Wat moet de druk zijn in het verwarmingssysteem van een privéwoning

Beginnende specialisten in het ontwerp en de installatie van hydraulische verwarmingssystemen vragen zich af: waarom is het zo belangrijk om overdruk in het circuit te behouden en op welke manieren dit kan worden bereikt. We nodigen u uit om de antwoorden op populaire vragen over dit onderwerp te vinden in onze recensie over gesloten verwarmingssystemen.

Waar is overdruk voor?

Stel je een verwarmingssysteem voor met een open expansievat. In het bovenste gedeelte staat het koelmiddel onder een druk van ongeveer 100 kPa of 10,2 m waterkolom. In tegenstelling tot de bovenste vulgrens, die onder normale atmosferische druk staat, wordt in het onderste gedeelte het koelmiddel nog meer gecomprimeerd, het verschil is net gelijk aan het hoogteverschil en wordt uitgedrukt in meters waterkolom. Veranderingen in atmosferische druk en hoogte, evenals in de dichtheid van de koelvloeistof, kunnen hun eigen aanpassingen maken. In de praktijk worden dergelijke kleine fouten echter verwaarloosd..

Bij normaal gebruik van een dergelijk systeem wordt een aanzienlijke hoeveelheid water verwarmd in de warmtewisselaar van de ketel. Verwarming gaat gepaard met expansie, waardoor een deel van het water met een hogere temperatuur extra druk uitoefent op het aangrenzende volume van het koelmiddel. In dit geval snelt een vloeistof met een lagere dichtheid naar boven: de drukkracht van het verwarmde koelmiddel wordt opgeteld bij de druk van de atmosfeer en de interne druk van het systeem, waardoor het koelmiddel langs een gesloten lus kan worden geduwd. Hoe hoger de bewegingssnelheid van de koelvloeistof, des te meer uitgesproken het convectie-effect en vice versa..

Wat gebeurt er in de zogenaamde gesloten verwarmingssystemen? Daarin is het koelmiddel geïsoleerd van de atmosfeer, waardoor de druk bij de bovenste vulgrens nagenoeg nul is en op het laagste punt gelijk is aan de werkelijke hoogte van de vloeistofkolom. De drukstijging als gevolg van de uitzetting van water maakt het niet altijd mogelijk om de hydrodynamische weerstand van het systeem te overwinnen, omdat tijdens uitzetting water in beide richtingen wordt gedwongen, de uitzetting naar beneden wordt niet gecompenseerd door extra druk.

Een toename van het volume tijdens het verwarmen is kenmerkend voor elke warmtedrager. In een gesloten verwarmingssysteem leidt dit zeker tot drukverhoging.

Het is alleen mogelijk om een ​​dergelijk systeem te lanceren als een grote hoeveelheid koelvloeistof snel wordt verwarmd, wat onmogelijk is in moderne verwarmingssystemen die worden gekenmerkt door een kleine verplaatsing en nominale leidingdoorlaat. Overdruk in het systeem dient dus als een soort vervanging voor atmosferische druk, waardoor natuurlijke convectie en de werking van apparaten met geforceerde circulatie aanzienlijk worden vergemakkelijkt..

De druk in het verwarmingssysteem hoeft natuurlijk niet op verschillende punten gelijk te zijn. De hoogste tarieven worden geregistreerd in de warmtewisselaar en op de retourleiding van de ketel, een iets lagere druk kan worden geregistreerd bij de inlaat van de circulatiepomp en de kleinste – op het meest afgelegen en hoogste deel van de toevoerleiding. Een van de belangrijkste taken van de verwarmingsmonteur is om te zorgen voor overdruk in het verwarmingssysteem en te bewaken, zodat in de verschillende knooppunten een verschil wordt waargenomen dat past binnen de vastgestelde normen.

Gesloten regels voor het tekenen van contouren

Voor hydraulische systemen van het open type is de kwestie van drukregeling niet relevant: er zijn simpelweg geen adequate manieren om dit te doen. Op hun beurt kunnen gesloten verwarmingssystemen flexibeler worden aangepast, ook met betrekking tot de druk van het koelmiddel. U moet het systeem echter eerst voorzien van meetapparatuur – manometers, die op de volgende punten via driewegkleppen worden geïnstalleerd:

• in een veiligheidsgroepverzamelaar;
• over het vertakken en verzamelen van verzamelaars;
• direct naast het expansievat;
• op meng- en verbruiksmaterialen;
• bij de uitlaat van circulatiepompen;
• bij het modderfilter (om verstopping tegen te gaan).

Niet elke functie is onvoorwaardelijk vereist, veel hangt af van de kracht, complexiteit en mate van automatisering van het systeem. Vaak zijn de leidingen van de stookruimte zo gerangschikt dat de onderdelen die belangrijk zijn vanuit het oogpunt van controle samenkomen in één unit, waar het meetinstrument is geïnstalleerd. Een manometer aan de pompinlaat kan dus ook dienen om de toestand van het filter te bewaken..

Waarom moet u de druk op verschillende punten bijhouden? De reden is simpel: druk in het verwarmingssysteem is een verzamelnaam, die op zichzelf alleen de dichtheid van het systeem kan aangeven. Het concept van een werknemer omvat statische druk, gevormd door het effect van de zwaartekracht op het koelmiddel, en dynamische oscillaties die gepaard gaan met de verandering in de werkingsmodi van het systeem en verschijnen in gebieden met verschillende hydraulische weerstand. De druk kan dus aanzienlijk veranderen wanneer:

• het verwarmen van de koelvloeistof;
• schending van de circulatie;
• opname van make-up;
• verstopping van pijpleidingen;
• het optreden van luchtcongestie.

Het is de installatie van controledrukmeters op verschillende punten van het circuit waarmee u snel en nauwkeurig de oorzaak van storingen kunt bepalen en kunt beginnen met het elimineren ervan. Voordat u dit probleem overweegt, moet u echter bestuderen: welke apparaten zijn er om de werkdruk op het gewenste niveau te houden.

Selectie en installatie van een expansievat

De belangrijkste manier om een ​​stabiele druk in het verwarmingssysteem te behouden, is door een expansievat te installeren. Dit is een afgesloten, niet-stromend vat, waarin een peer is geïnstalleerd, gevuld met lucht onder een bepaalde druk. Omdat lucht kan worden gecomprimeerd, helpt deze demper dynamische drukschommelingen weg te nemen..

1 – de staat van het verwarmingssysteem voordat het met koelvloeistof wordt gevuld; 2 – normale bedrijfsmodus van het verwarmingssysteem; 3 – overdruk als gevolg van oververhitting van de koelvloeistof

Om het expansievat te laten werken zoals verwacht, moet het volume hoog genoeg zijn. Je moet ook rekening houden met het werkontwerp en de maximale druk in het systeem, die wordt bepaald door de paspoortgegevens van de ketel. Het gespecificeerde minimum van 0,3–0,5 bar is dus vereist voor een stabiele werking van de verwarmingseenheid, terwijl een limiet in de orde van grootte van 1,2–1,5 bar het destructieve effect van druk op de warmtewisselaar beperkt. De aangegeven waarden zijn ontleend aan het voorbeeld van de meeste huishoudelijke boilers tot 15 kW, voor efficiëntere ketels gelden hogere waarden. Het is mogelijk om de werkdruk van het systeem te bepalen tijdens de hydraulische berekening, de gewenste waarde hangt af van de hydrodynamische weerstand van leidingen, verwarmingsapparaten en fittingen.

Het volume van de tank wordt bepaald door de verplaatsing van het systeem, de thermische uitzetting van het koelmiddel en de einddruk. Als eerste benadering moet de capaciteit van de tank ongeveer 0,07–0,1 keer het volume van de koelvloeistof zijn. Een nauwkeurigere waarde wordt gevonden door de formule (Vt *?) / K, dat wil zeggen het product van het totale volume van het koelmiddel door de uitzettingscoëfficiënt, gedeeld door de bedrijfscoëfficiënt van de tank. Dit laatste wordt bepaald door het verschil tussen de grens- en werkdruk, gedeeld door de grensdruk, waaraan een eenheid wordt toegevoegd: (P max – P slave) / (P max + 1). In dit geval wordt de werkdruk gemeten op het bovenste punt van het systeem (op de veiligheidsgroep) en moet deze bijna atmosferisch zijn bij een waterkolomhoogte van maximaal 4-5 m.

Er is praktisch geen verschil in de installatielocatie van het gesloten expansievat. Om een ​​efficiënte werking van het apparaat onder verschillende gebruiksmodi van het verwarmingsnetwerk te garanderen, wordt de tank geïnstalleerd in de zone met de hoogste statische druk, dat wil zeggen op het laagste punt van het systeem, op een plaats die geschikt is voor onderhoud. De tank snijdt door een T-stuk in de hoofdretourleiding, de verbinding wordt gemaakt via een afsluitkogelkraan.

Automatische toevoer van het systeem

De tweede unit, die zorgt voor het behoud van overdruk in het systeem, is een automatisch bijvulapparaat. Natuurlijk kan water handmatig in het systeem worden gepompt, maar dit is onhandig bij grote hoeveelheden lekkage. Bijvoorbeeld als er veel fittingen in het systeem zitten of als er openingen zijn waardoor microscopisch kleine doses koelvloeistof regelmatig sijpelen. Ook is automatische make-up bijna onmisbaar voor gesloten systemen met een speciaal koelmiddel – zonder een drukpomp is het simpelweg onmogelijk om een ​​voldoende hoge druk te leveren.

Het eerste type automatische bijvulapparatuur werkt volgens het principe van een compressorautomatiseringsgroep. Hoge- en lagedrukschakelaars schakelen de suppletie in en uit als de druk in het systeem respectievelijk onder of boven de ingestelde drempelwaarde ligt. Dergelijke apparaten zijn de eenvoudigste en goedkoopste, maar hebben het grootste nadeel: ze houden geen rekening met de temperatuur van de vloeistof en de mate van uitzetting..

Tijdens de werking van het systeem daalt de druk bijvoorbeeld 20-30% onder de bedrijfsdruk, maar bereikt tegelijkertijd niet de minimumdrempel waarop het relais is ingesteld. Dit is niet verwonderlijk, want het relais wordt gekalibreerd in een koude toestand van het systeem. Nog een speciaal geval: wanneer het relais wordt geactiveerd, wordt de make-up ingeschakeld en wordt een portie koude, dat wil zeggen nog niet geëxpandeerde vloeistof aan het systeem toegevoegd. Als het expansievat onvoldoende capaciteit heeft, zal de expansie van de koelvloeistof de veiligheidsklep activeren, een deel van de koelvloeistof zal vrijkomen, de druk zal weer dalen, de make-up zal weer aangaan en dan in een cirkel.

De beschreven nuance is belangrijk voor verwarmingssystemen die meer dan 300 liter water bevatten. In dergelijke gevallen is het optimaal om digitale make-up dispensers te gebruiken, die worden geleverd met de meest geavanceerde boilertechnologie. De controller zal de nodige correcties aanbrengen en een strikt gedefinieerde hoeveelheid koelvloeistof aan het systeem toevoegen, rekening houdend met de temperatuur en het vermogen om uit te zetten. Net als bij conventionele mechanische suppletiekleppen is het beter om de elektronische dispenser direct na het inbrengen van de bypass-buis op de toevoerleiding aan te sluiten om de temperatuurschok van de warmtewisselaar te vermijden. Het wordt aanbevolen om een ​​modder- of patroonfilter op de inlaatleiding voor de koelvloeistof te installeren, de injectie-eenheid is aangesloten via een kogelkraan.

Installatie en probleemoplossing

Het is onmogelijk om de druk in het verwarmingssysteem te behouden zonder de regels voor het vullen in acht te nemen. Dit moet gebeuren met een minimale druk en met open kleppen om lucht in het radiatornetwerk te laten ontsnappen. De vloerverwarmingslussen worden afwisselend gevuld, anders zal door het lengteverschil zeker lucht in langere spoelen worden verplaatst. Nadat het systeem is gevuld, wordt het met dubbele werkdruk onder druk gezet en worden de aflezingen van de manometers gedurende een bepaalde tijd bewaakt. Meestal is de druk van het watertoevoersysteem voldoende voor druktesten; anders moet u een handmatige hydraulische plunjerpomp gebruiken. Na controle wordt de druk tot een minimum teruggebracht, het systeem warmt op tot de maximale bedrijfstemperatuur, na voltooiing van de verwarming van het volledige volume van het koelmiddel wordt de druk gemeten: deze moet 20-30% lager zijn dan de limiet.

Afnemende druk in de loop van de tijd is gebruikelijk in zoetwatersystemen. Opgeloste zuurstof komt eruit vrij, na verloop van tijd neemt het totale volume van het koelmiddel af. U hoeft het systeem alleen periodiek op te laden totdat het effect vanzelf verdwijnt. Een toename van de druk is een duidelijk teken van een onjuiste berekening van het expansievat, het volume moet worden vergroot. Kleine verschillen binnen 10-15% van de werkdruk worden als normaal beschouwd, dit komt door de lineaire uitzetting van de leidingen. Als de drukstijgingen tijdens het verwarmen en afkoelen van het systeem meer dan 30% van de nominale waarde bedragen, duidt dit op schade aan het membraan in de tank of op de aanwezigheid van luchtsluizen in het systeem.

Vergelijkbare inzendingen:

1. Druk in het verwarmingssysteem in een privéwoning In de ontwerpfase van het verwarmingssysteem van een woonhuis wordt de druk binnen een strikt kader onderhandeld. In veel gebieden van de bedrading van het systeem installeert het project apparaten voor...
2. Welke vloeistof moet in het verwarmingssysteem van het huis worden gegoten In hydraulische verwarmingssystemen is het niet nodig om water als verwarmingsmedium te gebruiken. Afhankelijk van de gebruiksmodus en het type systeem kunnen vloeistoffen met speciale eigenschappen, bijvoorbeeld laag vriespunt of chemische...
3. Hoe uitbreiden in een druk gebied – een elegante oplossing voor een complex probleem van Bourne Blue De sterke buitenbekleding beschermt het interieur. Foto's afkomstig van Bourne Blue Architecture. Meer lezen  Huis verwarmingssysteem "Leningradka"...
4. DIY verwarmingssysteem ontwerp in een privéwoning Waarom loont het om de ontwikkeling van een verwarmingssysteem in uw eigen huis over te nemen? Ten eerste is het voordelig vanuit economisch oogpunt, en ten tweede zal een project dat...

Meer lezen  "Smart home" - de technische kant van het probleem