Szivattyús cirkulációs fűtési rendszerek felépítése: elrendezési sémák

A tapasztalt szakembereknek sem mindig sikerül biztosítani a hőhordozó természetes áramlását a fűtési körben. Előfordul, hogy a víz áramlik a rendszerben, de nem jut elegendő hő a házba.

Egyre gyakrabban részesítik előnyben a magánházak tulajdonosai a szivattyús cirkulációjú fűtési rendszereket, amelyek meglehetősen változatosak és kényelmesek. Ebben a cikkben áttekintettük a kényszerített fűtés főbb sémáit, és az anyagot szemléletes ábrákkal és fotókkal egészítettük ki.

Emellett hasznos videókat is válogattunk, amelyek a szakemberek ajánlásait tartalmazzák a fűtési rendszer szivattyúberendezésének telepítéséhez. Ez lehetővé teszi, hogy részletesen megismerkedjen a szivattyú telepítésének kérdésével.

A kényszerített rendszer működési elve

A cirkulációs szivattyú – egy kis elektromos készülék, amely rendkívül egyszerű felépítésű. A házban egy járókerék található, amely forog, és a szükséges gyorsulást adja a rendszerben keringő hőhordozónak. A forgást biztosító villanymotor nagyon kevés áramot fogyaszt, mindössze 60-100 wattot.

Egy ilyen eszköz jelenléte a rendszerben jelentősen leegyszerűsíti annak tervezését és telepítését. A hőhordozó kényszerített cirkulációja lehetővé teszi kis átmérőjű fűtőcsövek használatát, és bővíti a lehetőségeket a fűtőkazán és a radiátorok kiválasztásánál.

Nagyon gyakran az eredetileg természetes keringetésre tervezett rendszer nem megfelelően működik a hűtőközeg csövekben való lassú áramlása, azaz alacsony cirkulációs nyomása miatt. Ebben az esetben egy szivattyú felszerelése segít megoldani a problémát.

Nem szabad azonban túlzásba vinni a víz sebességét a csövekben, mivel nem lehet túl magas. Ellenkező esetben idővel a szerkezet egyszerűen nem bírja ki a többletnyomást, amelyre nem méretezték.

Ha a természetes keringetésű rendszerekben nyitott tágulási tartály használható, addig a kényszerkeringetésű rendszerekben zárt, hermetikus tartályt kell előnyben részesíteni.

Lakóhelyiségek esetében a következő határértékek javasoltak a hűtőközeg áramlási sebességére:

• 10 mm névleges átmérőjű cső esetén – legfeljebb 1,5 m/s;
• 15 mm névleges átmérőjű cső esetén – legfeljebb 1,2 m/s;
• 20 mm vagy nagyobb névleges átmérőjű cső esetén – legfeljebb 1,0 m/s;
• lakóépületek kisegítő helyiségei esetében – legfeljebb 1,5 m/s;
• kisegítő rendeltetésű épületek esetében – legfeljebb 2,0 m/s.

A természetes keringetésű rendszerekben a tágulási tartályt általában az előremenőre szerelik. Ha azonban a szerkezetet cirkulációs szivattyúval egészítik ki, általában ajánlott a tartályt a visszatérőre áthelyezni.

A cirkulációs szivattyú felépítése nagyon egyszerű, a készülék feladata, hogy a hűtőközegnek elegendő gyorsulást adjon a rendszer hidrosztatikai ellenállásának legyőzéséhez.

Ezenkívül a nyitott tartály helyett zártat kell felszerelni. Csak egy kis lakásban, ahol a fűtési rendszer kis hosszúságú és egyszerű felépítésű, lehet eltekinteni ettől az áthelyezéstől, és használni a régi tágulási tartályt.

Számítások kényszerített fűtési rendszerekhez

A megfelelően kialakított, kényszerkeringetéses rendszer bonyolult mérnöki számításokat igényel. Néhány képlet azonban lehetővé teszi a rendszer állapotának felmérését és a szükséges átalakítások pontosabb megítélését, különösen ha egy kis házról vagy lakásról van szó. A fűtőberendezés teljesítményét általában a fűteni kívánt helyiségek mérete alapján választják ki.

A gyártók általában azt javasolják, hogy a fűtőközeg percenkénti literben mért áramlási sebessége feleljen meg a kazán teljesítményének kilowattban kifejezett értékének. Ez azt jelenti, hogy egy 40 wattos kazánhoz a legmegfelelőbb a 40 l/perc fűtőközeg-áramlás.

Hasonló módon számítják ki a vízáramlást egyetlen helyiség vagy helyiségek csoportja esetében. Ebben az esetben a szakaszon telepített radiátorok összteljesítményét veszik alapul.

A fűtőközeg áramlási sebessége a fűtési rendszer körében nagymértékben függ attól, hogy mennyire megfelelően van kiválasztva a csövek átmérője.

A fűtőcsövek átmérőjét a megállapított hőhordozó-áramlás alapján határozzák meg:

• 5,7 l/perc áramlás esetén fél hüvelykes csövek szükségesek;
• 15 l/perc áramlás esetén háromnegyed hüvelykes csövek szükségesek;
• 30 l/perc áramlás esetén egy hüvelykes csövek szükségesek;
• 53 l/perc áramlás esetén egy és negyed hüvelykes csövek szükségesek;
• 83 l/perc áramlás esetén másfél hüvelykes csövek szükségesek;
• 170 l/perc áramlás esetén két hüvelykes csövek szükségesek;
• 320 l/perc áramlás esetén két és fél hüvelykes csövek szükségesek, stb.

A megfelelő cirkulációs szivattyú paramétereinek meghatározásához meg kell mérni a teljes fűtési kör hosszát, amelyhez csatlakoztatni fogják. Tíz méteres rendszer esetén a szivattyú emelőmagassága 0,6 m. Egyszerű számításokkal azt kapjuk, hogy egy 60 méter hosszú rendszerhez 3,6 m emelőmagasságú szivattyúra van szükség.

Ezek a paraméterek azonban csak olyan rendszerre érvényesek, amelyben a csövek átmérőjét megfelelően választották ki, ahogyan azt fent jeleztük. Ha túl szűk vezetékeket használnak, akkor erősebb szivattyúra lesz szükség a rendszerben a csövek helytelen kiválasztása miatt fellépő túlzott hidraulikus nyomás legyőzéséhez.

A cirkulációs szivattyú kiválasztásával kapcsolatos részletes ajánlásokat ebben a cikkben ismertettük.

Az automatikus légtelenítő vagy a mechanikus légtelenítő eszköz, a Majevszkij-szelep a levegő eltávolításához szükséges a zárt rendszerből. Ezek az eszközök elengedhetetlenek a fűtőkörökben, mivel megakadályozzák a légbuborékok kialakulását. Ilyen eszközöket szerelnek a radiátorokra, a felszálló vezetékekre, valamint az összetett fűtési rendszerek problémás pontjaira.

Ez a szabály fordítva is érvényes: ha a csövek szélesebbek a szabvány szerint szükségesnél, akkor csökkenteni kell a cirkulációs szivattyú számított teljesítményét.

A kényszerkeringetésű fűtési rendszerek fontos alkotóeleme a biztonsági csoport:

A szakemberek nem egy, hanem rögtön két ilyen készülék beszerzését javasolják. Az egyik – az alap, a másik – tartalék. Ez utóbbit a bypass-ra szerelheti, vagy a kamrában tárolhatja.

A keringető szivattyú általában ellenálló a meghibásodásokkal szemben, de érzékeny a fűtési körben lévő víz minőségére. A fűtőberendezés élettartamának meghosszabbítása érdekében érdemes gondoskodni a hőhordozó szűréséről és a rendszer átmosásának időben történő elvégzéséről.

A szivattyús cirkulációjú rendszerek sémái

A kényszerkeringetésű fűtési rendszerek a következőképpen különböznek:

• mint egy- vagy kétcsövesek (a csövek radiátorokhoz való csatlakoztatásának módja);
• függőleges felszállókkal vagy vízszintes fővezetékekkel;
• zsákutcás vagy a hőhordozó egyirányú áramlásával
• felső vagy alsó elosztással.

Az egycsöves rendszerek egyre ritkábbak, mivel hátrányaik jelentősen meghaladják az előnyöket. Ez egy nagyon egyszerű változat, amelynél a radiátorok sorba vannak kötve. A hőhordozó sorban halad át minden egyes fűtőtesten, fokozatosan lehűlve.

Nyilvánvaló, hogy ilyen elrendezésnél az első radiátorok jobban fűtik a helyiséget, mint a rendszer végén lévők. A fővezeték utolsó szakaszára több radiátort kell szerelni, mint az elejére, hogy kiegyenlítsék a hőmérséklet-különbséget.

Az egycsöves fűtési rendszerek egyszerűen kivitelezhetők és olcsók, de az egyenetlen fűtés problémája és az egy radiátor meghibásodásától való függés miatt gyakorlatilag elvesztették jelentőségüket a modern körülmények között.

Egy ilyen berendezés rendkívül kényelmetlen, mert meghibásodás esetén nem lehet csak egy radiátort lekapcsolni, hanem le kell ereszteni a hőhordozót a teljes körből. A kétcsöves elrendezés minden radiátor párhuzamos csatlakoztatását feltételezi két cső segítségével a közös fővezetékhez.

Természetesen ehhez több anyagot kell felhasználni, a teljes költség és a szerelési idő magasabb lesz, mint az egycsöves változat használatánál.

A kétcsöves fűtési rendszerek lehetővé teszik minden helyiség egyenletes fűtését, miközben egy radiátor meghibásodása nem okozza a teljes kör kikapcsolását.

Kétcsöves csatlakozásnál minden radiátorra elzárócsapokat szerelnek. Ez lehetővé teszi, hogy szükség esetén csak egy radiátort szereljenek le vagy kapcsoljanak ki, miközben a rendszer többi eleme továbbra is normál üzemmódban működik.

Ebben a rendszerben a fűtés egyenletes, mivel a hőhordozó külön vezetéken jut el minden radiátorhoz, majd visszatér a kazánba felmelegedni, és nem áramlik át a többi radiátoron.

A függőleges felszállóvezetékeket többszintes épületekben használják, ezekhez kényelmesen csatlakoztathatók a különböző szinteken elhelyezkedő radiátorok. A függőleges szerkezet elősegíti a rendszerbe került levegő gyors távozását, ami jelentősen csökkenti a légzsákok kialakulásának esélyét.

A függőleges fűtési rendszer kiépítése nem olcsó, de hatékony és légzsákokkal szemben ellenálló megoldás, amely kiválóan alkalmas többszintes épületekbe történő beépítésre.

A vízszintes rendszerekben a fővezeték, amelyhez párhuzamosan csatlakoztatják a radiátorokat, a nevéből is láthatóan vízszintes síkban helyezkedik el. Ez a rendszertípus nagy alapterületű, egyszintes épületek fűtésére alkalmas.

A viszonylag olcsó megoldás nincs védve a légzsákok kialakulása ellen. Az ilyen jellegű probléma megelőzésére automatikus légtelenítőket használnak. A fűtési rendszerből történő légzsák eltávolításának szabályait itt részletesen megvizsgáltuk.

A vízszintes fűtési rendszerek viszonylag olcsók, általában egy- vagy kétszintes, nagy alapterületű épületek tervezésénél alkalmazzák őket.

Az egyenetlen fűtés nemcsak az egycsöves rendszerekre jellemző, hanem a zsákutcás fűtési megoldásra is, amely meglehetősen elterjedt.

Ebben a rendszerben a hőhordozó áramlása a visszatérő áramlásával ellentétes irányban történik. Ennek eredményeként a rendszerben vannak olyan radiátorok, amelyek már némileg lehűlt hőhordozót kapnak, amely utánuk a visszatérő csőbe kerül.

A zsákutcás rendszerekben a betápláló felszállóvezetéktől távoli radiátorok kevesebb hőt kapnak, mint a közvetlenül mellette lévők. Az egyirányú áramlású rendszerekben a rendszer összes eleme azonos üzemmódban működik.

Ennek eredményeként a felszállóvezetékhez legközelebbi radiátorok több hőt kapnak, a távolabbiak pedig kevesebbet. Kis alapterületen ez nem feltétlenül észrevehető, de tágas házakban érezhető lesz. Ebben a helyzetben javasolt több rövidebb hosszúságú fővezetéket készíteni, mint egy hosszút, hogy a hőhordozó az ágakban nagyjából egyenlő hőmérsékleten cirkuláljon.

Az oldalági séma pontosan azon alapul, hogy a keringető hurkok hossza az egész házban azonos, ami rendkívül pontos, egyenletes fűtést tesz lehetővé. Ennek az elosztási változatnak a megvalósítása azonban nem egyszerű, mivel nagyszámú csövet kell lefektetni.

A felső elosztást a fűtési rendszerekben akkor alkalmazzák, ha van tetőtér, amelybe tágulási tartályt lehet telepíteni. Ha erre nincs lehetőség, sikeresen megvalósítható az alsó elosztás is.

A felső és alsó elosztás elnevezése a betápláló cső helyéről származik. Az első esetben a hőhordozó felülről, a második esetben alulról lép be a rendszerbe.

Felső elosztás esetén a tágulási tartályt a rendszer legmagasabb pontján helyezik el, a hőhordozó a gravitációs erők hatására terjed a rendszerben. A visszatérő ág itt a radiátorok alatt lesz. Egy ilyen projekt megvalósításához egy családi házban szükség van egy tetőtérre, ahol a tartályt elhelyezik.

Ha a felső elosztáshoz szükséges feltételek hiányoznak, a második változatot alkalmazzák, amikor a hőhordozó ellátása alulról történik, a visszatérő ág pedig a radiátorok felett van. A hőhordozó kellően nagy sebességű mozgatásának feladata elsősorban a keringető szivattyúra hárul.

Ezt a sémát fokozatosan szerelik, az alsó szinttől a felső felé haladva, miközben a betápláló vezetéket enyhe lejtéssel készítik, hogy megakadályozzák a légzsákok kialakulását.

A légzsákok eltávolítása érdekében a fűtési rendszereket automatikus légtelenítőkkel szerelik fel:

Hová kell telepíteni a cirkulációs szivattyút?

A keringető szivattyút leggyakrabban a visszatérő ágba szerelik, nem pedig a betápláló ágba. Úgy vélik, hogy itt kisebb a gyors elhasználódás és meghibásodás kockázata, mivel a hőhordozó már lehűlt. A modern szivattyúk esetében azonban ez nem szükséges, mivel ezek úgynevezett vízkenésű csapágyakkal vannak felszerelve. Ezeket kifejezetten ilyen üzemi körülményekre tervezték.

Ez azt jelenti, hogy a keringető szivattyút az előremenő ágba is telepíthetjük, főleg, hogy itt a rendszer hidrosztatikus nyomása alacsonyabb. A készülék telepítési helye feltételesen két részre osztja a rendszert: a nyomóoldalra és a szívóoldalra. Az előremenő ágba, közvetlenül a tágulási tartály után telepített szivattyú kiszivattyúzza a vizet a tárolóból, és a rendszerbe nyomja.

A fűtési rendszerben lévő keringető szivattyú két részre osztja a kört: a nyomóoldalra, ahová a hőhordozó belép, és a szívóoldalra, ahonnan azt kiszivattyúzzák.

Ha a szivattyút a visszatérő ágba, a tágulási tartály elé szerelik, akkor a vizet a tartályba nyomja, miközben kiszivattyúzza a rendszerből. Ennek a megértése segít figyelembe venni a hidraulikus nyomás sajátosságait a rendszer különböző pontjain. Amikor a szivattyú működik, a dinamikus nyomás a rendszerben állandó marad, feltéve, hogy a hőhordozó mennyisége nem változik.

Nemcsak a szivattyúberendezés optimális helyének kiválasztása fontos, hanem a helyes telepítése is. Javasoljuk, hogy ismerkedjen meg a keringető szivattyú telepítésének finomságaival.

A tágulási tartály úgynevezett statikus nyomást hoz létre. Ehhez a mutatóhoz képest a fűtési rendszer nyomóoldalán megnövekedett hidraulikus nyomás, a szívóoldalán pedig csökkent nyomás keletkezik. –

A szívóhatás olyan erős lehet, hogy eléri a légköri nyomás szintjét, vagy akár alá is megy, ami lehetőséget teremt a környező levegő rendszerbe jutására.

A nyomásnövekedés területén a levegő ezzel szemben kiszorulhat a rendszerből, néha a hőhordozó forrása figyelhető meg. Mindez a fűtőberendezés hibás működéséhez vezethet. Az ilyen problémák elkerülése érdekében biztosítani kell a túlnyomást a szívóoldalon.

Ehhez a következő megoldások egyike használható:

• a tágulási tartály felemelése legalább 80 cm magasságba a fűtőcsövek szintjétől;
• helyezze el a tárolót a rendszer legmagasabb pontján;
• kapcsolja le a tároló csőcsonkját a betáplálásról, és vezesse át a visszatérő vezetékre a szivattyú után;
• ne a visszatérőre, hanem a betáplálásra szerelje a szivattyút.

A tágulási tartályt nem mindig sikerül elég magasra emelni. Általában a padlásra helyezik, ha ott van elegendő hely. Ugyanakkor fontos betartani a tároló szerelési szabályait, hogy zavartalan működését biztosítsák.

A tágulási tartály telepítésével és csatlakoztatásával kapcsolatos részletes ajánlásokat egy másik cikkünkben ismertettük.

Ha a padlás nincs fűtve, a tárolót feltétlenül szigetelni kell. Elég nehéz áthelyezni a tartályt a kényszerkeringetésű rendszer legmagasabb pontjára, ha korábban természetes keringetésűként hozták létre.

Át kell alakítani a csővezeték egy részét, hogy a csövek lejtése a kazán felé irányuljon. A természetes keringetésű rendszerekben a lejtést általában a kazán felé alakítják ki.

A helyiségben elhelyezett tágulási tartálynak nincs szüksége külön védelemre, de ha fűtetlen padláson szerelik fel, gondoskodni kell a berendezés hőszigeteléséről.

A tartály csőcsonkjának áthelyezése a betáplálásról a visszatérőre általában nem nehéz. Ugyanilyen egyszerű megvalósítani az utolsó lehetőséget: beépíteni a keringető szivattyút a betápláló vezetékbe a tágulási tartály után.

Ilyen helyzetben ajánlott a lehető legmegbízhatóbb szivattyúmodellt választani, amely hosszú időn át képes elviselni a forró hőhordozóval való érintkezést.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Érdekes információkat találhat a kényszerkeringetésű fűtési rendszerekről ebben a videóban:

A keringető szivattyú kiválasztásához szükséges számításokról több részletes információ itt található:

Ebben a videóban részletesen bemutatásra kerül a keringető szivattyú felépítése és szerelésének menete:

A kényszerkeringetésű fűtési rendszerek nem olyan bonyolultak, mint amilyennek első pillantásra tűnhetnek. De egy ilyen feladat megvalósításához helyesen kell elvégezni a számításokat és szakszerű tervet kell készíteni. E feltételek betartásával saját otthonát megbízható és hatékony fűtéssel láthatja el.

Ön optimális sémát keres otthonában a kényszerkeringetésű fűtési rendszer kialakításához? Esetleg olyan kérdései merültek fel, amelyeket nem érintettünk ebben a cikkben? Tegye fel őket szakértőnknek a hozzászólások blokkjában.

Vagy szeretné kiegészíteni az anyagot a szivattyús berendezések szerelésével kapcsolatos gyakorlati tanácsokkal? Írjon nekünk – észrevételei sok kezdőnek segítenek.