Hur ett strålningsvärmesystem fungerar: scheman och distributionsvarianter

När husägaren bestämmer hur man ska värma sitt eget hus kan han/hon välja bland många uppvärmningstekniker. Gemensamt för dem är en liknande uppsättning konstruktionselement, inklusive en panna, rörsystem och värmeelement som direkt värmer rummet.

Det finns skillnader i röranslutningsscheman, ett av dess alternativ är strålvärmesystemet, vars egenskaper och byggregler kommer att diskuteras i artikeln. Vi har detaljerat beskrivit kollektorinstallationens specifikationer och presenterat alternativ för dess konstruktion. Vi har också angivit urvalskriterier för utrustning för att bygga kretsar.

För en tydlig uppfattning av den presenterade informationen har texten kompletterats med fotoalbum, användbara diagram och videor.

Starka fördelar med strålkoppling

Uppvärmningssystemets huvuduppgift är att ersätta den värme som byggnaden förlorar på grund av skillnader mellan inomhus- och utomhustemperatur, samt på grund av olika värmeledningsförmåga hos ytterväggarna. Lösningen beror till stor del på ett väl valt röruppläggningsschema som transporterar värmebärare till elementen.

I praktiken kan alla värmeelement kopplas samman med följande metoder:

• T-rörsanslutning;
• Strål (kollektor) anslutning, där varje värmeelement får ett eget rörpar för fram- och returflöde via en kollektor.

T-rör eller perimetral röranslutning är billigare. Men eftersom elementen är sammankopplade och anslutna via en gemensam stigare måste systemet stängas av helt och tömmas på värmebärare för att reparera en enskild radiator eller sektion. Eller så måste man utrusta det med bypass och avstängningsventiler, vilket avsevärt ökar kostnaden för uppvärmningssystemet.

Vid traditionell perimeteruppdelning installeras hela rörledningen oftast öppet, mer sällan dolt. Strålvärmesystem läggs huvudsakligen i väggar eller golv, eftersom ett stort antal rör som läggs ovanpå konstruktioner påverkar inredningen negativt.

Golvvärmesystemet installeras dolt, vilket enligt teknisk specifikation ordnas enligt strålschema. Strålrörledningen till värmeapparaterna läggs också dolt i golvavjämningen, eftersom det är bättre av tekniska och arkitektoniska skäl.

Montering av rörledning enligt strålschema blir betydligt dyrare än att anordna systemet med perimetermetod. Men tack vare den specifika egenskapen hos sådan uppdelning levereras den uppvärmda värmebäraren till alla punkter samtidigt.

Stort antal rör vid användning av strålmetoden för rörledningsmontering kan förstöra inredningen. Därför läggs alla värmekommunikationer i golv eller väggar.

Alla anslutningar förblir på ytan, så risken för läckage under avjämningen är nästan obefintlig. Vid ett T-kopplingssystem kan detta inte göras, eftersom man vid slitage av anslutningar måste bryta upp väggar och golv.

För att minska rörförbrukningen läggs rörledningar som monterats enligt strålschema inte längs omkretsen utan på kortaste vägen – från fördelaren till apparaten.

Den största nackdelen med kollektordragning är den höga materialåtgången, vilket innebär en stor längd. För normal drift krävs tekniska anordningar, eftersom det är uteslutande tvångsscheman. Och den största fördelen är att man i varje rum kan ställa in olika temperaturer och skapa ett bekvämt inomhusklimat i vilket rum som helst.

Varje radiator eller konvektor ansluts oberoende, vilket också är praktiskt för service och byte av slitna systemkomponenter utan att behöva stänga av värmen i hela huset eller lägenheten.

Dold installation förbättrar avsevärt det visuella utseendet i alla rum, eftersom endast värmeelementen är synliga.

Principen för att organisera ett strålschema

En av de centrala delarna i ett strålningssystem är kollektorenheten. Om du planerar att installera värme i ett hus med flera våningar, bör kollektorn finnas på varje nivå.

Vid installation placeras kollektorer i en kollektorskåp, där det finns ett bekvämt system för placering av detta element för framtida underhåll eller justering.

Strålningsschema används för en- och två-rörssystem. Det första alternativet innebär att tillförsel och återinsamling av värmebärar mediet sker med en kollektor. Det andra alternativet innebär användning av två kollektorer för tillförsel och retur.

En otvivelaktig fördel med strålningssystemet är det minimala antalet kopplingar, vilket påverkar hela värmesystemets hydrauliska stabilitet positivt. Den centrala arbetsenheten är pannan.

För att säkerställa hög verkningsgrad och säkerhet måste ägaren ta hänsyn till enhetens effekt, värmeförbrukningen hos värmeanordningarna och systemets värmeförluster. Detta måste göras oavsett vilken typ av bränsle pannan använder.

Ökningen av rörledningens längd vid skapandet av ett strålningsschema innebär en marginell ökning av värmeförluster, vilket också måste beaktas för effektbalansen.

I en en-rörs strålningsledning av värmekretsar sker tillförseln av det förberedda värmebärar mediet till värmeanordningarna med samma kollektor som samlar upp returflödet och skickar det till pannan (+).

Väljer cirkulationspump

Strålningsledning av rörledningar används främst i horisontella system med bottenmatning av värmebäraren. Det kräver en cirkulationspump som stimulerar rörelsen av varmt vatten genom de många grenarna.

Styrd cirkulation av värmebäraren gör det möjligt att minska temperaturskillnaden mellan in- och utlopp från värmekretsen. Som ett resultat kan man öka värmeeffektiviteten, vilket gör systemet mer kompakt och mindre materialkrävande.

Vid val och installation av cirkulationspumpen måste man ta hänsyn till ett antal funktioner, med vilka man kan uppnå hög effektivitet i hela systemet.

Denna enhet väljs utifrån flera viktiga parametrar, inklusive:

• kapacitet, m³/h;
• tryckhöjd, m.

För att korrekt välja en cirkulationspump efter dessa parametrar måste man ta hänsyn till rörens diameter, deras längd och höjd i förhållande till pumpenhetens placering. Vid utformning av installationsprojektet för värmesystemet beräknas dessa parametrar i förväg.

Regler för installation av cirkulationspump

Genom att följa rekommendationerna nedan kan man uppnå hög verkningsgrad och säkerhet för uppvärmningen:

• cirkulationspumpar med våt rotor installeras så att axeln är i horisontellt läge;
• enheten med termostat ska inte vara nära heta ytor (radiator eller panna) för att inte förvränga avläsningarna;
• som regel installeras den på returledningen på grund av lägre temperaturer. Moderna modeller kan även monteras på framledningen och tål höga temperaturer;
• värmekretsen ska vara utrustad med en luftavluftningsmekanism. Om sådan inte finns, ska pumpen ha en luftavledare;
• bör placeras så nära expansionskärlet som möjligt;
• före installation av pumpen rekommenderas att spola systemet för att avlägsna fasta partiklar;
• före start av pumpen, fyll systemet med vatten;

För att inte drabbas av överdrivet buller, välj pumpen i enlighet med värmesystemets kapacitet.

Och går det utan pump?

Självklart kan man spara pengar och inte köpa pump, luftavledare för luftavluftning, sensorer etc. Men ett strålsystem med naturlig cirkulation kräver att man uppfyller flera inte särskilt bekväma villkor.

Experter rekommenderar detta alternativ i mycket sällsynta fall. För det första krävs installation av rör med stor diameter. För det andra måste expansionskärlet installeras på objektets högsta punkt.

För att spara på komponenter kan man klara sig utan pump, men det är bara möjligt om vissa villkor är uppfyllda och endast för små byggnader.

Detta alternativ passar för en sommarstuga eller annan anspråkslös fastighet och ger tillräckligt med värme. Valet mellan naturlig cirkulation och tvångscirkulation bör göras redan i projekteringsstadiet.

Väljer fördelningskollektor

Denna enhet kallas även för distributionsgrenrör. Den används för att tillföra värmebärare till varje värmeanordning (golvvärme, radiator, konvektor etc.). Genom fördelaren sker även returflöd, som sedan gär till pannan eller blandas igen i kretsen för temperaturreglering.

Fördelaren kan stödja från 2 till 12 kretsar. Vissa tilleverare erbjuder ännu fler grenar för att genmföra komplexa prjekt.

Distributionsfördelaren är den huvudsakliga transportterminalen som tjänar till att fördela värmebärare i rätt mängd för varje rum eller värmeapparat.

Grenrören är ofta utrustade med ytterligare avstängnings-, reglerings- och termostatiska element. De gör det möjligt att ställa in optimalt flöde av värmebärare i varje värmegren. Närvaron av lluftavskiljare garanterar ett effektivare och säkrare systemarbete.

Anslutningsschema för strålkoppling

När man väljer ett värmeschema väljer man i de flesta fall en strålningsfördelning våningsvis av rörledningen. Alla rör döljs i golvets tjocklek. Fördelaren – huvudfördelningsorganet installeras i en nisch i väggen, ofta i ett speciellt skåp placerat i mitten av huset/lägenheten.

I de allra flesta fall av strålningsfördelning krävs en cirkulationspump, och ibland flera, installerade på varje slinga eller gren. Dess nödvändighet beskrivs ovan. Strålningsfördelningen av värmesystemets monterig utförs oftast baserat på en- och tvårörmontering, vilket nästan helt ersätter T-kopplingsanslutningstypen.

Detta är ett förenklat schema för strålningsfördelning där varje radiator ansluts till fördelarens uttag för fram- och returtillförsel av värmebärare.

På varje våning nära stigröret i ett tvårörssystem installeras fram- och returfördelare. Under golvet går rör från bäda fördelarna i väggen eller under golvet och ansluts till varje radiator inom våningen.

Var och en av kretsarna bör ha ungefär samma längd. Om detta inte kan uppnås måste varje slinga utrustas med en egen cirkulationspump och automatik för temperaturreglering.

Därmed blir temperaturändringen helt oberoende i varje krets och kommer inte att påverka varandra. Eftersom rörledningen kommer att ligga under avjämningsmassan måste varje radiator utrustas med en luftventil. Luftavskiljaren kan även placeras på fördelaren.

Vad behöver göras innan installation?

Innan arbetet påbörjas är ägarens upgift att korrekt välja alla komponenter och platser för utrustningen, nämligen:

• bestämma var radiatorerna ska placeras;
• välja typ av radiatorer baserat på tryckvärden och typ av värmebärare, samt bestämma antalet sektioner eller panelernas yta (göra en beräkning av värmeförluster och beräkna den värmekraft som krävs för att värma varje rum på ett bra sätt);
• rita schematiskt radiatorernas placering och rörledningens vägar, utan att glömma övriga element i värmesystemet (panna, fördelare, pump etc.);
• göra en papperslista över alla element och göra inköpen. För att inte räkna fel kan man bjuda in en expert.

Så, för att gå vidare till nästa steg måste man ta hänsyn till reglerna för installation av ett strålningssystem

Regler för installation av strålkoppling

Om du har valt att lägga rören under golvet, följ några regler som hjälper till att undvika värmeförluster och frysning av värmebäraren. Det måste finnas tillräckligt med utrymme mellan rågolv och färdigt golv (mer om detta i beskrivningen).

När man installerar rör i golvet är det viktigt att ta hänsyn till flera krav, varav ett är att det finns tillräckligt med utrymme mellan färdigt golv och rågolv

Som rågolv kan en betongfundamentplatta användas. Först lägger man ett lager isolering, sedan lägger man rörledningen. Om man lägger rör utan värmeisolerande underlag kan vattnet i dessa områden frysa och förlora mycket värme.

När det gäller rör är det bäst att välja polyeten- eller metall-plastmodeller som är mycket flexibla. Rörledning av polypropen böjs dåligt och passar därför inte för strålningsförgrening.

I de flesta fall används rör med diameter 16–20 mm (om radiatoreffekten överstiger 1,5 kW, då 20 mm), på vilket man sätter en värmeisolerande korrugerad slang för att minska värmeförluster och kompensera för termisk expansion.

Rörledningen måste fästas i underlaget så att den inte flyter upp under gjutning av det färdiga avjämningsskiktet. Man kan fästa den med monteringsband, plastklämmor eller andra tillgängliga metoder.

Röret under avjämningen måste absolut isoleras för att minska värmeförlusterna till ett minimum, och på bottenvåningen måste man lägga ett lager värmeisolering

Sedan lägger vi isolering runt rörledningen med ett lager på 50 mm av penoplex eller frigolit. Isoleringen fäster vi också i golvunderlaget med pluggspik. Det sista steget är att gjuta ett bruksskikt på 5-7 cm, som kommer att fungera som underlag för färdigt golv. På denna yta kan man sedan lägga vilken golvbeläggning som helst.

Om rörläggning sker på andra våningen eller högre, är installation av ett värmeskikt valfritt. Kom ihåg en viktig regel: på rörsträckor som är under golvet får det inte finnas några skarvar.

Vid förekomst av en cirkulationspump med tillräcklig effekt och kapacitet placeras fördelaren ibland en våning lägre i förhållande till radiatorernas nivå.

Om fördelaren placeras på en lägre nivå (källare), måste flera regler för korrekt rördragning från kammen till radiatorerna på nästa nivå beaktas.

Från fördelaren går rören vertikalt upp till taket. Därefter görs en böjning och röret längs taket leds till varje radiator med ytterligare en 90-graders böj. Rören måste fästas i taket. På så sätt ansluts det vertikala röret genom bjälklaget till varje värmeelement.

Strålkoppling och golvvärme

Strålsystem kan även användas för att installera ett golvvärmesystem. Med ett välgjort projekt som tar hänsyn till alla faktorer kan man avstå från radiatorer och göra golvvärmen till den primära värmekällan.

Värmeflödena kommer att fördelas jämnt i hela rummet, utan att skapa konvektionseffekt till skillnad från radiatorer. Resultatet är att det inte förekommer någon dammcirkulation i luften.

Innan man sätter igång med att förverkliga idén om vattenburen golvvärme är det viktigt att beakta följande särdrag:

• På en betong- eller träbas läggs en reflekterande skärm med ett värmeskikt;
• Ovanpå läggs rören i en slingformad layout;
• Innan betong gjuts utförs ett hydrauliskt tryckprov av systemet under ett dygn;
• Det sista lagret utgörs av en avjämningsmassa eller golvbeläggning.

Varje krets fördelare måste vara utrustad med flödesmätare och termostatventiler som möjliggör exakt kontroll av värmebärarens flöde och reglering av dess temperatur.

Vid rördragning kan termostatiska huvuden och ställdon användas. Dessa enheter gör det möjligt att automatisera golvvärmens funktion. Systemet reagerar på förändringar i rumstemperatur och ställer in en bekväm nivå för varje rum.

Strålkoppling för golvvärme kräver att fördelaren utrustas med flera tillbehör som möjliggör kontroll, automatisering och styrning av golvvärmen för att uppnå maximal komfort och energieffektivitet.

Vid installation är det extremt viktigt att fästa rören korrekt innan allt gjuts med avjämningsmassa. För detta kan man använda isolering med spår, armeringsnät eller klämmor.

Innan du lägger rörledningen måste du tydligt bestämma den rutt som värmebäraren ska ta för att värma golvet (undvik att korsa rör). Det är bäst att kapa röret först efter fullständig läggning och anslutning till retur- och framledningsfördelarna.

Det är viktigt att rörledningen står under tryck under gjutningen. Medan betongblandningen inte har härdat helt och tre veckor har gått, får du inte tillföra värmebärare med arbetstemperatur. Först därefter börjar du med 25°C och efter 4 dagar avslutar du med projekttemperaturen.

Alternativ för trähus

För att lägga rörledningen i en trägrund måste du borra hål i träbjälkarna i bjälklaget. Hålen måste vara något större än rörens diameter så att bjälken och hela konstruktionen inte skapar tryck på rörledningen.

Vid installation av stjärnkoppling i träbjälklag är det viktigt att golvkonstruktionen inte skapar tryck på rören och att dessa är ordentligt fastsatta.

I vårt exempel är rågolvet av trä, på vilket rörsystemet är placerat. Återigen, i golvtjockleken får det inte finnas några skarvar, eftersom de måste placeras uteslutande ovanför golvbeläggningens nivå.

Genomgång av argument för och emot

Vi börjar med nackdelarna. Förutom materialåtgången som påverkar projektets kostnad, krävs installation av en fördelningsskåp, för vilket du behöver extra utrymme.

Därmed slutar nackdelarna med stjärnkopplingen och en rad fördelar börjar:

• Enkel projektering och installation, systemet använder rör med samma diameter;
• vid dold installation i väggar och golv finns inga skarvar;
• hög installationshastighet tack vare minimalt antal skarvar;
• utökad funktionalitet genom installation av avstängningsventiler, sensorer, luftavledare och termostathuvuden för automatisering av värmesystemet;
• temperaturreglering i varje enskilt rum med mekaniska eller automatiska komponenter;
• möjlighet att stänga av valfri radiator utan att stoppa värmeprocessen;
• jämn uppvärmning av alla rum.

Den externa kontrollpanelen gör det möjligt att programmera värmearbetet, inklusive automatisk inställning beroende på väderförhållanden utomhus. Tack vare de installerade sensorerna kan alla boende ställa in valfria parametrar som är bekväma för dem, medan de befinner sig i ett specifikt rum.

Stjärnkopplingen är materialkrävande i genomförandet, men överträffar alla andra alternativ i flexibilitet och effektivitet för hela uppvärmningen

Således gör stjärnkopplingen det möjligt att uppnå hög styrbarhet i värmesystemet och optimalt flöde av värmebäraren.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon hjälper dig att tydligt förstå monteringsdetaljerna och hur värmesystemet med strålrörsfördelning fungerar:

Ett energieffektivt värmesystem – det är en balanserad kombination av alla dess komponenter. Rördragningen fungerar som ett slags blodomlopp för uppvärmningen. Strålrörsmonteringsmetoden gör det möjligt att leverera exakt så mycket värmebärare som varje arbetsenhet behöver för optimal drift.

Vill du ställa frågor om otydligheter som du blev intresserad av under materialgenomgången? Vill du dela med dig av användbara detaljer om konstruktionen av strålrörssystem? Skriv gärna kommentarer i blocket nedan.