Eenpijpsverwarmingssysteem Leningradka: schema's en organisatieprincipe

Voor het verwarmen van een kleine woonruimte of een twee verdiepingen tellend privéhuis is het niet noodzakelijk om dure complexe technologieën te gebruiken. Het al sinds de Sovjet-Unie bekende verwarmingssysteem “Leningradka” wordt vandaag de dag effectief toegepast om kleine woonruimten van warmte te voorzien.

Het blijft populair vanwege de eenvoud van het ontwerp en het zuinige materiaalverbruik. Want, geeft u toe, duurder en complexer betekent niet altijd beter.

U kunt een enkelpijps “Leningradka” zelf installeren. Wij helpen u de werkingsprincipes van het systeem te begrijpen, geven de belangrijkste technologische schema's en beschrijven stap voor stap de installatietechniek van het verwarmingssysteem. Het duidelijke foto- en videomateriaal helpt u de volgorde van de projectuitvoering te plannen.

Werkingsprincipe van het “Leningradka” verwarmingsschema

De opkomst van moderne verwarmingsapparatuur en nieuwe technologieën heeft het mogelijk gemaakt om de “Leningradka” te verbeteren, deze regelbaar te maken en de functionele mogelijkheden te vergroten.

De klassieke “Leningradka” is een systeem van verwarmingstoestellen (radiatoren, convertoren, panelen) die verbonden zijn door een enkele leiding. Door dit systeem circuleert vrij de warmtedrager – water of een antivriesmengsel. De warmtebron is een ketel. Radiatoren worden langs de omtrek van de woning tegen de muren geplaatst.

Het verwarmingssysteem wordt, afhankelijk van de ligging van de leidingen, in twee typen verdeeld:

• horizontaal;
• verticaal.

De leiding van het systeem kan onder of boven worden geplaatst. Bovenleidingen worden beschouwd als het meest efficiënt qua warmteafgifte, terwijl onderleidingen eenvoudiger te monteren zijn.

Onderaansluiting van de toestellen vereist het verplichte gebruik van een pomp, waardoor de economische voordelen van het systeem enigszins afnemen. Bij de bovenaansluiting is een nauwkeurige berekening tijdens de ontwerpfase en de aanleg van een aanjaaggedeelte nodig, waardoor de lengte van de leiding en de kosten voor de installatie toenemen.

Bij onderaansluiting van de verwarmingstoestellen op de verwarmingshoofdleiding moet een vernauwing van de leidingen op het traject worden voorzien, die nodig is om het koelmiddel naar de radiator te leiden.

De circulatie van het koelmiddel kan geforceerd (met behulp van een circulatiepomp) of natuurlijk plaatsvinden. Het systeem kan ook van het gesloten of open type zijn. Over de kenmerken van elk type systeem vertellen we u in de volgende sectie.

Het eenpijps verwarmingssysteem, genaamd “Leningradka”, is geschikt voor een- of tweelaagse woongebouwen met een klein oppervlak, het optimale aantal radiatoren is maximaal 5 stuks.

Bij gebruik van 6-7 radiatoren moeten zorgvuldige constructieberekeningen worden gemaakt. Bij 8 of meer radiatoren kan het systeem onvoldoende efficiënt zijn en de installatie en aanpassing ervan – onredelijk duur.

De diagonale aansluitvariant in een eenpijpsschema kan de warmteafgifte van het systeem met 10 – 12 % verhogen, maar elimineert niet de “scheefstand” in het temperatuurregime tussen de eerste radiatoren bij de ketel en de uiterste radiatoren.

Overzicht van de belangrijkste technologische schema's

Elk van de verwarmingsschema's van de Leningradka heeft zijn eigen specifieke kenmerken qua praktische uitvoering, voordelen en nadelen, die we hieronder zullen bekijken.

Kenmerken van horizontale schema's

In eengezinswoningen met één verdieping of kleine ruimtes wordt gewoonlijk de 'Leningradka' geïnstalleerd volgens een horizontaal schema. Bij de praktische uitvoering van horizontale schema's moet er rekening mee worden gehouden dat alle verwarmingselementen (radiatoren) op één niveau worden geplaatst, en dat de installatie plaatsvindt langs de muren rond de omtrek van de in te richten ruimte.

Laten we de eenvoudigste klassieke horizontale open-type schema met geforceerde circulatie bekijken.

Op het horizontale schema van de 'Leningradka': 1 — ketel; 2 — aansluitstuk; 3 — reservoir; 4 — circulatiepomp; 5 — aftapkogelkraan; 6 — versnellingscollector; 7 — Maevski-kraan; 8 — radiatoren; 9 — afvoerleiding; 10 — riolering; 11 — kogelkraan; 12 — filter; 14 — aanvoerleiding. De pijlen geven de richting aan waarin de warmtedrager zich beweegt.

Uit het schema blijkt dat het systeem bestaat uit:

1. Verwarmingsketel, die is aangesloten op het watertoevoersysteem en op het rioolnet;
2. Expansievat met aansluitstuk – door de aanwezigheid van dit vat wordt het systeem open genoemd. Hieraan is een aansluitstuk verbonden waaruit overtollig water bij het vullen van het circuit ontsnapt, evenals lucht die kan ontstaan wanneer de vloeistof in de ketel kookt;
3. Circulatiepomp, die in de retourleiding is ingebouwd. Deze zorgt voor de circulatie van water door het circuit;
4. Leiding voor warmwatertoevoer en leiding voor afvoer van gekoelde warmtedrager;
5. Radiatoren met geïnstalleerde Maevski-kranen, via welke de lucht wordt afgelaten;
6. Filter, waar het water doorheen gaat voordat het de ketel binnenkomt;
7. Twee kogelkranen – bij het openen van een ervan begint het systeem zich te vullen met warmtedrager-water tot aan het aansluitstuk. De tweede is een geheime kraan, waarmee het water rechtstreeks uit het systeem in de riolering wordt afgevoerd.

De radiatoren zijn in het schema aangesloten met een leiding van onderaf, maar men kan een diagonale aansluiting organiseren, die qua warmteafgifte als efficiënter wordt beschouwd.

Dit schema illustreert het principe van diagonale aansluiting. De warmtedrager komt van bovenaf via een leiding die is aangesloten op het bovenste deel van de radiator, en verlaat de radiator aan de achterkant onderaan.

Het bovengenoemde schema heeft aanzienlijke nadelen. Bijvoorbeeld, als reparatie of vervanging van een radiator nodig is, moet u de verwarmingsinstallatie volledig uitschakelen en het water aftappen, wat tijdens het stookseizoen zeer ongewenst is.

Het schema biedt ook geen mogelijkheid om de warmteafgifte van de radiatoren te regelen, de temperatuur in de kamers te verlagen of te verhogen. Het verbeterde schema hieronder lost deze problemen op.

Het belangrijkste verschil met het vorige schema is dat er aan beide zijden van de leidingen kogelkranen zijn geplaatst (blauw gemarkeerd), en in de onderste buis zijn bypasses met naaldafsluiters geïntegreerd (groen gemarkeerd).

De kogelkranen aan beide zijden van de radiator zijn geïnstalleerd om de watertoevoer naar de radiator te kunnen stoppen. Om de radiator te demonteren voor reparatie of vervanging zonder water uit het systeem te laten lopen, kunt u de kogelkranen afsluiten.

Dankzij de aanwezigheid van bypasses kan de radiator worden verwijderd zonder het systeem uit te schakelen – het water zal door het circuit via de onderste buis stromen.

Bypasses maken het ook mogelijk om de stroomsnelheid van de warmtedrager te regelen. Als de naaldafsluiter volledig gesloten is, ontvangt en geeft de radiator de maximale hoeveelheid warmte af.

Als de naaldafsluiter iets wordt geopend, stroomt een deel van de warmtedrager door de bypass en een ander deel door de kogelkraan. In dat geval neemt de hoeveelheid warmtedrager die de radiator binnenkomt af.

Door de naaldafsluiter te regelen, kunt u dus de temperatuur in een bepaalde ruimte controleren.

Laten we het horizontale gesloten verwarmingsschema met geforceerde circulatie bekijken.

De afbeelding toont de uitvoering van een gesloten “Leningradka”-schema met geforceerde circulatie. De toevoer van verwarmde warmtedrager gebeurt via één collectorbuis, die het afgekoelde water verzamelt en naar de ketel afvoert voor verdere verwerking.

In tegenstelling tot een open systeem staat een gesloten systeem onder druk vanwege de aanwezigheid van een gesloten expansievat. Er is ook een bedienings- en controlepaneel in het systeem aanwezig.

Het bestaat uit een behuizing waarop worden gemonteerd:

1. Veiligheidsklep. Deze wordt gekozen op basis van de technische parameters van de ketel, namelijk de maximaal toegestane druk. Als de thermostaat defect raakt, zal overtollig water via de klep ontsnappen, waardoor de druk in het systeem daalt.
2. Ontluchter. Het apparaat voert overtollige lucht uit het systeem af. Als het thermoregulatiesysteem uitvalt, zal er bij het koken van de vloeistof in de ketel overtollige lucht ontstaan, die automatisch via de ontluchter ontsnapt.
3. Manometer. Een apparaat waarmee u de druk in het systeem kunt controleren en wijzigen. Gewoonlijk is de optimale druk 1.5 atmosfeer, maar de waarde kan anders zijn – meestal hangt dit af van de parameters van de ketel.

Een gesloten systeem wordt beschouwd als de meest moderne oplossing dankzij de automatisering van bepaalde processen.

Toepassing van verticale schema's

Verticale installatieschema's van de 'Leningradka' worden gebruikt in twee verdiepingen tellende huizen met een klein oppervlak. Ze kunnen analoog open of gesloten zijn, weergegeven door circuits met geforceerde circulatie en met zwaartekracht.

Systemen met circulatiepomp hebben we hierboven vermeld. Laten we het verticale schema met natuurlijke circulatie van het gesloten type bekijken.

In het schema bevindt de pijpleiding zich verticaal en wordt het water van boven naar beneden gevoerd via het expansievat.

Het realiseren van een schema met natuurlijke circulatie is vrij complex. Hier wordt de pijpleiding in het bovenste deel van de muur gemonteerd onder een bepaalde hoek in de richting van de waterstroom. De warmtedrager komt uit de ketel in het expansievat, vanwaar deze onder druk door de leidingen en radiatoren beweegt.

Voor een efficiënte werking van het systeem moet de ketel lager worden geplaatst dan het niveau van de radiatoren.

In het schema kan ook de mogelijkheid worden voorzien om radiatoren te verwijderen zonder het verwarmingssysteem stop te zetten, door op de pijpleiding bypasses met naaldventielen en kogelkranen te installeren.

Vergelijking van zwaartekracht- en pompsystemen

Het heerst de opvatting dat het organiseren van een zwaartekrachtverwarmingssysteem geld bespaart op de circulatiepomp.

Om de natuurlijke beweging van het koelmiddel door het circuit te organiseren, moeten de hellingshoeken, diameter en lengte van de leidingen correct worden berekend, wat niet eenvoudig is. Bovendien kan een zwaartekrachtsysteem alleen probleemloos en efficiënt werken in kleine éénlaagse ruimtes; in andere huizen kan het gebruik ervan een reeks problemen veroorzaken.

Een ander nadeel van natuurlijke circulatie is dat er leidingen met een grotere diameter nodig zijn dan bij de aanleg van geforceerde verwarmingscircuits. Ze zijn duurder en bederven het interieur.

In het schema wordt de implementatie van natuurlijke circulatie voor horizontale verdeling getoond. Hier bevindt de ketel zich onder het niveau van de radiatoren, stijgt het koelmiddel door een strikt verticaal georiënteerde pijp, komt het in het expansievat en van daaruit, via de verdeelcollector, stroomt het naar de radiatoren.

In de ruimte moet een kelder voor de ketel worden ingericht, omdat de warmtebron zich onder het niveau van de radiatoren moet bevinden. Ook is voor de organisatie van natuurlijke circulatie een goed ingerichte en geïsoleerde zolder nodig, waarop het expansievat wordt gemonteerd.

Het probleem van elke natuurlijke circulatie in een huis met twee verdiepingen is dat op de tweede verdieping de radiatoren meer warmen dan op de begane grond. Het installeren van inregelkranen en bypasses kan dit probleem gedeeltelijk oplossen, maar niet significant.

Bovendien leidt de introductie van extra apparatuur tot duurdere systeem, en kan de werking ervan instabiel blijven.

De meest rationele oplossing voor het probleem van het temperatuurverschil van het koelmiddel dat de ketel verlaat en de verre apparaten op de begane grond bereikt, is het installeren van radiatoren met een groter aantal secties.

Het vergroten van het warmteafgifteoppervlak op deze manier maakt het mogelijk om de verwarmingskenmerken op verschillende niveaus van het systeem praktisch gelijk te stellen.

De zelfcirculatie-Leningradka is niet geschikt voor huizen van het mansardetype, omdat het gelijk leggen van de pijp alleen mogelijk is in een huis met een volwaardig dak. Ook kan het systeem niet worden toegepast als de bewoners niet permanent in het huis wonen.

Specificaties van de montage van het verwarmingssysteem

Het eenpijpssysteem "Leningradka" is complex in berekening en uitvoering. Om het in een huis als een efficiënt verwarmingssysteem in te voeren, moeten vooraf grondige professionele berekeningen worden uitgevoerd.

Belangrijkste componenten van het systeem "Leningradka":

• verwarmingsketel;
• leidingwerk van metaal of polypropyleen (maar niet van metaalkunststof);
• radiatorsecties;
• expansievat (voor gesloten systeem) of vat met ventiel (voor open systeem);
• T-stukken.

Ook kan een circulatiepomp nodig zijn (voor systemen met geforceerde circulatie van het verwarmingsmedium).

Om de mogelijkheden van het systeem te verbeteren, gebruikt men:

• kogelkranen (per radiator zijn er 2 kogelkranen);
• bypasses met naaldafsluiter.

Het dient te worden opgemerkt dat de hoofdleiding van het systeem in het vlak van de muur kan worden ingebed of boven dit vlak kan worden geplaatst. Als de leiding zich in de muur, het plafond of de vloer bevindt, is het belangrijk om deze met een willekeurig materiaal te isoleren. Op deze manier verbetert de warmteafgifte van de leidingen en zal de temperatuurdaling in de laatste radiatoren minimaal zijn.

De hoofdleiding kan boven de muur worden geïnstalleerd, zonder te frezen, maar in dit geval lijdt het interieur van de ruimte.

Als de hoofdleiding in het vlak van de vloer wordt geïnstalleerd, wordt de vloerbedekking boven de leiding aangebracht. Als het leidingwerk over de vloer wordt gelegd, kunnen in de toekomst enkele wijzigingen in de constructie van het systeem worden aangebracht.

De aanvoerleiding en de retourleiding van schema's met natuurlijke circulatie van het verwarmingsmedium worden meestal geïnstalleerd met een helling van 2 – 3 mm per strekkende meter in de richting van de waterstroom of een ander verwarmingsmedium in het systeem. De verwarmingselementen worden daarentegen op hetzelfde niveau geïnstalleerd. In schema's met geforceerde circulatie is het niet nodig om een helling aan te houden.

Voorbereidende werkzaamheden in de ruimte

Als het leidingwerk in constructieve elementen wordt verborgen, worden vóór de installatie van het systeem sleuven rondom gemaakt op de plaatsen waar de leidingen zullen komen.

Bij het frezen in de muur ontstaan microscheuren, en doorlopende kanalen verschijnen zowel aan de buiten- als aan de binnenzijde. Dit leidt tot het binnendringen van koude buitenlucht en de vorming van ongewenst condens op de leiding. Het resultaat – een toename van warmteverlies van de radiatoren en overmatig gasverbruik.

Daarom is het belangrijk om tijdens de installatie van de hoofdleiding in de muur, vloer of onder het plafond de leiding met een willekeurig isolatiemateriaal te isoleren.

Keuze van radiatoren en leidingen

Polypropyleen leidingen kenmerken zich door een eenvoudige installatie, maar zijn niet geschikt voor huizen in Noordelijke regio's. Polypropyleen smelt bij een temperatuur vanaf +95°C, waardoor de kans op leidingbreuk bij maximale warmteafgifte van de ketel toeneemt.

Het is aan te raden om uitsluitend metalen buizen te gebruiken, hoewel de installatie ervan gepaard gaat met moeilijkheden.

Metalen leidingen worden als het meest betrouwbaar beschouwd. Ze zijn bestand tegen hoge temperaturen van het koelmiddel, maar voor de installatie zijn laswerkzaamheden nodig.

Bij het kiezen van de buisdiameter moet rekening worden gehouden met het aantal radiatoren. Voor 4-5 radiatoren is een hoofdleiding van 25 mm diameter en een bypass van 20 mm geschikt. Voor een schema met 6-8 radiatoren wordt een hoofdleiding van 32 mm en een bypass van 25 mm gebruikt.

Als het systeem op natuurlijke circulatie werkt, moet u een hoofdleiding van 40 mm of groter kiezen. Hoe meer radiatoren in het systeem zijn opgenomen, hoe groter de buisdiameter moet zijn, anders wordt het later moeilijk om de balancering uit te voeren.

Het is ook belangrijk om het aantal radiatorelementen correct te berekenen. Het koelmiddel dat in de eerste radiator terechtkomt, heeft het hoogste rendement. Daarin koelt het water met minstens 20 graden af. Uiteindelijk wordt aan de uitlaat water van 50 graden gemengd met een stof van +70 graden.

Hierdoor komt in de tweede radiator koelmiddel met een lagere temperatuur terecht. Na elke radiator zal de temperatuur van het koelmiddel steeds verder dalen.

Om warmteverlies te compenseren en de benodigde warmteafgifte van elke radiator te garanderen, moet het aantal radiatorelementen worden vergroot. Voor de eerste radiator moet 100% vermogen worden aangehouden, voor de tweede 110%, voor de derde – 120%, enzovoort.

Aansluiting van verwarmingselementen en leidingen

De bypass wordt in de bestaande hoofdleiding ingebouwd, apart vervaardigd met aansluitingen. De afstand tussen de aansluitingen wordt met een tolerantie van 2 mm aangehouden, zodat tijdens het lassen van de hoekkranen met de Amerikaanse aansluiting de radiator past.

De toegestane spelling bij het aandraaien van de Amerikaanse aansluiting is meestal 1-2 mm. Als deze afstand wordt overschreden, zal deze scheef gaan en lekken. Om exacte maten te krijgen, moet u de hoekkranen in de radiator losschroeven en de afstand tussen de middelpunten van de koppelingen meten.

Aan de aansluitingen worden T-stukken gelast of aangesloten, één opening is bestemd voor de bypass. Het tweede T-stuk wordt op maat genomen – men meet de afstand tussen de centrale assen van de aansluitingen, rekening houdend met de maat van de bypass-aansluiting op het T-stuk.

Uitvoeren van laswerkzaamheden

Bij het lassen, als de buizen metalen zijn, is het belangrijk om inwendige ophoping te voorkomen. Als de helft van de buisdiameter is afgesloten, zal het koelmiddel onder druk liever door de ruimere hoofdleiding gaan. Hierdoor kunnen radiatoren mogelijk onvoldoende warmte krijgen.

Als er bij het lassen van elementen ophoping is ontstaan, moet het werk onmiddellijk worden overgedaan door de elementen opnieuw te lassen.

Bij het lassen van de bypass en de hoofdleiding moet u van tevoren bepalen welk uiteinde eerst gelast moet worden, omdat er situaties kunnen zijn waarin, nadat u één rand hebt gelast, het vanaf de andere kant niet mogelijk is om het lasapparaat tussen de buis en het T-stuk te plaatsen.

Nadat alle onderdelen gereed zijn, hangt u de radiatoren op met hoekventielen en combinatiemoffen, legt u de bypass met aftakkingen in de sleuf, meet u de lengte van de aftakkingen, snijdt u het overtollige af, verwijdert u de combinatiemoffen en last u ze aan de aftakkingen.

Afsluitende werkzaamheden

Voordat u het systeem in werking stelt, moet u de lucht uit de leidingen en radiatoren verwijderen met behulp van de Majevski-kranen.

Ook is het belangrijk om na het in werking stellen en controleren van alle onderdelen en verbindingen het systeem in balans te brengen – de temperatuur in alle radiatoren gelijk te maken door de naaldklep te regelen.

In verticale schema's wordt water van bovenaf via de stijgleidingen toegevoerd. Het expansievat moet zich boven het niveau van de radiatoren bevinden en de leiding wordt meestal in de muur gemonteerd. Ook is het belangrijk om een apparaat voor geforceerde circulatie in het systeem te integreren.

Voor- en nadelen van het systeem

De belangrijkste voordelen van “Leningradka” – eenvoudige installatie, hoog rendement, besparing op verbruiksmaterialen, montage (er wordt een sleuf voor één buis gemaakt of helemaal niet als voor het open type installatie wordt gekozen).

Dankzij de toepassing van bypasses, kogelkranen en een regelpaneel is het mogelijk geworden om de temperatuur in de kamers te regelen zonder de warmte in andere ruimtes te verlagen; om radiatoren te vervangen en te repareren zonder het systeem stil te leggen.

Het grootste nadeel van het systeem is de complexiteit van de berekeningen, de noodzaak van balancering, wat vaak leidt tot extra kosten – installatie van extra apparatuur, reparatiewerkzaamheden enz.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Informatieve video over de uitvoeringsschema's van het “Leningradka”-systeem:

Het “Leningradka”-genoemde verwarmingssysteem is een budgetvriendelijke en efficiënte oplossing voor het verwarmen van huizen met een klein oppervlak.

Heeft u iets toe te voegen aan de gepresenteerde informatie of heeft u vragen over het onderwerp – laat dan alstublieft een reactie achter op de publicatie, deel uw persoonlijke ervaring met het inrichten van een “Leningradka”. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.