Isıtmalı zeminler için ev yapımı pompalama ve karıştırma ünitesi

Su ısıtmalı bir zemin monte edilirken, zorunlu olan veya sistemin düzgün çalışmadığı ve optimum şekilde çalışmadığı farklı sayıda yapısal eleman kullanılır. Bunlar aynı zamanda ısıtmalı zeminler için bir karıştırma grubunu da içerir. Bu tasarım ısıtma ekipmanı üreticileri tarafından üretilmekte ve tedarik edilmektedir. Bu elemana neden ihtiyaç duyuluyor ve ısıtmalı zemin için kendi ellerinizle bir karıştırma ünitesi oluşturmak mümkün mü? Bu sorulara daha ayrıntılı olarak bakalım.

Radyatörler veya diğer yüksek sıcaklık ekipmanları kullanılarak su ısıtması kurulurken, soğutucu onlara kazanın üretebileceği hemen hemen her sıcaklıkta sağlanabilir. Ancak sıcak zeminlerde durum tamamen farklıdır. Bina yönetmeliklerine ve sağduyuya göre maksimum zemin yüzey sıcaklığının bir sınırı vardır. Bunun fazlası sistemin çalışmasını rahatsız edici ve hatta tehlikeli hale getirir.

Örneğin, SNiP 41-01-2003 “Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme” uyarınca, yerleşik ısıtma sisteminin kullanıldığı zeminin maksimum sıcaklığı aşağıdakileri aşamaz:

  • Sürekli dolu olan odalar için 26 °C;
  • Kullanılan odalar ve kapalı yüzme havuzlarının bazı alanları için 31 °C;
  • Okul öncesi kurumlar için 23 °C.

Bu kısıtlamalar, yerden ısıtma için karıştırma ünitesi olmayan bir kazanın kullanılmasını zorlaştırmaktadır. O olmadan, soğutucu kaçınılmaz olarak ısıtılan zeminin sıcaklığını sınır değerin üzerine çıkaracaktır. Soğutma sıvısı sıcaklığı da 80 °C'nin üzerindeki seviyelere ulaşabilir.

Bu durumda ısıtmalı zemin için karıştırma ünitesi, soğutucunun borulara en uygun sıcaklıkta beslenmesini sağlar. Kullanımı gerekli mi ve bu durumdan onsuz çıkmak mümkün mü?

Karıştırma ünitelerinin zorunlu kullanımı

Daha önce de belirttiğimiz gibi karıştırma ünitesinin asıl amacı sistemdeki su sıcaklığının istenilen seviyede tutulmasıdır. Bunun için kazandan sıcaklığı artan suyun bir kısmı alınarak “dönüş”ten belli bir miktar su ile karıştırılarak istenilen seviyeye ulaşılıncaya kadar optimum zemin sıcaklığının elde edilmesi sağlanır.

Isıtmalı zemin için pompalama ve karıştırma ünitesini şemadan hariç tutarsanız, sıcaklığı başka bir şekilde korumak gerekir. Alternatif olarak, gerekli yerden ısıtmayı sağlamak için yaklaşık 35-38 °C'lik bir besleme suyu sıcaklığı sağlayabilen düşük sıcaklıklı bir kazan kullanmak mümkündür. Çoğu zaman bu amaçlar için elektrikli kazanlar tavsiye edilir. Su ısı pompaları da bu modda çalışır.

Ayrıca, radyatörler için sıcaklığın optimum ısı transferini sağlayacak kadar yüksek olması gerektiğinden, karıştırma ünitesi olmayan ısıtmalı bir zeminin yerden ve radyatörden ısıtma kombinasyonuyla kullanılmasının neredeyse imkansız olduğu da unutulmamalıdır. Ana kaynak olarak yerden ısıtma sistemi kullanılıyorsa, uygun özelliklere sahip iyi bir kazan kullanıldığında karışım ünitesi kullanılmayabilir.

Peki eğer karıştırma ünitesine ihtiyaç duyulmuyorsa bu durumda ne yapmalısınız? Sorunsuz çalışma için tasarlanmış ve test edilmiş fabrika yapımı bir ürün kullanabilirsiniz ancak bu tür sistemlerin ana dezavantajı yüksek maliyetleridir.

Bir seçenek olarak, ısıtmalı zeminler için ev yapımı bir karıştırma ünitesi kullanabilirsiniz. Ana avantajı önemli ölçüde daha düşük bir fiyattır. Ortalama olarak, böyle bir ünite fabrikada üretilenden 3-4 kat daha ucuzdur, ancak elemanların hesaplanmasında ve seçiminde sorular ortaya çıkar. Sonuçta, seçim yanlışsa, ısıtmalı zemin dengesiz çalışacak veya çalışması önemli ölçüde zorlaşacaktır.

Kendi elinizle bir karıştırma ünitesi nasıl oluşturulur? Genel olarak, soruyu bu şekilde sorarken ana görevler aşağıdaki noktalara indirgenir:

  • karıştırma ünitesinin düzenini ve tasarımını seçin;
  • gerekli unsurları seçin;
  • diğer ürünlerin pompa performansını ve özelliklerini hesaplamak;
  • üniteyi monte edin.

Kurulum prensipleri bir ısıtma ağı oluşturmaktan farklı değildir. Hesaplamalara, devre seçimine ve ekipman seçimine asıl dikkat gösterilmelidir. Bundan sonra odaklanacağımız konu bu.

Karıştırma ünitesi diyagramları

Isıtmalı zemin karıştırma ünitesinin tasarımı, soğutucuyu gerekli sıcaklıkta doğru şekilde elde edecek şekilde tasarlanmıştır. Mevcut tüm modern karıştırma üniteleri şemaları iki büyük gruba ayrılmıştır:

  • paralel;
  • tutarlı.

Bu ayırma soğutucunun akış düzenine göre gerçekleşir. Her iki tür nasıl farklıdır?

Paralel

Isıtmalı zemin için karıştırma ünitesinin paralel devresi, karıştırmadan sonra gerekli sıcaklıktaki suyun sadece ısıtılan zemine değil aynı zamanda ısıtma cihazının devresine de sağlanacağı şekilde tasarlanmıştır. Bu, işleyişine özel özellikler getirir. Hazırlanan soğutucunun bir kısmı yerden ısıtma ağına girmediğinden daha yüksek kapasiteli bir pompa kullanılması gerekmektedir.

Paralel devre.

Ardışık

Bir seri devreyi çalıştırmak için, aynı paralel devrenin kullanılmasına göre daha düşük kapasiteli bir pompa gerekir. Bunun nedeni, karıştırma sonrasında hazırlanan soğutma sıvısı hacminin tamamının doğrudan ısıtmalı zemin devresinde dolaşmasıdır. Genel olarak, bu şema daha uygundur ve çoğunlukla modern koşullarda kullanılır.

Sıralı devre.

Her şema arasındaki farkı anlamak için resimlere aşina olabilirsiniz.

Elemanlar ve bileşenler

Açıklanan tüm şemaları oluşturmak için belirli miktarda kapatma ve kontrol vanaları ve bileşenleri kullanılır. Sirkülasyon pompası gibi bazı elemanlar zorunludur, diğerleri ise gerekirse kullanılır. Genel olarak üretilen birimlerin çoğu şunları kullanır:

  • gerekli kapasitede sirkülasyon pompası;
  • termal başlıklı veya termostatik vanalı kontrol vanası (2 veya 3 yollu);
  • besleme ve dönüş termometreleri (isteğe bağlı);
  • baypas, dengeleme ve kapatma vanaları;
  • Küresel Vanalar;
  • Hava boşluğu.

Ana elemanlar kontrol vanaları ve çalışması, soğutucuyu gerekli sıcaklıkta gerekli miktarda elde etmenizi sağlayan bir pompadır.

Vanalar ve musluklar

Isıtmalı zemin için su karıştırma ünitesi mutlaka vana muslukları içerir. Bunlardan bazılarının özelliklerine ve kapsamına bakalım:

3 yollu vana, su veya diğer soğutucu akışkanların akışlarını kendi aralarında karıştırmak, ayırmak veya değiştirmek için kullanılan bir cihazdır. Karıştırma ünitelerine uygulandığında asıl görevi, kazandan gelen sıcak akışı ve dönüş boru hattından gelen soğutulmuş soğutucuyu kullanarak ağa yerden ısıtma sağlamak için gerekli sıcaklıkta bir karışım oluşturmaktır.

İki yollu bir valf, soğutucu akışını tek bir kaynaktan değiştirme kapasitesine sahiptir. Yani kullanıldığında akış düzenlenir. Valf kesiti küçültüldüğünde içinden geçen soğutucunun hacmi azalır ve pompanın çalışması için gereken su miktarı başka bir boru hattından alınır.

Açıklanan valflerden herhangi biri basit bir kilitleme mekanizmasıdır ve bunun düzenlenmesi belirli yöntemlerle mümkündür. En basiti, akışın bir vana kullanılarak engellendiği manueldir. Ancak bu, böyle bir sistemin özerkliği sorgulanabilir olduğundan, ısıtmalı zeminlerdeki karıştırma üniteleri için pratik olarak kullanılmaz.

Çoğu zaman, besleme veya dönüş boru hattına bağlı sıcaklık sensörünün okumalarına bağlı olarak vana açılma derecesini otomatik olarak düzenleyen termal kafalar kullanılır. Servoları kullanmak da mümkündür.

Ayrıca, farklı sıcaklıklara sahip iki kolun bağlandığı ve soğutucunun önceden seçilmiş bir sıcaklıkta çıktığı termostatik üç yollu vanalar da bulunmaktadır. Böyle bir vanada sıcaklık ayarı, cihazın gövdesine yerleştirilmiş sensörler tarafından gerçekleştirilir. 3 yollu vanaya sahip termal kafalarda olduğu gibi uzaktan sensörün aksine.

Termostatik üç yollu vana

3 yollu veya 2 yollu vana seçerken kapasite (Kvs, Kv) gibi özellikler hakkında fikir sahibi olmak önemlidir. Bu, 1 barlık bir basınç düşüşünde tam açık konumda valften maksimum soğutucu akışının geçebileceği anlamına gelir. Vananın Kv'si standartlaştırılmıştır ve özelliklerde belirtilmiştir - 1,0, 1,6, 2,5, 4,0, 6,3, 10...

Genel olarak Kvs, akışkan akışına ve vana boyunca basınç düşüşüne bağlıdır. Bunu yapmak için Kvs=G-√dp formülünü kullanın; burada dp vana boyunca basınç düşüşünün köküdür, G ise su akışıdır.

Örnek olarak yaklaşık 50 m² alana sahip ve yaklaşık 8 kPa basınç kaybı olan ısıtılmış bir zemin için Kvs 1,6 değerinde bir vananın genellikle yeterli olduğunu söyleyebiliriz. 150 m² ve ​​10 kPa'lık benzer bir sistemde Kvs 4.0'lı üç yollu vananın kullanılması zaten gereklidir.

Pompa

Karıştırma ünitesinin zorunlu bir elemanı, hesaplanan soğutucu miktarının ısıtılmış zemine beslenmesini sağlayacak şekilde seçilen, ısıtmalı zemin için bir pompa grubudur. Seçim yapılırken en uzun ısıtmalı zemin döngüsündeki basınç kaybı da dikkate alınır. Kayıplar, dalın uzunluğuna, musluk ve vanaların varlığına, dönüşlere ve soğutucunun hareketine direnç oluşturan diğer unsurlara bağlıdır. Hesaplamalar için, ısıtmalı zemin üreticileri tarafından geliştirilen özel programların kullanılması veya referans kitaplarındaki formüllerin kullanılması uygundur.

Isıtmalı zemin devresindeki soğutucu akışkanın hesaplanması aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

Q=3600⋅P/s⋅(tп-to), burada P tüm yerden ısıtma devrelerinin gücüdür; c – ısı kapasitesi (soğutucu – su için 4,2 kJ/kg); tп ve ila – besleme ve dönüş boru hatlarının hesaplanan sıcaklığı. Tipik olarak fark 10 °C'yi aşmamalıdır.

Örneğin, besleme ve dönüş boru hatlarının sıcaklığı 35 ve 25 °C ve sistem gücü 8 kW olduğunda, soğutma sıvısı akışı şu şekilde olacaktır: G=3600⋅8/4,2⋅(10) = 685 l/h ( 0,685 m³/saat).

Pompa nomogramlarını kullanarak ağda bulunan akış hızına ve önceden hesaplanan basınç kayıplarına dayanarak gerekli performansın modelini seçiyoruz.

Nomograma göre pompa seçimi.

Basınç kayıplarını hesaba katmak için ısıtılan zeminin hidrolik hesaplamasının yapılması gerekir. Bunu yapmak için birçok parametre dikkate alınır - ilmeklerin uzunluğu, çapı, tüm yerel dirençlerin sayısı ve özellikleri (dallar, vanalar, dönüşler vb.). Hesaplamayı basitleştirmek için birçok üretici özel programlar sunmaktadır.

Toplam kayıplar şunları içerir:

  1. Boru hattında basınç kaybı. Isıtılan zeminin en uzun halkasının uzunluğuna, içindeki suyun hareket hızına ve borunun çapına ve malzemesine bağlıdırlar. Yukarıda pompadan geçen toplam soğutucu akış hızını bulduk. Her döngüdeki miktar, manifold özelliklerine, kontrol vanası ayarlarına vb. bağlı olarak değişebilir, ancak kaba bir tahmin olarak 0,04 l/dak'lık bir değer kullanılabilir. Yani 50 m uzunluğunda bir dalınız varsa, bunun akış hızı yaklaşık 2 l/dk olmalıdır. Bu değeri ve kullanılan boru hattının metre başına basınç kaybını kullanarak döngüdeki toplam basınç kaybını buluruz. 1 metre boru hattı başına spesifik basınç kayıpları, ürün belgelerinde bulunabilen belirli bir borunun kayıp nomogramına göre belirlenir. Boru için 1 Pa'lık spesifik bir kayıp belirtilirse, 50 m'de 50 Pa olacaktır. Aynı şekilde, en yüklü döngüye dahil olan doğrudan boru hattının her bölümündeki kayıpları da hesaba katıyoruz.
  2. Tasarım bölümünün her direncindeki basınç kaybı. dP=S⋅(V²/2) ⋅r formülüyle bulunurlar. Burada dP tüm yerel dirençlerdeki basınç kaybıdır, S yerel direnç katsayılarının toplamıdır, V soğutucu hızıdır, r soğutucu yoğunluğudur. Her bağlantı parçasının yerel direnç katsayısı, belgelerinde veya referans literatüründe belirtilmiştir. Tüm vanaları, tees'leri ve diğer elemanları dikkate almanız gerekir.

Toplam basınç kayıpları boru hatlarındaki kayıpların ve yerel dirençlerin toplamından oluşur. Belirli bir ağ için tüm bu parametreler hesaplandıktan sonra, pompa seçiminde temel teşkil eden toplam kayıplar bulunacaktır. Basınç için, her biri nomogramda gösterilebilen ve bazen aynı anda birkaç tane, örneğin kilopaskal (kPa), metre su sütunu (N) gibi birkaç birimin kullanıldığı akılda tutulmalıdır. Gerekirse - 1 metre su sütunu = 9,8 kPa formülü kullanılarak dönüştürülebilirler.

Karıştırma ünitelerinin tasarımları

Yukarıda tartışılan diyagramlar yalnızca ısıtma devrelerinde soğutucu sirkülasyon prensibini göstermektedir. Her şema için farklı karıştırma ünitesi tasarımları kullanılır. Ayrıca, iki tipin her birinde, farklı ekipman ve konfigürasyonların kullanıldığı oldukça fazla sayıda farklı tasarım vardır.

Genel olarak, tasarım gereği, karıştırma ünitelerinin tüm şemaları aşağıdaki ürünlere ayrılabilir:

  • 3 yollu vanalarda;
  • 2 yollu vanalarda.

Bu yapıların her biri farklı elemanlar kullanılarak farklı sıralarda ve farklı düzenlemelerle yapılabilir. Karıştırma ünitelerinin sıralı devreleri daha yaygın olduğundan ve kendi kendine üretimde daha sık kullanıldığından, bunlara daha fazla dikkat edeceğiz.

2 yollu vanalarda

2 yollu vanalarda paralel ve seri karıştırma devreleri de uygulanmaktadır. Resimde bir düğüm örneği gösterilmektedir.

Vana ve yerleşim seçimi esas olarak ünitenin olası düzenine, konumuna ve sistemin diğer özelliklerine göre gerçekleştirilir. 3 yollu vana grubunun daha iyi çalıştığı veya tam tersi olduğu söylenemez.

Üç yollu vanalarda

3 yollu bir vanaya dayalı olarak sıcak su zemini için bir karıştırıcı kullanılıyorsa, devre çoğunlukla sıralı olarak tasarlanmıştır. Bu durumda üç yollu vana hem besleme hattına hem de dönüş hattına monte edilebilir.

İlk durumda, dönüş boru hattından gelen su akışının besleme boru hattı ile karıştırıldığı ve daha sonra ısıtılmış zemin branşmanları boyunca pompalandığı, karıştırma tipi bir vana olarak çalışır. Valf "dönüş" üzerine monte edildiğinde akış ayırıcı görevi görür.

Besleme ve dönüş boru hatları arasındaki köprüye, pompanın durması durumunda akışı kapatacak, ancak üç yollu vana açıkken bir çek valf takmak mümkündür. Bu durum, ısıtılan zeminin bir pompa ile düzenlenmesi fonksiyonunun uygulanması sırasında mümkündür. Bu vana aynı zamanda iki yollu vanalı devrelere veya paralel karıştırma ünitesine de monte edilebilir.

Karıştırma ve ayırma için iki farklı ürün kullanılır ve birbirinin yerine kullanılamaz. Su akış şekli, işaretleme amacıyla vana gövdesi üzerinde belirtilmiştir.

Sıcaklık regülasyonu

Isıtmalı zeminlere yönelik karıştırma ünitesi uygun sıcaklık kontrolü ile çalışır. Bu amaçla, sıcaklık sensörleri besleme veya dönüş boru hattına bağlanan termal kafalar kullanılır. Hangi seçeneği seçmek daha iyidir? Her birinin farklı nüansları var.

Düzenleme besleme boru hattının sıcaklığına göre yapılırsa, ısıtılmış zeminin dallarına sabit sıcaklıkta bir soğutma sıvısı sağlanacaktır. Sıcaklık sensörü "dönüş" üzerine kuruluysa, dönüş boru hattındaki sıcaklık sabit olacaktır. İkinci seçenekte, ısı giderme, soğutma veya ısıtmadaki artışa veya azalmaya bağlı olarak besleme soğutucusunun sıcaklığı değişecektir. Bu durumda, zemin yüzeyinin ortalama sıcaklığı genellikle ilk seçeneğe göre daha eşittir.

Birçok ısıtma ekipmanı üreticisi, pompa, vana ve diğer cihazların seçimini basitleştirmek için yazılım ürünleri sunmaktadır. Karmaşık formülleri ve tabloları incelemenize gerek kalmadan.

Şema seçildikten sonra, bileşenlerin kombinasyonu ve pompa ve vanaların özellikleri, ısıtma ekipmanının kurulumuna ilişkin tüm standartlara uygun olarak montaj başlar.

Tavsiye! Onarım için tamircilere ihtiyacınız varsa, onları seçmek için çok uygun bir hizmet var. Yapılması gereken işin detaylı açıklamasını aşağıdaki forma göndermeniz yeterli, özel ustalardan, tamir ekiplerinden ve firmalardan e-posta yoluyla fiyat içeren teklifler alacaksınız. Her biri hakkında incelemeler ve çalışma örnekleri içeren fotoğraflar görebilirsiniz. ÜCRETSİZDİR ve hiçbir zorunluluk yoktur.