Das Vierrohrsystem verfügt über zwei unabhängige Kreisläufe: einen zirkuliert kaltes Wasser, einen anderen heiß. Eine Auswurfspule mit einem Vierrohrsystem hat zwei Wärmetauscher. Einem zweireihigen Wärmetauscher wird kaltes Wasser und einem einreihigen Wärmetauscher heißes Wasser zugeführt. Drei- und Vierrohrsysteme bieten die Möglichkeit, jede Auswurfspule je nach Bedarf mit kaltem oder heißem Wasser zu versorgen. Im Vergleich zu einem Drei-Rohr-System weist ein Vier-Rohr-System jedoch keine Verluste durch das Mischen des Wärme-Kältemittels auf. Darüber hinaus weist das Vierrohrsystem eine stabilere hydraulische Leistung auf.
Wärmeversorgungsschema aus KWK. |
In Abb. 1.7 zeigt ein Diagramm eines Vierrohr-Wärmeversorgungssystems aus einem vierteljährlichen Dampfkesselhaus.
Zwei- und Vierrohrsysteme werden zur Wärmeversorgung von Wohngebäuden und öffentlichen Gebäuden eingesetzt. Zweirohrsysteme können entweder geschlossen oder offen sein, normalerweise mit lokalen Heizstationen. Vierrohrsysteme sind in der Regel geschlossen, und bis zum Umspannwerk der Zentralheizung werden Heiznetze mit zwei Rohren nach der Zentralheizungsstation zu Gebäuden geführt - mit vier Rohren. Die Funktionsweise von Zweirohr-Heiznetzen wird auf der Grundlage der Bereitstellung von Wärmeenergie für alle Verbraucher festgelegt. In Vierrohrnetzen werden Heizungssysteme an zwei Netze (Vor- und Rücklauf) und Warmwasserversorgungssysteme an zwei (Vor- und Rücklauf) angeschlossen.
Temperaturregler für Zweirohr-Luft-Wasser-Klimaanlage. |
In einer Vierrohr-Wasser-Klimaanlage wird die Primärluftmenge gemäß den Anforderungen der Hygienestandards bestimmt, daher reicht in der warmen Jahreszeit die von ihr eingebrachte Kälte nicht aus, um die erforderlichen Luftparameter im Wasser aufrechtzuerhalten Zimmer. In dieser Hinsicht wird zusätzlich zu dem Kühlmittelleitungskreislauf ein weiterer Kühlmittelkreislauf verlegt. In Abb. IV.77 zeigt ein schematisches Diagramm eines Vierrohrsystems. Der Betrieb des Warmwasserkreislaufs dieses Systems ähnelt dem Betrieb des Kreislaufs eines Zweirohrsystems. Der Kaltwasserkreislauf hat eine eigene Umwälzpumpe /, die Wasser zuerst in den Wasserkühler 4 und dann in die Wärmetauscher der Auswurfspulen pumpt.
Der Anschluss eines Zweirohr-Wärmeversorgungssystems für Heizungs- und Lüftungszwecke an ein Einrohr-Warmwassersystem (offener Warmwasserkreislauf) führt zu einem Dreirohr-Wärmeversorgungssystem. Das Drei-Rohr-Wassersystem wird auch zur Wärmeversorgung von Industrieunternehmen (Industriegebieten) verwendet, die eine technologische Wärmebelastung mit erhöhtem Potenzial und einen geschlossenen Warmwasserkreislauf aufweisen. In diesem Fall werden zwei Leitungen als Zuleitungen verwendet, um die anfängliche Kapitalinvestition und die Betriebskosten zu verringern, und die dritte ist eine gemeinsame Rückleitung, d.h. Anstelle eines Vierrohrsystems erhalten wir ein Dreirohrsystem. Jede Versorgungsleitung sollte an Verbraucher angeschlossen werden, deren Potenzial und Art des Wärmeverbrauchs homogen sind.
Das Vierrohrsystem verfügt über zwei unabhängige Kreisläufe: einen zirkuliert kaltes Wasser, einen anderen heiß. Eine Auswurfspule mit einem Vierrohrsystem hat zwei Wärmetauscher. Einem zweireihigen Wärmetauscher wird kaltes Wasser und einem einreihigen Wärmetauscher heißes Wasser zugeführt. Drei- und Vierrohrsysteme bieten die Möglichkeit, jede Auswurfspule je nach Bedarf mit kaltem oder heißem Wasser zu versorgen. Im Vergleich zu einem Drei-Rohr-System weist ein Vier-Rohr-System jedoch keine Verluste durch das Mischen des Wärme-Kältemittels auf. Darüber hinaus weist das Vierrohrsystem eine stabilere hydraulische Leistung auf.
Das Vierrohrsystem verfügt über zwei unabhängige Kreisläufe: einen zirkuliert kaltes Wasser, einen anderen heiß. Eine Auswurfspule mit einem Vierrohrsystem hat zwei Wärmetauscher. Einem zweireihigen Wärmetauscher wird kaltes Wasser und einem einreihigen Wärmetauscher heißes Wasser zugeführt. Drei- und Vierrohrsysteme bieten die Möglichkeit, jede Auswurfspule je nach Bedarf mit kaltem oder heißem Wasser zu versorgen. Im Vergleich zu einem Drei-Rohr-System weist ein Vier-Rohr-System jedoch keine Verluste durch das Mischen des Wärme-Kältemittels auf. Darüber hinaus weist das Vierrohrsystem eine stabilere hydraulische Leistung auf.