Схема двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией: Cистемы отопления с принудительной циркуляцией

Содержание

Cистемы отопления с принудительной циркуляцией

Циркуляция в системе отопления дома может быть естественной и принудительной. Системы с естественной циркуляцией позволяют обогревать только одноэтажный дом сравнительно небольших размеров, являются менее эффективными и функциональными. Поэтому наиболее широкое применение сегодня имеют системы, в которых осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя.

ТМ Ogint представляет современные радиаторы для эффективной работы отопления данного типа. Также мы выпускаем и реализуем качественные монтажные комплектующие и трубопроводную арматуру.

Состав системы с принудительной циркуляцией

Современная система водяного отопления с принудительной циркуляцией состоит из следующих основных компонентов:

  • котел. Возможно использование любых типов котельного оборудования;
  • разводка трубопровода;
  • отопительные приборы. Оптимальным выбором будут радиаторы Ogint. Наиболее высокую эффективность обеспечивают алюминиевые радиаторы Ogint — Classic, Delta Plus и Alpha, которые оптимально приспособлены к работе в автономных системах;
  • циркуляционный насос, который может устанавливаться отдельно или быть вмонтированным в котел;
  • закрытый расширительный бак.

Принцип работы и особенности системы с принудительной циркуляцией

Главной особенностью систем этого типа является то, что циркуляция теплоносителя поддерживается не за счет естественной разницы давлений, а принудительным путем при помощи циркуляционного насоса. Этот насос развивает необходимое давление, обеспечивая стабильную скорость движения воды по трубам. Он может устанавливаться как на подающей, так и на обратной магистрали.

Более предпочтительной является установка насоса на обратной магистрали, поскольку здесь он не подвергается воздействию высоких температур, что повышает его эксплуатационный ресурс.

Принудительный принцип движения теплоносителя позволяет использовать практически любые типы котлов для отопления частного дома. При этом оборудование может работать с умеренным температурным режимом: не требуется сильный нагрев воды для обеспечения ее циркуляции.

Важной составляющей является расширительный бак, который принимает излишки теплоносителя при его расширении. В данном случае используется герметичный бак, поэтому система также называется закрытой. Бак оснащается мембранным клапаном, который открывается при увеличении давления в системе выше определенного значения. Вода поступает в бак, давление в системе снижается до нормы, и клапан закрывается. При снижении давления в трубопроводе мембранный клапан открывается и выпускает воду в систему. Таким образом поддерживается стабильное давление, которое необходимо для нормальной и безопасной работы отопления.

Схема разводки труб при принудительной циркуляции может быть самой разной. Может применяться как однотрубная, так и двухтрубная разводка. Для одноэтажных зданий используется горизонтальная система. Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией будет вертикальной (с использованием вертикальных стояков). Также эта схема позволяет отапливать и здание большей этажности.

По принципу движения теплоносителя система может быть тупиковой (встречной) и попутной. Встречная является более простой и дешевой. Попутная схема движения теплоносителя обеспечивает оптимальную сбалансированность системы особенно при значительной протяженности трубопроводов, например, если отапливается большой трехэтажный дом.

Выбор радиаторов осуществляется, исходя из показателей эффективности и надежности. Оптимальным вариантом будут алюминиевые радиаторы Ogint, которые обладают максимальной теплоотдачей и небольшим внутренним объемом.

Преимущества и недостатки систем с принудительной циркуляцией

Системы отопления с принудительным движением теплоносителя получили широкое распространение благодаря следующим преимуществам:

  • возможность организации эффективного отопления при большой протяженности трубопроводов;
  • быстрый нагрев всех радиаторов в системе;
  • меньший диаметр труб для подключения котла и радиаторной системы, что существенно снижает затраты на материалы;
  • работа котла с оптимальным температурным режимом, что дает экономию энергоносителя и увеличивает ресурс оборудования;
  • простота монтажа за счет отсутствия необходимость обеспечивать уклон трубопроводов;
  • отсутствие необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя — система замкнутая, и вода не испаряется;
  • в качестве теплоносителя может использоваться антифриз;
  • широкий выбор возможных вариантов разводки труб;
  • эффективная и быстрая регулировка давления.

Имеются у отопления с принудительной циркуляцией и некоторые недостатки.

Главным недостатком является то, что система этого типа всегда зависит от электроснабжения, поскольку при аварийных отключениях электроэнергии циркуляционный насос не работает. Чтобы обеспечить стабильное отопление и предотвратить замерзание теплоносителя в таких аварийных ситуациях, рекомендуется использовать резервный электрогенератор.

Также недостатком систем с принудительной циркуляцией можно назвать наличие дополнительного механизма (циркуляционного насоса), который подвержен износу и может выходить из строя.

В системах с большой протяженностью трубопроводов размер расширительного бака может быть очень значительным. Дело в том, что закрытый бак заполняется не более чем на 30-60% объема. В результате могут потребоваться дополнительные решения по размещению бака.

В целом же, системы с принудительной циркуляцией — это оптимальное решение для большинства частных домов. Также они могут применяться и в квартирах. Использование передовых радиаторов Ogint позволит добиться максимальной эффективности в работе отопления.

Двухтрубная система отопления с принудительной и естественной циркуляцией

В настоящее время выделяют 2 основных способа подключения батарей, конвекторов и т.п. оборудования к котлу – последовательный и параллельный. Последовательное подключение достигается с помощью однотрубной разводки, параллельное – с помощью двухтрубной системы отопления.

Оглавление

Одно- и двухтрубная системы отопления

При параллельной разводке (двухтрубная система отопления частного дома) каждая батарея получает нагретый теплоноситель из подающей трубы и отдает в «обратку». Труб для монтажа нужно в два раза больше, зато есть возможность регулировать теплоотдачу на каждой батарее, снижая температуру в нежилых комнатах и тем самым экономя топливо.

Частный случай такого подключения – лучевую схему, здесь рассматривать не будем по причине сложности регулировки и высокого расхода материалов.

Схема 1- и 2х-трубной системы отопления

В последовательной разводке (однотрубная система отопления) теплоноситель из котла проходит последовательно все радиаторы, отдавая в каждом часть энергии.

Это самая простая схема, требующая наименьшего количества материалов. Плохо в ней то, что ближний к котлу радиатор будет самым горячим, дальний, самым холодным.

Кроме того, нет возможности регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов. Такая схема сегодня почти не применяется.

Системы отопления с естественной и принудительной циркуляцей

Наиболее широко применяемое в нашей стране – водяное отопление. В трубе теплоноситель может двигаться либо естественно, либо принудительно под действием насоса.

В системе отопления с естественной циркуляцией, теплоноситель, расширяясь от нагревания в котле, создает давление в системе отопления и движется по контуру, постепенно охлаждаясь в радиаторах.

Такому отоплению для функционирования не нужно электричества, оно просто в устройстве, но важен правильный подбор диаметра труб, точное соблюдение углов уклона труб при монтаже.

Система отопления с естественной циркуляцией применяется для маломощных котлов и небольших помещений (квартиры, небольшие загородные домики на 2-3 комнаты). Общая длина контура не должна превышать 30 м. КПД такого принципа обогрева дома ниже, чем схемы с принудительной циркуляцией.

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя имеет встроенный циркуляционный насос, который всегда монтируется в трубу «обратки». Это исключает контакт с горячим теплоносителем и увеличивает срок службы насоса. Насос может использоваться один или несколько, в зависимости от размеров дома, количества и протяженности контуров разводки.

Характеристики принудительной циркуляции

  • независимость от температуры теплоносителя
  • увеличение протяженности контуров
  • свобода в выборе схемных решений при проектировании отопления
  • возможность регулирования режима работы
  • зависимость от электричества

Подводящие к котлу трубы могут быть неметаллическими. Это может быть полипропилен, металлопластик, важно чтобы они имели максимальную рабочую температуру от 950 С.

Открытые и закрытые контуры отопления

Открытыми называют разводки отопления, в которых теплоноситель (как правило, это вода) сообщается с атмосферой. Они имеют расширительный бак, в который по необходимости доливается вода. Изменения объема теплоносителя вызванные нагреванием в котле приводят к повышению или понижению уровня воды в расширительном баке. Открытая система требует периодического контроля уровня теплоносителя. Прозевал – вода может закипеть в котле и вывести из строя оборудование.

Мембранный расширительный бак

Более распространенная и экономичная — закрытая двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Для её правильного функционирования обязательно устанавливаются дополнительные приборы.

Мембранный расширительный бак

В противоположность открытым, закрытые системы не имеют контакта с атмосферой. Для контроля увеличения и уменьшения объема теплоносителя используется мембранный расширительный бак. Он представляет собой герметичную емкость, внутри поделенную на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена воздухом или азотом под давлением. Вторая соединена с трубами отопительного контура. Такая конструкция успешно компенсирует внезапное повышение или понижение давления в трубах, предотвращая поломки из-за резких перегрузок. Размер емкости подбирается в объеме, сравнимом с температурным расширением теплоносителя в системе. Ориентировочно около 10 % от общего количества теплоносителя. При этом необходимо контролировать давление в системе отопления в соответствии с конструктивными требованиями котла и насоса.

Мембранный бак для отопления — монтаж

Расширительную емкость перед монтажом необходимо накачать до расчетного давления или проверить, т.к. производители , как правило, поставляют уже накачанные мембранные баки. В бытовых системах давление колеблется в районе 2-2,5 бар, но не превышает 4 бар. Где устанавливать бак? До насоса на обратке, поближе к котлу. На случай аварийного повышения давления в трубах больше, чем выдержит мембранный расширительный бак, обязательно устанавливается предохранительный клапан.

Автоматический воздухоотводчик

Воздухоотводчик spirotop

В системах с принудительной циркуляцией, удаление воздуха особенно важно для предотвращения кавитации в работе насоса и преждевременного выхода его из строя. Как стравливается воздух? В высшей точке системы или контура теплоноситель резко меняет скорость и направление и происходит отделение газовых пузырьков. Именно здесь устанавливается автоматический воздухоотводчик.

Устроен он очень просто. Упрощенно устройство можно описать как колбу с поплавком. Когда в колбе скапливается воздух, поплавок опускается и открывает для воздуха клапан. Теплоноситель под давлением заполняет колбу, поднимая поплавок и запирая клапан. Самые практичные модели — с отсекающим клапаном, который дает возможность свободно прикрутить – выкрутить воздухоотводчик не проливая при этом теплоноситель. Из-за некачественного теплоносителя, воздухоотделитель может выходить из строя чаще других элементов котельной. Все неисправности этого узла проявляются как появление течи и вызываются двумя причинами:

  1. Игла засорилась солями жесткости. Устраняется самостоятельно зачисткой иглы и кулисного механизма. Достаточно открутить крышку, после зачистки все собрать.
  2. Нарушение целостности уплотнительной прокладки (кольца) под крышкой корпуса. Поменять прокладку, либо на резьбу, которой крепится крышка, сделать несколько витков фум-ленты.

Удаление воздуха необходимо предусмотреть и в других местах контура разводки – на стояках, гребенках и каждом отопительном приборе. В последнее время на радиаторах вместо привычного клапана Маевского стали устанавливать угловые автоматические воздухоотделители. Это актуально для отопительных контуров, смонтированных давно и неправильно. Чтобы не мучиться, регулярно стравливая воздух из труб, лучше поставить автоматический воздухоотводчик. Важная деталь — при установке необходимо следить, чтобы ниппель был направлен вверх, в противном случае поплавок не будет работать.

Все современные технологии и конструктивные решения направлены на снижение эксплуатационных затрат на обогрев помещения – уменьшения потребления топлива, уменьшения стоимости обслуживания. Но самое неприятное, что как бы не снижали потребление топлива, какой бы дешевый вид топлива не нашли, за него надо платить, а сожженное топливо по законам термодинамики отдаст нам меньше половины полученного тепла. Это печально.

Есть решение, когда не нужно платить за топливо и стоимость обслуживания оборудования составит сущий пустяк. Это геотермальный тепловой насос.

Тепловой насос — принцип работы

Тепловой насос — принцип работы

Любой холодильник, забирая тепло из замкнутого объема, отдает его в окружающую среду. Тепловой насос, наоборот, забирает тепло у окружающей среды, охлаждая её, и нагнетает его в замкнутый объем дома. Происходит это так: на участке возле дома пробурена скважина, либо ниже 1 м выкопаны траншеи, куда уложены трубы. На такой глубине температура практически постоянна и равна примерно 100 С. По трубам насосом прокачивается вода и приобретает ту же температуру, что и земля. В доме, в специальном баке теплообменнике вода передает температуру земли фреону. Далее фреон сжимается компрессором и от сжатия нагревается до 600С. В другом устройстве – конденсаторе — он отдает эти 600 С в систему обогрева дома. Потом холодный газ снова нагревается до 100 С и цикл повторяется.

Это очень примитивное описание, но суть в том, что энергия (электрическая) тратится только на перекачку воды через подземные трубопроводы, работу компрессора и принудительную циркуляцию теплоносителя. 1 квт затраченной электроэнергии приносит в дом около 3,5-4,5 квт тепла земли. Поэтому говорят, что у теплового насоса кпд выше 100%. У систем отопления на основе теплового насоса масса хороших свойств:

  • Они бесшумны как холодильник
  • Пожаробезопасны
  • Имеют большой срок службы (до 50 лет скважина, до 20 лет оборудование)
  • Легко автоматизируются
  • Одно и то же оборудование зимой греет, летом кондиционирует
  • Нет вредных выбросов

Окупаемость тепловых насосов

Несмотря на дороговизну первоначальных вложений, тепловые насосы уже конкурируют даже с газовым оборудованием, если цена газового проекта достаточно высока. Приведенная ниже таблица дает возможность, пусть грубо, оценить целесообразность установки теплового насоса.

Данные приведены для обогрева коттеджа 240 м2

Газовый котел Дизельный котел Электрический котел Твердотопливный котел Тепловой
насос
Тепловая мощность (кВт) 24 27 24 24 14
Условная стоимость энергоносителя (грн.) 75 /100 м3 5,5 /л. 0,1872 /кВт 722,26 / тн. 0,1872 /кВт
Стоимость оборудования (€) 3 000,00 1 000,00 800,00 1 677,26 11 600,00
Установка и монтаж* (€) 10 000,00 300,00 300,00 5 500,00
Разрешительная документация + +
Эксплуатационные затраты в год (грн.) 3 888,00 31 104,00 9 995,58 15 552,00 1 002,79
Обслуживание (€) 1000 1000 0 100 0
Итого за год (€) 14 516,77 6 434,19 2 428,56 3 844,36 17 233,29
Расходы за 5 лет (€) 7 583,87 25 670,96 6 642,82 10 835,48 667,43
Итого расходы за 5 лет (€) 20 583,87 26 970,96 7 742,82 12 512,74 17 766,43

Итак, срок окупаемости теплового насоса по сравнению с другими вариантами получения тепла составляет 3-7 лет, а с учетом постоянного роста цен на энергоносители может быть ещё меньше. Если получать электричество из возобновляемых источников, полная автономность отопления и нулевые эксплуатационные расходы будут обеспечены.

 Загрузка ...

Рекомендуем прочесть!

принцип работы, плюсы и минусы

Чтобы создать уютную обстановку у себя в жилище, необходимо не только сделать соответствующий интерьер, но и позаботиться об установке системы отопления. Она может быть организована по разным принципам. Делая свой выбор в пользу водяного, следует обратить внимание на то, которое предусматривает принудительную циркуляцию теплоносителя. Оно подходит для домов с различной этажностью и площадью. Следует рассмотреть подробнее, как функционирует система отопления с принудительной циркуляцией, какие у нее есть достоинства и недостатки, а также по каким схемам может происходить ее организация и каких правил следует придерживаться при монтаже.

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией.

Принцип работы системы

Итак, нужно начать с принципа работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией.

Следует знать, что когда теплоноситель проходит по трубам естественным путем, то он сначала поднимается вверх, затем попадает в отопительные элементы и, остывая, возвращается к нагревательному устройству.

В результате этого функционирование осуществляется с невысокой эффективностью. Ведь здесь вода движется крайне медленно. Чтобы ускорить данный процесс и тем самым повысить эффективность системы отопления, используют специальный нанос, предназначенный для улучшения движения теплоносителя. Обогрев жилища по такой схеме носит название принудительной циркуляции. Поскольку насос принимает теплоноситель и сразу же отправляет его к отопительным элементам, не повышая при этом давление жидкости, перемещение воды происходит без потери температуры. Благодаря этому дом обогревается гораздо быстрее и, что немаловажно, экономятся существенные денежные средства на его отопление. При этом всегда есть возможность регулировать скорость работы насоса и осуществлять контроль за количеством производимого тепла.

Вернуться к оглавлению

Основные преимущества и недостатки

Рисунок 1: однотрубная горизонтальная проточная система.

Система отопления с принудительной циркуляцией имеет свои достоинства и недостатки. Так, к плюсам можно отнести следующее:

  • эффективность функционирования системы, где предусматривается принудительная циркуляция воды, не зависит от диаметра труб, по которым движется теплоноситель, поэтому нет необходимости производить их замену;
  • во время работы системы отсутствуют перепады температуры, что положительно сказывается на ее сроке службе;
  • делая отопление с принудительной циркуляцией, можно минимизировать расходы на него путем использования труб с небольшим диаметром;
  • можно производить регулирование температуры в каждом помещении дома.

Основные минусы, которые имеются у водяного отопления с принудительной циркуляцией:

  • нанос во время функционирования производит шум;
  • поскольку возникает необходимость использовать оборудование для циркуляции воды, работа системы отопления зависит от наличия электричества.

Вернуться к оглавлению

Основные схемы отопления

Отопительные системы, где предусматривается принудительная циркуляция теплоносителя, могут организовываться по самым различным схемам. Ниже рассмотрены наиболее распространенные. Следует начать с однотрубных схем водяного отопления:

Рисунок 2: однотрубная горизонтальная система с замыкающими участками.

  1. Проточная (рис. 1). Для небольших домов отлично подходит однотрубная горизонтальная проточная система водяного отопления. Она предусматривает следующую схему функционирования: теплоноситель попадает в главный стояк, а потом распределяется между всеми горизонтальными стояками и начинает протекать последовательно по батареям, охлаждаясь, он сразу же возвращается по обратной магистрали.
  2. С замыкающими участками (рис. 2). Существует еще одна горизонтальная однотрубная система, которая предусматривает создание участков, которые в последующем замыкаются. В ходе ее организации на каждый радиатор в обязательно порядке монтируется кран, предназначенный для удаления воздуха. Для регулирования температуры нагревательных элементов предусмотрена запорная арматура, которая устанавливается в начале системы отопления с принудительной циркуляцией на каждом этаже загородного дома.
  3. Однотрубная (рис. 3). Система водяного отопления, предусматривающая организацию принудительной циркуляции, может быть вертикальной. В данном случае теплоноситель попадает сразу на самый верхний этаж дома, потом по стоякам он поступает в установленные радиаторы, далее жидкость уходит в нагревательные элементы, находящиеся на предыдущем этаже, и так далее, пока не опустится до самого низа. Такая система водяного отопления может быть организована как по проточной схеме, так и по той, где присутствуют замыкающие участки. При этом важно учитывать, что она имеет один существенный недостаток: прогревание батарей в доме на этажах происходит неравномерно.

Рисунок 3: однотрубная вертикальная система отопления.

Еще существуют двухтрубные системы водяного отопления, где предусматривается принудительная циркуляция теплоносителя (рис. 4). Они могут быть организованны по 3 схемам:

  1. Тупиковая. Здесь каждый последующий элемент отопительной системы в направлении движения теплоносителя расположен на наиболее дальнем расстоянии от нагревательного элемента. Такая схема ведет к увеличению циркуляционного контура, что приводит к затруднению контроля над работой отопительного оборудования. Однако эта система предусматривает небольшую длину трубопровода, что позволяет минимизировать расходы, связанные с организацией отопления для дома.
  2. Попутная. Тут присутствует равенство циркуляционных контуров. Данный фактор облегчает регулировку работы отопительной системы, где предусмотрена принудительная циркуляция. Однако здесь длина трубопровода по сравнению с тупиковой схемой существенно увеличивается, что приводит к дополнительным тратам при монтаже отопления.
  3. Коллекторная. Здесь предусматривается подключение к системе отопления каждого элемента обогрева индивидуально. Благодаря этому теплоноситель в радиаторы поступает с одной температурой. Однако здесь тоже подразумевается большой расход труб при монтаже системы.

Рисунок 4: двухтрубная горизонтальная система.

Кроме того, существует еще одна схема вертикальной организации принудительного отопления (рис. 5). Она подразумевает наличие нижней разводки. Здесь теплоноситель поступает при помощи насоса в котел, затем он попадает в трубопровод и распределяется по всей системе, а затем переходит в отопительные элементы, отдав свое тепло, жидкость возвращается по обратному трубопроводу через насос и расширительный бак в нагревательный элемент. Вертикальную систему отопления можно также организовать с верхней разводкой (рис. 6). Тут подразумевается расположение магистральных трубопроводов выше отопительных элементов (на чердаке либо под потолком верхнего этажа). Вода, которая циркулирует при помощи насоса, поступает в котел, затем через стояки распределяется по отопительным элементам, жидкость, отдав свое тепло, уходит в обратную магистраль, которая находится в подвале или под полом нижнего этажа.

Вернуться к оглавлению

Правила оборудования водяного отопления

Для того чтобы система водяного отопления, где предусматривается принудительное перемещение теплоносителя по трубам, работала на протяжении многих лет без каких-либо сбоев, необходимо правильно осуществить ее монтаж. Вот некоторые советы по ее созданию:

Рисунок 5: двухтрубная вертикальная система с нижней разводкой.

  1. В первую очередь необходимо установить расширительный бак. Он нужен для того, чтобы компенсировать тепловое расширение, так как система водяного отопления, где происходит принудительное перемещение жидкости по трубам, не предполагает испарения. Подключать расширительный бак необходимо к обратной магистрали.
  2. При монтаже используйте для разводки трубы небольшого диаметра. Это позволит сократить объем циркулирующей жидкости. Кроме того, такой подход позволит снизить расходы на организацию принудительной системы отопления и продлит срок эксплуатации расширительного бачка.
  3. Осуществлять монтаж циркуляционного насоса необходимо по обратному трубопроводу, потому что именно тут происходит наименьшее нагревание теплоносителя. Благодаря этому горячая вода не будет контактировать с насосом, что позволит продлить срок его службы.
  4. Для организации принудительной системы отопления лучше использовать котлы, которые оснащены терморегулятором. Это позволит экономно использовать топливо. Помимо этого будет возможность поддерживать в доме желаемую температуру.
  5. Используйте при монтаже принудительной системы отопления только высококачественные трубы, ведь перемещение по ним теплоносителя будет происходить очень быстро и намного чаще, чем при естественной циркуляции. Поэтому трубы низкого качества могут не выдержать такой нагрузки, вследствие чего придут в негодность.
  6. Выбирайте мощный циркуляционный насос – тогда эффективность принудительной отопительной системы будет гораздо выше. Кроме того, будет возможность не использовать его в полную силу, что предотвратит преждевременный выход из строя агрегата.

Вернуться к оглавлению

Подведение итогов

Рисунок 6: двухтрубная вертикальная система с верхней разводкой.

Можно с уверенностью сказать, что система водяного отопления, где предусмотрено принудительное перемещение теплоносителя по трубам, является намного эффективнее обычной.

Она дает возможность обогревать помещения в доме гораздо быстрее и с наименьшими энергопотерями. Это, в свою очередь, позволит даже в суровые зимние морозы поддерживать благоприятный микроклимат в жилище и тратить на его обогрев минимум денежных средств. Организуется такая система по самым различным схемам.

Необходимо лишь выбрать наиболее приемлемую для себя и начать ее реализацию согласно приведенным рекомендациям по монтажу. Тогда готовое отопление не разочарует.

Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

При строительстве одноэтажного или двухэтажного частного дома важно правильно выбрать схему отопления. От этого решения зависит комфорт в доме и количество расходов на обогрев помещения. На сегодняшний день существует много видов отопления. Традиционно используется двухтрубная или однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Также для обогрева помещения используется теплый пол или другое современное отопительное оборудование.

Система отопления двухэтажного дома

Отопление двухэтажного дома отличается от одноэтажного. Теплоноситель должен заполнять весь трубопровод, достигая самой высокой точки, поэтому существуют некоторые нюансы:

  • В системе двухэтажного дома обязательно наличие циркуляционного насоса.
  • Преимущество отдается однотрубной системе.
  • Коллекторную систему проще установить в одноэтажном доме.
  • Чтобы обогреть два этажа понадобится больше времени. Отопление двухэтажного дома дороже стоит.

Источники отопления

Чтобы сделать правильный выбор котла, необходимо определиться с источником тепловой энергии. Для классической схемы с трубопроводом и радиаторами в качестве источника тепла используется газ, электричество или твердое топливо.

  1. Газовый котел выполняет обогрев с помощью природного газа, который поступает по магистральному газопроводу. Такое оборудование используется наиболее часто, но можно устанавливать его только, если есть в населенном пункте газопровод. В наше время эксплуатация газового котла целесообразна в тандеме с котлом на другом виде топлива.
  2. Твердотопливный котел начали эксплуатировать раньше, чем все остальные, он используется до сегодняшнего дня. Основным преимуществом такого котла является его независимость. Не требуется подключение газопровода или электричества. Но без электричества не будет работать насос, поэтому использование такого котла целесообразно для одноэтажного дома. Часто используется такое оборудование как дополнительный способ обогрева.
  3. Жидкотопливный котел достаточно экономичный. Большие затраты потребуются на установку такого котла. Понадобится также дополнительная территория для устройства емкости с жидким топливом.
  4. Электрический котел компактный. Он может быть напольным или настенным. Нагрев теплоносителя осуществляется с помощью электричества. Стоимость отопления зависит от цены за электроэнергию, ее потребление таким котлом высокое.

Разнообразие котлов отопления

Схемы отопления

Однотрубная

Такая схема целесообразна для устройства системы с естественной циркуляцией. Эффективна однотрубная схема для одноэтажного дома. В схеме двухэтажного дома понадобится решить некоторые трудности для обеспечения нормальной работы системы.

Схема однотрубной системы обуславливает разводку по дому одной трубы, к которой последовательно подключаются радиаторы. Теплоноситель из трубы попадается в радиатор, там происходит теплоотдача, и он возвращается обратно в трубу. Проходя через каждый радиатор, теплоноситель отдает тепло, таким образом работа последних радиаторов становится малоэффективной.

Преимущества однотрубной схемы:

  • Экономия при монтаже. Требуется значительно меньше расходного материала, чем для двухтрубной системы, но диаметр труб должен быть больше.
  • Экономия времени и меньшая трудоемкость. Устройство однотрубной системы выполняется проще и быстрее двухтрубной.
  • Использование байпаса обеспечит нормальную работу системы при поломке одного из радиаторов.

Недостатки:

  • Каждый последующий радиатор получает теплоноситель меньшей температуры, поэтому ему потребуется большее количество секций.
  • Однотрубную схему не используют для устройства теплых полов.
  • Чтобы обеспечить эффективную работу системы двухэтажного дома, необходимо подключение циркуляционного насоса.

Чтобы уменьшить уровень остывания теплоносителя, следует сделать диаметр труб большим.

Схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома

Красными стрелками показано движение горячего теплоносителя, а синими – возврат остывшего.

Двухтрубная

Схема двухтрубной системы являет собой разводку из двух параллельных труб, к которым подключаются радиаторы отопления. Одна труба подключается к подаче теплоносителя в радиатор, а другая – к выходу его из отопительного прибора. Эффективная работа двухтрубной системы отопления двухэтажного дома возможна только при наличии циркуляционного насоса.

Теплопотери такой системы значительно ниже, чем у однотрубной. К тому же, нагрев всех отопительных приборов выполняется равномерно.

Если выполняется нижнее подключение радиатора, то обязательно наличие запорной арматуры на подаче теплоносителя.

Преимущества двухтрубной схемы:

  • Теплоноситель поступает во все радиаторы с одинаковой температурой.
  • Возможность регулировки температуры радиатора.
  • Поломка одного из радиаторов не влияет на работу системы.

Недостатки:

  • Большой объем работы при монтаже.
  • Большой объем материала.
  • Сложность монтажа.
  • Высокая стоимость монтажа.

Схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома

  1. Терморегулирующий клапан. Определяет температуру радиатора.
  2. Отопительный прибор. Выполняет обогрев помещения.
  3. Блок безопасности. Он состоит из манометра (измеряет давление в системе), предохранительного клапана (выполняет сброс теплоносителя при повышенном давлении) и воздухоотводчика (выпускает воздух, накопившийся в трубопроводе).
  4. Обратный клапан. Исключает возврат воды в систему.
  5. Циркуляционный насос. Обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя.
  6. Расширительный бачок. Регулирует объем воды.
  7. Прямоточный вентиль. Предназначен для регулировки напора теплоносителя.
  8. Запорная арматура. Перекрывает подачу воды на весь стояк.
  9. Стояк, по которому выполняется подача горячего теплоносителя на второй этаж.
  10. Настроечный клапан. Регулирует расход теплоносителя.
  11. Воздухоотводчик. Выпускает накопившийся воздух в системе.

Коллекторная

Схема коллекторного отопления представляет собой наличие на каждом этаже по два коллектора на подачу и возврат. Коллектор подачи к каждому отопительному прибору отдельно подает теплоноситель, а возвращается он в коллектор возврата. На втором этаже устраивается такая же система.

Преимущества коллекторной системы:

  • Удобная регулировка температуры каждого прибора отдельно.
  • Используется небольшой диаметр трубы, за счет небольшого объема теплоносителя.
  • Наиболее удобная схема для формирования комфортного микроклимата в помещении.
  • В случае необходимости можно отключить от отопления отдельные помещения или целый этаж.

Недостатки:

  • Большой объем материала.
  • Большие трудозатраты и длительный срок монтажа.
  • Недопустимо соединение труб под полом.
  • Для каждого независимого контура требуется отдельный циркуляционный насос.
  • Необходимо место для устройства коллекторов.

Схема коллекторного отопления частного дома

  1. Трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель(1а – диаметр 16 мм; 1б – диаметр 26 мм).
  2. Запорный кран. Перекрывает подачу в коллектор.
  3. Запорный кран. Перекрывает движение «обратки» на коллекторе.
  4. Расширительный бачок, который регулирует объем теплоносителя.
  5. Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя в трубопроводе.
  6. Обратный клапан. Перекрывает обратный ход среды.
  7. Блок безопасности. Он состоит из манометра (измеряет давление в системе), предохранительного клапана (выполняет сброс теплоносителя при повышенном давлении) и воздухоотводчика (выпускает воздух, накопившийся в системе).
  8. Коллектор, распределяющий подачу теплоносителя.
  9. Коллектор, собирающий «обратку».
  10. Автоматический воздухоотводчик. Выпускает образовавшийся газ из системы в автоматическом режиме.
  11. Дренажный кран. Предназначен для слива.
  12. Элемент блока безопасности коллектора.
  13. Шкаф, в котором монтируются коллекторы.
  14. Радиаторы отопления, выполняющие обогрев помещения.
  15. Нижнее подключение радиатора.

Схемы отопления могут быть одноконтурными или двухконтурными:

  • Одноконтурные – обеспечивают обогрев помещения.
  • Двухконтурные – выполняют обогрев помещения, а также обеспечивают нагрев воды для водопровода.

Система может быть открытого и закрытого типа:

  • Открытая система имеет открытый расширительный бак, благодаря чему можно легко заменить теплоноситель или проверить его качество. Но в такой конструкции вода испаряется и поэтому нужно регулярно контролировать её уровень и восполнять в случае недостачи.
  • Закрытая система ограничивает доступ к теплоносителю и исключает его испарение.

Использование той или иной схемы зависит от вида здания (одноэтажного или двухэтажного), от вида отопления и способа подключения котла, а также от финансовых возможностей хозяина дома.

Разводка трубопровода и его материал также зависят от схемы отопления. Для одноэтажного дома с однотрубной схемой целесообразно использовать стальные трубы, диаметр которых должен быть большим, в этом случае труба является греющей. Для двухтрубной системы используются полипропиленовые трубы, их диаметр может быть небольшим. А для коллекторной схемы диаметр должен быть малым, потому что к одному контуру не требуется большое количество теплоносителя.

Источник тепла зависит от условий отопления. Сейчас часто практикуется подключение двух видов котлов, чтобы можно было попеременно использовать тот или иной. Например, если установлен ночной тариф оплаты за электричество, то на ночь целесообразно подключить электрокотел, а днем использовать котел на твердом топливе.

Ошибки подключения. Видео

Про возможные ошибки подключения однотрубной системы отопления можно узнать из этого видео.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Двухтрубная система отопления: сравнения, классификация, область применения

В настоящее время применяется немалое количество систем отопления помещений.

Наибольшее распространение получили те из них, в которых в качестве теплоносителя применяются жидкости.

А среди них наиболее популярными стали однотрубные и двухтрубные системы.

Их популярность объясняется относительной дешевизной, широким спектром применяемых материалов и простотой монтажа.

Однотрубная или двухтрубная: сравнение, преимущества и недостатки.

В настоящее время наиболее распространенными системами отопления являются:

  1. однотрубная система отопления дома – включает в себя одну трубу по которой теплоноситель перемещается от нагревательного котла в батареи;
  2. двухтрубная – включает в себя 2 трубы: для подачи теплоносителя и для его возврата в котел (так называемая обратная труба).

Преимущества однотрубной системы:

  • простота монтажа и обслуживания;
  • низкая стоимость.

Недостатки однотрубной системы:

  • невозможность регулирования температуры теплоносителя и, как следствие, низкая температура воздуха в помещениях находящихся в конце системы;
  • ограниченное количество помещений и этажей которые можно обогреть системой.

Преимущества двухтрубной системы отопления:

  • равномерная температура теплоносителя во всех помещениях отапливаемых системой;
  • возможность регулирования температуры в отдельных помещениях;
  • большее, чем у однотрубной системы количество помещений, которые можно обогреть.

Недостатки двухтрубной системы:

  • больший, чем у однотрубной, объем работ по монтажу двухтрубной системы отопления;
  • относительная дороговизна.

Из приведенного сравнения видно, что двухтрубная система отопления является более комфортной для людей.

Классификация систем для частного дома

По типу исполнения двухтрубная система отопления бывает горизонтальной и вертикальной.

Горизонтальная система применяется в зданиях имеющих большую площадь этажей и свободную планировку. Более подробно расскажем о ней ниже.

Система отопления двухтрубная вертикальная –  универсальна и применяется во всех видах помещений.

В этой системе к стояку подключаются тепловые приборы разных этажей.

Монтаж вертикальной системы отопления более трудоемкий и дорогой. Однако возможность исключать из системы воздушные пробки и простота эксплуатации с лихвой компенсируют эти недостатки.

По направлению движения теплоносителя системы отопления делятся на тупиковую и прямоточную.

Основное отличие этих систем заключается в направлении движения теплоносителя. В тупиковой, прямой и возвратный потоки движутся в разных направлениях, а в прямоточной в одном.

По способу циркуляции системы подразделяются на:

Естественную циркуляцию теплоносителя, то есть циркуляцию под действием плотности вещества, возможно обеспечить в помещениях площадью не более 150 квадратных метров.

Для нормальной работы системы трубы необходимо монтировать под определенным углом к горизонту. Регулировать данные системы крайне проблематично.

В зданиях большей площади используется принудительная система отопления. Она более эффективна, но очень зависима от наличия источника электропитания.

Двухтрубная горизонтальная система отопления – преимущества и недостатки

Развитие строительных технологий (появление монолитного домостроения, переход на свободные планировки помещений) заставило инженеров – теплотехников искать новые системы разводки труб отопления.

Традиционная вертикальная разводка, с множеством стояков портила внешний вид помещений и создавала проблемы при их отделке.

В помещениях с большими площадями свободной планировки смонтировать ее невозможно было в принципе.

Решением проблемы стало применение горизонтальной системы отопления.

Отличительной особенность данной системы является использование труб большего, чем при вертикальной разводке, диаметра и расположение их под углом к плоскости.

Горизонтальные системы отопления в обязательном порядке должны иметь принудительную систему циркуляции теплоносителя. Это необходимо для того, чтобы избавляться от воздушных пробок в системе.

Для удобства и простоты выполнения этой операции в систему монтируются датчики Маевского или автоматические воздухоотводчики.

Ещё одна очень распространенная система – система отопления частного дома ленинградка. Узнайте о её плюсах и минусах.

В отсутствие газа, для отопления загородного дома можно спроектировать электроотопление частного дома, подробности по адресу:  https://obogreem.net/otoplenie-zdanij/dom/e-lektrootoplenie-chastnogo-doma.html

Применяемые схемы

В настоящее время наиболее распространенными являются:

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой и естественной циркуляцией

Преимущества данной системы:

  • малые потери тепловой энергии, высокий коэффициент полезного действия;
  • возможность использования в частично построенном здании;
  • возможность использования на нижних этажах здания при проведении ремонтных работ на его верхних этажах;
  • возможность сосредоточить всю запорную арматуру системы в одном помещении.

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией и верхней разводкой

Преимуществами этой системы являются:

  • естественное удаление воздуха из системы;
  • высокое давление теплоносителя в подающих стояках.

Двухтрубная вертикальная система с искусственной циркуляцией

Основным преимуществом данной системы является возможность использовать трубы меньшего диаметра, что понижает стоимость системы.

Двухтрубная горизонтальная система с искусственной циркуляцией

Может использоваться в помещениях большой площади без потери тепловой энергии и нарушения внешнего вида помещения.

Для чего необходим гидравлический расчет

Каждое помещения, каждый дом индивидуальны. Для отопления каждого из них необходимо индивидуально определить количество тепла. Это можно сделать при помощи гидравлического расчета.

Целью гидравлического расчета двухтрубной системы отопления являются:

  • определение количества нагревательных приборов;
  • расчет диаметра и количества трубопроводов;
  • возможные потери в отопительной системе.

Результатом гидравлического расчета должно стать построение наиболее оптимальной схемы отопления помещения или здания. Не следует пренебрегать проведением расчета и полагаться на собственную интуицию.

Подводя итог, хочется сказать – систем отопления много. А вот какую выбрать – каждый решает сам.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией

Сегодня наблюдается возврат интереса инженерного сообщества к такому инструменту теплоснабжения как однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией в многоэтажном и индивидуальном строительстве. В начале 90-х годов она была отвергнута отечественными инженерами-теплотехниками после трех десятков лет безальтернативного и повсеместного преобладания в зданиях любой этажности и назначения. Традиционное, принципиально неуправляемое однотрубное отопление не вписывалось в концепцию энергоэффективного жилья, и в последние два десятилетия повсеместно вытеснялось двухтрубным. Но современные однотрубные конструкции соединяют свои традиционные достоинства (гидравлическую устойчивость, экономичность) с возможностью регулирования отопительных приборов, как в двухтрубных аналогах.

Традиционная «обвязка» радиатора при однотрубном отоплении

Если вы проживаете в многоквартирном доме постройки советского периода, то взгляните на подключение батареи. Из потолка выходит вертикальная труба, отгибаемая в горизонтальное направление и заходящая в верхний коллектор отопительного прибора. Из нижнего коллектора выходит вторая горизонтальная труба, отгибаемая вертикально вниз и проходящая сквозь пол на нижний этаж. Между горизонтальными трубами приварен вертикальный замыкающий участок – байпас. Это и есть вертикальная однотрубная система с боковым подключением батарей.

 

Чугунная батарея с боковым подключением.

Особенности эксплуатации традиционного однотрубного отопления

Типовые схемы вертикальных однотрубных стояков показаны ниже

Вертикальные однотрубные стояки.

На «обвязке» батарей в советское время устройства регулирования не устанавливались. Первые по ходу течения воды приборы нагреты сильнее последних. Температурный перепад в батареях расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄N, где N – число этажей. По однотрубным стоякам принудительно циркулирует в N и 2N раз больше жидкости, чем по двухтрубным, причем 80 % ее объема протекает по байпасам.

Такая нерациональная (с точки зрения затрат электроэнергии на перекачку жидкости) конструкция применялась из-за ее предельной простоты и экономичности. Низкая цена электроэнергии, удерживаемая по политическим соображениям, не стимулировала ее экономию при принудительной циркуляции избыточного объема теплоносителя.

Однотрубные теплосистемы гидравлически весьма устойчивы и малочувствительны к несанкционированным заменам радиаторов или наращиванию числа их секций. Отключение отдельных батарей почти не изменяет теплоотдачу остальных приборов. Ведь вода в основном проходит по байпасам. А вот двухтрубные теплосистемы при этом обязательно разбалансируются.

Новые однотрубные теплосистемы многоквартирных домов

Российские новостройки оборудуются однотрубными радиаторными узлами с термостатическими клапанами (термостатами). Выглядят они как показано на фото ниже.

Радиаторный узел с термостатом.

Такие теплосистемы на 30–40 % дешевле своих двухтрубных аналогов, обладают высокой гидравлической устойчивостью. Но обеспечивают ли они уровень комфортности эксплуатации двухтрубных схем, определяемый следующими составляющими:

  • автоматическим режимом стабилизации заданной температуры в каждой комнате;
  • общей экономией энергии в теплосистеме;
  • возможностью скрытой прокладки труб;
  • поквартирным учетом тепла.

Оценим однотрубный вариант отопления по этим критериям.

Местная автоматическая стабилизация температуры

Однотрубный регулируемый радиаторный узел с проходным (а) или трехходовым (б) термостатическим клапаном на верхней подводке.

Регулируемый радиаторный узел вертикального однотрубного отопления может быть выполнен с проходным (рис.а) или трехходовым (рис.б) термостатическим клапаном (термостатом). Узел обвязки разветвляет теплоноситель на два потока: через прибор и через байпас. Диаметры плунжера клапана термостата и отверстия для прохода жидкости выполняются максимальными. Термостат не засоряется при загрязненном теплоносителе и обеспечивает его свободный проток (при полном открытии). Несанкционированная замена радиатора, сопровождающаяся удалением термостата, не ведет к разбалансировке всей теплосистемы, как в двухтрубном варианте.

Если температура комнатного воздуха превысит заданную, то клапан закроется (перейдет в режим минимум), направляя жидкость по байпасу мимо радиатора. Закрытие (минимальное открытие) клапанов всех термостатов данного стояка увеличивает долю теплоносителя, проходящего по байпасам, с 80 % до 90 %, одновременно уменьшая проток через радиаторы, т.е. без изменения общего расхода.

Экономит ли однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией энергию?

В двухтрубном варианте отопления теплоэнергия напрямую экономится. При перегреве помещений термостаты уменьшают расход теплоносителя через отопительные приборы, одновременно уменьшается его проток по стоякам, т.е лишний его объем по трубам не циркулирует.

В однотрубной теплосистеме с термостатами при перегреве помещений (когда закрываются их клапаны) общая принудительная циркуляция жидкости не снижается – она просто не попадает в батареи, и, соответственно, не остывает в них. Теплоэнергия здесь не экономится, но и не расходуется понапрасну, оставаясь в стабильном объеме нагретого теплоносителя. Но его температура в «обратке» повышается, что ведет к росту потерь в трубопроводах. Впрочем, в теплопунктах многоквартирных домов от «обратки» запитан теплообменник ГВС (при его наличии), в котором вода остывает перед возвращением в котельную.

Скрытая прокладка труб при однотрубном отоплении

При скрытии труб в стенах используется теплоизоляция для труб отопления повышающая эффективность такой прокладки. Ниже показан общий вид прокладки скрытых однотрубных стояков и горизонтальных подводок от них к радиаторам в нишах.

Схема скрытой прокладки однотрубной системы.

Для устройства квартирного учета тепла при наличии в доме двухтрубных вертикальных стояков можно использовать горизонтальную однотрубную разводку квартирного отопления со скрытой прокладкой труб под полом или за декоративным плинтусом.

Комбинация двухтрубного и однотрубного вариантов

В частных двухэтажных (или большей этажности) домах могут применяться как двухтрубные, так и однотрубные вертикальные стояки, вместе с горизонтальной однотрубной разводкой по комнатам при множестве способов подключения отопительных приборов.

Схема однотрубной системы отопления 2-х этажного дома.

Температурный перепад в комнатных радиаторах в этом случае расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄P, где P – число отопительных приборов, соединенных последовательно (в данном случае P=3). По горизонтальной однотрубной магистрали должно протекать жидкости в P раз больше, чем по горизонтальным трубам при двухтрубной разводке. Это потребует увеличения мощности насоса для ее принудительной циркуляции и больших затрат электроэнергии, но гидроустойчивость схемы будет высокой.

Варианты однотрубного отопления частного дома

Ниже показана простейшая схема с нижним подключением радиаторов.

Типовая однотрубная теплосистема частного дома.

Система относится к открытому типу – ее расширительный бачок 3 связан с атмосферой. Патрубок переливной 2 служит для выхода воздуха и слива воды при первичном заполнении схемы. Выше показана однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, которую обеспечивает циркуляционный насос 4, установленный на «обратке» перед котлом. Это обусловлено тем, что температура жидкости в «обратке» ниже, чем в «подаче», а работа насоса при более низкой температуре перекачиваемого теплоносителя просто увеличивает его срок службы.

Предусмотрен подвод сетевой воды через фильтр 12 и вентиль подпитки 11 (через них производится и первичное заполнение системы). Сливают воду (для ремонта и по завершении отопительного сезона) через вентиль 5 и канализационный слив 10 при закрытом вентиле 11.

Применено нижнее подключение радиаторов 7, т.е. к трубам присоединены только их нижние коллекторы, а выходы верхних заглушены. В байпасы установлены устройства (обозначены на схеме литерой «а») для регулирования расхода (игольчатые вентили), но возможна и более простая схема без них. Она показана ниже и называется «ленинградской».

Схема «ленинградской» однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией.

В ней замыкающие участки 14 являются байпасами в чистом виде без запорной или регулировочной арматуры с диаметром меньше основного трубопроповода. При этом часть потока через батареи увеличивается, но и остывает он быстрее, поскольку в общий поток по ходу его течения подмешивается больше остывшей воды. В частных домах на это идут, чтобы снизить общий ее расход (и соответственно потребление электроэнергии насосом 4 на принудительную циркуляцию), а также поднять теплоотдачу батарей, хотя прогреваются они весьма неравномерно.

Возможен вариант диагонального подключения отопительных приборов, как показано на схеме ниже.

Однотрубная система с диагональным подключением радиаторов.

Здесь неравномерность прогрева батарей в цепочке сохраняется (и даже становится выше), но теплоотдача каждой из них повышается на несколько процентов за счет интенсивного обтекания их водой при одновременном наличии принудительной и естественной циркуляции. Ведь температура ее на входе в верхний коллектор на несколько градусов выше, чем на выходе из нижнего, за счет охлаждения в самом приборе. Поэтому возникают условия для естественной циркуляции воды через батареи (как в соответствующих системах без насосов). Замкнуться этому потоку не даст давление в байпасе 14, но подниматься вверх до вентилей 13 он будет довольно интенсивно.

подключение котла к двухтрубной отопительной системе частного дома своими руками, как правильно сделать – Ремонт своими руками на m-ston

Одной из особеннойстей нашей климатической зоны является то, что практически в любом жилом для комфортного проживания и долголетия самого дома необходимо наличие отопления. Рассмотрим существующие виды отопления стандартного одноэтажного дома – прежде всего это печное отопление, которое является наиболее эффективным при наличии дешевых видов топлива; водяное отопление, которое может быть электрическим или газовым и конвекционное.

Сравнение закрытой и гравитационной систем

Помимо закрытой, в индивидуальных домах применяется система отопления без насоса, получившая название самотечной или гравитационной.

При ее организации нагретую котлом отопительную жидкость направляют по вертикальной трубе в расширительный бак, которой располагают в самой верхней точке дома (на чердаке). Вода поступает в бак самотеком за счет меньшей плотности горячих водных масс, выталкиваемых холодными.

От бака прокладывают с небольшим уклоном горизонтальную трубу с боковыми отводами к каждому радиатору, по которой нагретая вода затекает в теплообменные приборы. Снизу от каждой батареи отходит отвод, который подключают к общему трубопроводу обратки, проложенному с некоторым уклоном и подсоединенному к котлу.

Таким образом, система отопления с естественной циркуляцией не нуждается для обеспечения тока жидкости в каких-либо дополнительных приборах. Основные отличия самотечной и закрытой принудительной систем заключаются в следующем:

  • Среднее давление в отопительном контуре индивидуальных систем составляет 1 — 1,5 бара. Чтобы достичь нижнего порога в одну единицу, расширительный бак придется поднимать на высоту 10 м от котла. Это не всегда удается достичь в домах с двумя этажами и совершенно невозможно получить такое расстояние в одноэтажных зданиях.
  • В системах без циркуляционного насоса из-за низкого давления нельзя использовать контуры теплых полов. Впрочем, и в контурах с принудительной циркуляцией нередко в коллекторный узел разводки отопительного трубопровода устанавливают дополнительный циркуляционник.

Рис. 3 Материалы труб для отопления: нержавейка, медь, полипропилен, сшитый полиэтилен

  • Теоретически самотечная система отопления в частном доме может функционировать без электроэнергии, хотя в реальности многие автоматизированные газовые котлы также не работают без электричества. Однако бензиновый генератор поможет справиться с проблемами отсутствия электроэнергии в любых системах, обеспечивая напряжением питания циркуляционные электронасосы и автоматику котлов.
  • Если скорость перемещения тока воды в самотечных системах можно повысить, подключив в линию обратки через байпас циркуляционный электронасос, то проблемы с эстетичностью внешнего вида практически неразрешимы. Даже если спрятать горизонтальную трубу от расширительного бака под потолком, то подходящие к каждому радиатору по стенам вертикальные участки труб не только испортят внешний вид комнат, но и принесут массу неудобств при расстановке мебели, навешивании карнизов.
  • В принудительных системах трубопровод можно полностью скрыть под полом, что многие и делают.
  • Для предохранения воды от замерзания в нее добавляют антифризы, основные из которых — дешевой ядовитый этиленгликоль и абсолютно безвредный пропиленгликоль. Если в закрытый контур можно залить ядовитую жидкость, и она не будет иметь выхода наружу, то в открытом контуре придется применять только дорогостоящую незамерзайку.

Рис. 4 Условные обозначения на схемах элементов отопительных систем по ГОСТ

Схема отопления одноэтажного дома: распространенные типы

Такая простая система, как ее видят большинство заказчиков, имеет массу нюансов, способных в той или иной мере повлиять на работоспособность сети отопительных приборов в доме. На сегодняшний день существует большое количество комбинированных систем, а также более простых схем отопления, основанных на обычных принципах построения.

Схема системы отопления одноэтажного дома базируется на следующих главных пунктах, относящихся непосредственно к формированию сети, ее монтажу в доме. Специалисты нашей компании подскажут, что все нижеописанное можно комбинировать, совмещать и проектировать на свое усмотрение – главное доверить работу настоящим профессионалам.

Однотрубная схема отопления одноэтажного частного дома

В данном варианте создается обычная магистраль с последовательным присоединением всех потребителей, включая подогрев полов и пристенные радиаторы. Теплоноситель подается сначала к первому объекту, потом перетекает ко второму, и так далее. В конце, охлажденный теплоноситель поступает к котлу. Данная схема является наиболее простой и удобной, не требующей использования большого количества сложных устройств и материалов.

Недостатком можно считать то, что в однотрубной схеме, при наличии более чем десяти потребителей, происходит значительное падение эффективности отопления – особенно в последних на очереди радиаторах. Компенсация этой особенности производится за счет организации принудительной циркуляции теплоносителя – это приводит к установке дополнительного оснащения.

Двухтрубная схема системы отопления одноэтажного дома

Более функциональный тип организации микроклимата внутри коттеджей, так как подразумевает использование двух независимых магистралей с естественной или принудительной циркуляцией. В данном случае используется одна подающая труба для нагретого теплоносителя – будь то вода или антифриз – а вторая труба отводит охлажденную жидкость к котлу. При этом подача тепла происходит намного быстрее, чем в однотрубной схеме.

Использование двухтрубной системы позволяет более эффективно использовать возможности котлов и теплоносителей, так как обогрев происходит постоянный, а циркуляция – не зависит от наполнения всей системы полностью, а ориентируется на локальные радиаторы.

К недостаткам можно отнести большое количество оборудования, сравнительно высокую разветвленность системы, необходимость четкого расчета входящего и исходящего объема теплоносителя.

Лучевая система отопления частного одноэтажного дома

Данный тип относится к наиболее сложным, затратным и трудоемким схемам, так как требует высокой квалификации от инженеров и монтажников. Принцип функционирования сводится к тому, что каждый потребитель – батарея, радиатор, подогрев пола – имеют собственную входящую и исходящую магистраль, которые регулируются в едином блоке управления. Такая схема очень удобна тем, что вы, как собственник, можете динамически регулировать интенсивность отопления того или иного помещения, независимо от других комнат. По сути, лучевая схема позволит создать уникальный микроклимат для каждого помещения в доме.

Недостаток – дорого, как в плане закупки материалов, труб и фитингов, так и в обслуживании, ведь сильно разветвленная система требует постоянного контроля в процессе эксплуатации. Затратной выйдет разработка проектной документации, монтажные работы. Хотя, с точки зрения, дальнейшего использования, лучевая схема более надежная и долговечная, а ремонт отдельной магистрали не влечет за собой отключение всей системы отопления в коттедже.

Расчет системы

Расчет системы водяного отопления с естественной циркуляцией достаточно сложен и включает:

  • определение мощности котла
  • приборов отопления
  • выбор диаметра труб

Полный расчет мощности котла основан на подсчете потерь тепла через крышу, полы, стены и проемы здания в зависимости от их площади, материала изготовления и разницы температур в доме и на улице.

Упрощенный расчет можно выполнить по формуле:

Wк = Wуд х S/10;

где

  • Wк — мощность котла (кВт)
  • Wуд — удельная мощность на 10 кв. метров дома (кВт)
  • S — общая площадь дома (кв. м.).

Удельная мощность зависит от климатической зоны и составляет:

  • для подмосковья 1,2 — 1,5 кВт
  • для северных районов — 1,5 — 2 кВт
  • для южных — 0,7 — 0,9 кВт.
Система отопления с естественной циркуляцией – схемы без насоса Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды Система отопления с естественной циркуляцией для частного дома, расчет своими руками: инструкция, фото- и видео-уроки, цена Система отопления с естественной циркуляцией для частного дома, расчет своими руками: инструкция, фото- и видео-уроки, цена Схемы отопления одноэтажного дома с принудительной и естественной циркуляциями, проекты, монтаж своими руками, инструкция, фото- и видео-уроки, цена Схема однотрубного отопления частного дома: закрытая горизонтальная система отопления двухэтажного и одноэтажного дома, как сделать расчет, фото и видео инструкции

Система отопления заполняется водой исходя из соотношения: не менее 15 литров на киловатт мощности котла.

Мощность радиаторов можно определить по той же формуле, подставив в нее величины площадей отапливаемых комнат или исходя из объема помещений — на отопление одного кубометра комнаты требуется около 40 ватт мощности.

Мощность радиаторов, расположенных на первом этаже увеличивают на 15 — 20%.

Расчет диаметра труб производится следующим образом:

Методика расчета описана в многостраничных методических указаниях и вряд ли по силам человеку без специального образования, но выход есть.

От правильности выбора схемы отопления, мощности котла и радиаторов, диаметра труб во многом зависит эффективность работы всей системы.

Лучше потратить время на расчеты или поручить их специалистам, чем жить в холодном доме или тратить силы и деньги на устранение допущенных ошибок. опубликовано  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econet

Варианты отопительных разводок

1. Лучевая система

Коллекторная (лучевая) схема отопления одноэтажного дома:

Монтаж такой системы выльется в круглую сумму. Зато она самая эффективная в плане экономии тепла.

2. Двухтрубная схема отопления

Во всём доме, по периметру или под полом, тянутся два трубопровода – подачи и обратки. Батареи, фанкойлы, конвекторы, — всё это играет роль перемычек и создаёт подобие короткого замыкания. Вода циркулирует от ближней батареи к дальней. Поэтому дроссельные заслонки будут ограничивать проходящую через батареи горячую воду. Для равномерного тепла в каждой комнате необходимо тонко балансировать систему.

Двухтрубная схема отопления одноэтажного дома:

Недостатки этой системы:

  • большой расход трубы и материалов;
  • без балансировки происходит замерзание труб и батарей.

3. Однотрубная схема отопления дома

Считается самой простой. Иногда её называют, по старинке, «ленинградкой». При монтаже такой системы по периметру всего дома и во всех жилых помещениях укладывают трубу на 25-32-40 мм. Почему обязательно в жилых комнатах? Всё просто: паразитное тепло, которое выделяется трубой, тоже будет обогревать всю комнату.

Однотрубная схема отопления одноэтажного дома:

Или вот схема отопления одноэтажного частного дома в одноконтурном варианте:

Радиаторы и конвекторы врезаются для закольцовки, но с использованием трубы двадцатки. На всех подводах устанавливаются дроссельные заслонки и краны. Первые уравнивают температуру, а другие — выпускают воздух. Если бы не было вентилей (кранов), то вода вытеснила бы воздух в верхнюю часть отопительного элемента. А это, в свою очередь, делает меньше количество отдаваемого тепла.

Плюсы однотрубной системы:

  • тепло практически не теряется;
  • простота и быстрота монтажных работ;
  • экономное использование;
  • при отсутствии электричества, отключающее циркуляционный насос, движение воды не остановится;
  • экономия материалов.

Так какую же систему отопления выбрать в одноэтажном доме? Можно отметить лишь один, но существенный факт, который повлияет на ваш выбор – возможность устанавливать любую из перечисленных схем в одноэтажных домах и коттеджах: лучевая, однотрубная, двухтрубная, электрическая, воздушная и даже систему «водяного пола».

О последних трёх мы не упоминали, но они также популярны последнюю систему («тёплый пол») пару лет назад использовали только в саунах, но сегодня её относят к полноценному виду отопительных систем, которые полноценно обеспечивает теплом весь дом.

К причинам, повлёкшим выбор той или иной системы, можно отнести и площадь дома, и срок проживания (постоянный или временный), и из чего построен дом (кирпич, блок или деревянный брус).

Закрытый тип

Закрытая система безнасосной циркуляции теплоносителя с успехом применяется для отопления одноэтажного и двухэтажного дома. Функционирует она следующим образом:

  • при расширении теплоносителя излишки жидкости вытесняются из отопительного контура;
  • жидкость попадает в расширительный бак мембранного типа – это закрытая емкость с эластичной мембраной, которая разделяет предназначенную для теплоносителя часть и секцию бака, заполненную воздухом или азотом;
  • нагретая жидкость растягивает мембрану, сжимая газ во второй секции бака, при остывании теплоносителя газ расширяется и выталкивает жидкость обратно в систему, в результате чего водяной контур постоянно остается заполненным.

Установка мембранного бака в самотечный отопительный контур снижает риск коррозии металлических элементов системы. Но в России такое решение используется относительно редко, так как стоимость мембранного бака в разы превышает затраты на покупку или самостоятельное изготовление емкости открытого типа.

Расчет системы отопления с естественной циркуляцией

Самому проводить расчет системы отопления с естественной циркуляцией нежелательно, лучше обратиться к грамотным специалистам во избежание цифровых погрешностей. Однако наиболее точный пример расчета самостоятельно осуществляется в нижеследующей последовательности:

  1. Чтобы согреть 1 м3 помещения, в среднем требуется 400 Вт тепловой энергии. Потому мощность умножается на вычисленный объем здания, и выясняется начальное число, определяющее количество тепла.
  2. Учитываются и потери тепла через двери и окна. Количество окон умножается на 100 Вт, а количество дверей, ведущих наружу – на 200 Вт. Значения вычитаются из начального числа.
  3. Практически все комнаты в частных домах имеют наружные стены. Потому, чтобы осуществить верные вычисления, имеющийся результат умножается на коэффициент поправки, равный 1,2.
  4. Должны учитываться еще потери тепла через пол и кровлю. Результат умножается на очередной коэффициент поправки, равный 1,5.

Это коэффициенты усредненного значения. Они отличаются по регионам России. В южных частях страны он колеблется в пределах 0,7 – 0,9. В средней полосе значения варьируются в пределах 1 – 1,3. Северные области России имеют самые высокие коэффициенты: 1,4 – 2.  

Достоинства и недостатки однотрубных систем

Однотрубная система отопления частного дома имеет несколько весомых положительных качеств:

  1. Простота. Монтаж и ремонт однотрубного отопления очень часто осуществляется самостоятельно владельцами домов – и все благодаря простоте конструкции.
  2. Дешевизна. Стоимость элементов системы достаточно низка, что в немалой степени связано с простотой такого отопления. Для обустройства требуется достаточно скромный набор материалов – например, труб потребуется всего два вида (одна для основной магистрали, вторая – для подводок). Вертикальная система, естественно, обойдется дороже, ведь ей требуется два контура трубопровода.
  3. Возможность модификации. При наличии бюджета систему можно доработать, используя радиаторные термостатические клапаны, позволяющие регулировать температуру каждого отопительного прибора по отдельности. Впрочем, остается популярной и двухтрубная система. Довольно часто схема двухтрубной системы отопления двухэтажного дома позволяет решить многие задачи, с которыми однотрубная не справилась.

Также стоит отметить и основные недостатки однотрубного отопления:

  1. Каждая последующая батарея получает меньше тепла, что особенно заметно в системах с нижней разводкой.
  2. Максимальная эффективность системы достигается только при установке циркуляционного насоса, что автоматически делает отопление энергозависимым.
  3. Эффективность однотрубного отопления снижается при увеличении площади и этажности здания, в котором установлена система.

Классификация систем теплоснабжения

В одноэтажных зданиях, коттеджах, домах монтируют автономные системы обогрева или зависимые от внешних источников питания. Первые функционируют на сжиженном газе, дизельном, а также твёрдом топливе. Вторые – нуждаются в подключении к электросети или магистральному газопроводу.

Ещё одно различие между вариантами теплоснабжения заключается в необходимости участия человека в работе оборудования.

Системы с автоматизированным управлением не требуют круглосуточного мониторинга или ручной настройки. Поддержание комфортной температуры внутри здания обеспечивают термостаты и термодатчики.

Эти приборы регулярно контролируют изменение температурных показателей, что позволяет системе отопления учитывать все факторы, которые оказывают непосредственное влияние на температуру в помещении: солнечное тепло, излучение бытовых электроприборов, нагрев от ламп для освещения и т. д.

Систему теплоснабжения нередко монтируют вместе с котельной автоматикой. Её главная задача – достичь максимально возможной экономичности, но не выходить при этом за рамки допустимых параметров

Автоматика даёт возможность изменять температурный режим в доме в разное время суток.

При классификации отопительных систем принимают во внимание такие признаки, как:

  • тип носителя тепла — воздушные, водяные или паровые, комбинированные;
  • вид используемого топлива — газовые, электрические, торфяные, дровяные, пеллетные, угольные;
  • способ транспортировки рабочей жидкости — с естественной и принудительной циркуляцией;
  • ход передвижения теплоносителя — попутные и тупиковые;
  • способ подсоединения котельного оборудования — однотрубная и двухтрубная компоновка;
  • схема разводки — с вертикальным или горизонтальным расположением разводящей линии, верхним или нижним, комбинированным.

В многоквартирных зданиях доминирует вертикальная схема разводки, а в одноэтажных встречается горизонтальная. Комбинированные методы подачи тепла преобладают в высотных новостройках.

Комбинация двухтрубного и однотрубного вариантов

В частных двухэтажных (или большей этажности) домах могут применяться как двухтрубные, так и однотрубные вертикальные стояки, вместе с горизонтальной однотрубной разводкой по комнатам при множестве способов подключения отопительных приборов.

Схема однотрубной системы отопления 2-х этажного дома.

Температурный перепад в комнатных радиаторах в этом случае расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄P, где P – число отопительных приборов, соединенных последовательно (в данном случае P=3). По горизонтальной однотрубной магистрали должно протекать жидкости в P раз больше, чем по горизонтальным трубам при двухтрубной разводке. Это потребует увеличения мощности насоса для ее принудительной циркуляции и больших затрат электроэнергии, но гидроустойчивость схемы будет высокой.

Позитивные стороны и недостатки

Закрытый вариант водяной системы обрел популярность благодаря многочисленным достоинствам:

  • нет контакта с атмосферой – отсутствуют потери теплоносителя за счет испарения;
  • для заполнения сети в периодически протапливаемом здании можно применять антифриз;
  • здесь не нужны трубы больших диаметров, прокладываемые со значительным уклоном, как это делается при монтаже магистралей с естественной циркуляцией воды;
  • отсутствуют потери тепла через герметичный расширительный бак, поэтому схема считается более экономичной;
  • вода, находящаяся под давлением, прогревается значительно быстрее, а закипает при более высокой температуре, что снижает риск образования паровой пробки при аварийной ситуации;
  • система закрытого типа хорошо поддается регулированию как на отдельных участках, так и в целом.

Примечание. Герметичность дает еще один немаловажный плюс – теплоноситель не насыщается атмосферным воздухом через открытый бачок. Воздушные пузырьки могут попасть в трубопроводы только через подпитку от водоснабжения либо сквозь трещины в мембране бака.

Прокладка трубопроводов в полу и внутри стен

Небольшие диаметры трубопроводов и принудительная циркуляция – важнейшие аргументы в пользу современных закрытых сетей отопления. Всю разводку можно упрятать в стены или полы, а трубы прокладывать с минимальным уклоном. Он служит только для слива воды при ремонте или промывке радиаторов и магистралей.

Теперь о ложке дегтя в бочке меда. Дело в том, что закрытая система отопления частного дома неспособна функционировать автономно, поскольку зависит от электричества, питающего насос. Поэтому при частых отключениях электроэнергии рекомендуется обзавестись блоком бесперебойного питания либо электрогенератором, дабы не остаться без тепла.

Справка. В интернете можно отыскать альтернативные варианты — закрытые системы, выполненные по образцу гравитационных (самотечных). То есть, большими трубами со значительными уклонами. Но тогда половина вышеперечисленных достоинств теряется, а стоимость монтажа возрастает.

Второй негативный момент – сложность удаления воздушных пробок в процессе заливки воды, опрессовки и запуска отопления. Но данный минус не станет проблемой, если удалять воздух согласно общепринятой технологии.

О расчете параметров системы отопления с естественной циркуляцией для одноэтажного дома

Ввиду отсутствия в гравитационных системах отопления одноэтажного здания дополнительных механизмов, обеспечивающих стабильно высокое давление, любое из возможных нарушений при установке трубопровода может обернуться проблемами с подачей тепла. К таким нарушениям можно отнести:

  • пренебрежение необходимостью в соблюдении углов наклона,
  • неверный выбор труб,
  • избыток поворотов при монтаже системы.

Уровень уклона при установке трубопровода для отопления частном доме регламентируется положениями СНиПов. В соответствии с ними, для каждого погонного метра необходим наклон, величиной в 1 см. Это обеспечивает нормальное продвижение теплоносителя по трубопроводу. При нарушении указанного норматива возможно завоздушивание системы и снижение общего уровня ее КПД.

О расчете давления и мощности отопления

Исходя из положений СНиП, каждый кВт тепловой мощности предназначен для обогрева площади в 10 кв.м дома. При расчете уровня мощности для регионов с жарким или холодным климатом, следует воспользоваться специальными коэффициентами. В первом случае он составит от 0,7 до 0,9, во втором – от 1,5 до 2.

Однако способ расчета, пренебрегающий высотой потолочных перекрытий, не всегда идеален. Поэтому существует еще один вариант – на основе объема помещения. В этом случае в основу расчетов ложатся показатели тепловой мощности (40 ватт) для каждого кубического метра. При этом наличие окон увеличивает полученное в итоге число на 100 ватт (для каждого окна), а двери – на 200 ватт (для каждой). При этом для одноэтажных частных домов применяется коэффициент 1,5.

Собственно, стандартный объем мощности, закладываемый в проекте частных одноэтажек, предполагает необходимость в мощности обогрева не менее чем в 50 ватт на 1 кв.м

Расчет диаметра трубы в системе с естественным оборотом

Диаметр труб в гравитационных системах рассчитывают исходя из:

  • потребности здания в объеме тепловой энергии (+20%),
  • определение требуемого типа материала изготовления трубы (например, диаметр трубы из стали должен составлять не менее 0,5 см),
  • данных СНиП относительно отношения мощности и внутреннему диаметру трубы.

Стоит учитывать, что при выборе труб с неоправданно большим сечением могут увеличиться расходы на отопление при снижении теплоотдачи. Расчет диаметра труб для систем с самоциркуляцией предполагает выполнение еще одного простого правила, предполагающего сужение диаметра трубы на размер после каждого разветвления.

Секрет монтажа расширительного бака

Казалось бы, что может быть сложного в том, чтобы следовать готовой схеме системы отопления. Однако на чертеже невозможно показать, точное местоположение элементов отопления. И в результате потраченное время и усилия окажутся излишними. Ведь при монтаже расширительного бака стоит помнить, что его следует закреплять в верхней точке всей системы отопления.

 

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Двухтрубная система отопления — схема, расчет и монтаж системы
      Ну, что сказать, водяная отопительная система была всегда очень сильно распространена в различных регионах для отопления строений – причиной тому являются её доступность и простота в плане…
  2. Однотрубное отопление с нижней разводкой – расчет и разводка системы
      Одним из наиболее эффективных и экономически привлекательных вариантов систем отопления частных домов или загородных коттеджей является однотрубное отопление с нижней разводкой….
  3. Проект отопления двухэтажного частного дома
      Перед тем, как приступить к строительству частного дома, нужно определиться с системой отопления. Детально проработанный проект отопления двухэтажного дома обеспечит хорошее распределение тепла по всему…
  4. Отличие ленинградской системы отопления двухэтажного дома от многоэтажного — схемы
      Ленинградская система отопления, схема которой широко применяется в многоэтажных и частных домах — это одна из самых распространенных схем организации обогрева в зданиях. Обогрев по…

Видео схем систем отопления: самотечная, однотрубная, коллекторная

Читаем дальше – узнаём больше!

  • Выбор системы вентиляции
  • Вентиляция в деревянном доме
  • Стоимость установки кондиционера в квартире
  • Система вентиляции частного дома
  • Вентиляция производственных помещений цены
  • Электрическая схема кондиционера

Ответить 6 лет назад Антон 6 лет назад Цитата Я все-таки склоняюсь к водяным отопительным системам. Воздушное отопление подсушивает воздух, собирает в себя пыль, и из- за турбин оно немного шумнее, чем водное. При этом не во всяком интерьере спрячешь такие толстые воздуховоды, это дополнительные неудобства. На мой взгляд идеальное отопление – это теплые полы, ибо они никак не влияют на интерьер помещения , равномерно и эффективно распределяют тепло по помещению. 5 лет назад Ирина 5 лет назад Цитата У нас однотрубная отопительная система. Это действительно был более дешевый вариант. Но в такой системе необходимо воду принудительно прокачивать насосом, работающим от электросети. Следовательно, дополнительные расходы. Лучше сразу ставить двухтрубную отопительную систему. Немного дороже, но гараздо эффективней и кпд выше. И можно отапливать не все помещения. У нас получилось, что скупой платит дважды. Миша 5 лет назад Цитата Только вот дома с площадью более 100кв.м. плохо отапливаются самотеком. Нужно ставить насос для равномерного распределения горячей воды в контуре отопления. Некоторые чтобы не ставить насос ставят второй котел в конце контура отопления. Надежда 5 лет назад Цитата В прошлом году установили в частном доме (ему уже 60 лет) водяную систему отопления типа "ленинградка". Хотя и устанавливали специалисты, в итоге половина дома получилась очень холодная. Видимо сказалось отсутствие ремонта в этой части дома. Поэтому, прежде чем заняться отоплением, следует сделать в доме капремонт. Чаще всего тепло уходит через плохо утепленные полы и потолок. При замене окон, уделите особое внимание тому, как заделаны все щели и откосы. Иначе, какую бы вы систему отопления не установили, тепла в доме вам не видать… Валерия 5 лет назад Цитата В доме старой постройки сделали водяное отопление с нижней разводкой и поставили электрический насос. При частом отключении электроэнергии зимой это не очень "комфортно". Что же нужно переделать, чтобы отказаться от насоса? Верхняя разводка не подойдёт – уровень не позволяет! Алексей 5 лет назад Цитата Пожалуй у многих однотрубная система отопления. По крайней мере в старых домах. В домах с небольшими комнатами её достаточно. Воздушное отопление лучше всего использовать весной и осенью, когда не нужно постоянно обогревать помещение и нет смысла запускать котёл. Ярослав 5 лет назад Цитата У меня двух этажный дом и стояла самотечная система. Радости не было предела, даже если нет света она и минусы, например, нельзя прогреть быстро всю систему и остудить если нужно не получалось. Теперь стоит насос, вроде и хорошо, но когда два дня света не было это была катастрофа. Написать ответ… КодИзображениеСсылкаЗачеркнутыйЗаголовокКурсивЖирныйВидеоЦитата Предварительный просмотр

Рекомендации по монтажу своими руками

Для прокладки основных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые или стальные трубы. Причина – большой диаметр, полиэтилен Ø40 мм и больше стоит слишком дорого. Радиаторные подводки делаем из любого удобного материала.

Совет. При сборке самотечной сети отопления из металлопластика не ставьте компрессионные фитинги – они сильно уменьшают внутренний проход.

Пример монтажа двухтрубной разводки в гараже Как правильно сделать разводку и выдержать все уклоны:

  1. Начните с разметки. Обозначьте места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей.
  2. Размечайте трассы на стенах карандашом начиная от дальних батарей. Величину наклона регулируйте длинным строительным уровнем.
  3. Двигайтесь от крайних радиаторов к котельной. Когда вы прочертите все трассы, то поймете, на каком уровне ставить теплогенератор. Входной патрубок агрегата (для остывшего теплоносителя) должен располагаться на одном уровне или ниже обратной линии.
  4. Если уровень пола топочной слишком высокий, попытайтесь сместить все обогреватели вверх. Следом поднимутся горизонтальные трубопроводы. В крайнем случае делайте под котлом углубление.

Прокладка обратной линии в топочной с параллельным подключением к двум котлам После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под скрытую прокладку. Затем проверьте трассы еще раз, внесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: сначала закрепите батареи, потом кладите трубы в сторону топочной. Установите расширительный бачок со сливным патрубком.

Самотечная сеть трубопроводов заполняется без проблем, краны Маевского трогать не нужно. Просто медленно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок. Если после прогрева какой-либо радиатор остается холодным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком.

Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса

Носитель тепла, двигающийся в трубах, набирает объемы в процессе нагревания. Образующееся чрезмерное его количество стекает в специально оборудованную емкость. Отопительной системой открытого характера предусматривается установление  в токе наибольшей высоты расширительного бака, в котором напрямую сообщаются атмосферная среда и теплоноситель.

Концептуальная схема действия схемы: увеличение температуры провоцирует возрастание теплоносителя в объеме и, как следствие, его уровень в расширительном сборнике. Некоторое количество воздуха из бака выводится через патрубок. При понижении температуры уменьшается уровень топлива в резервуаре, и его место занимает внешний воздух, поступающий из патрубка.

В закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией задействуется расширительный резервуар, находящийся под давлением. Он представлен в виде металлической емкости высокой прочности, состоящей из пары завальцованных частей. В баке размещена резиновая жаропрочная мембрана и содержится небольшое количество газа (азот, закаченный производителем или накопленный в системе воздух). Мембрана делит резервуар на две половины: в одну поступают избытки теплоносителя, появляющиеся при нагревании, другая предназначена для воздуха или азота, не взаимодействующих с топливом. Действие системы следующее: теплоноситель подается в расширительный бак при нагревании, и попадает в мембрану. В процессе остывания газ по другую сторону мембраны выталкивает теплоноситель назад в систему.

Системы водяного отопления | hvac machinery

В системах водяного отопления вода используется в качестве среды для передачи и передачи тепла в различные помещения и пространства внутри здания. Движущая сила воды в этих системах основана либо на принципе гравитационного потока, либо на принудительной циркуляции. Последний тип (обозначаемый как hydronic или принудительное водяное отопление ) является наиболее часто используемым методом.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

Системы водяного отопления можно классифицировать по разным критериям в зависимости от используемых критериев.Обычно признаются три широкие категории классификации, основанные на следующих критериях:

1. Тип циркуляции воды,

2. Расположение трубопроводов,

3. Температура подаваемой воды.

Во всех системах водяного отопления вода циркулирует либо путем нагнетания ее через трубопровод, либо путем естественного протекания H. Последняя называется самотечной системой водяного отопления. потому что циркуляция возникает из-за разницы в весе (удельном весе) воды из-за разницы температур (тяжелая, когда холодная; легкая, когда горячая).В системе водяного отопления принудительно ускоренная циркуляция воды может быть результатом нескольких широко используемых методов, в том числе:

(1) с использованием высоких давлений;

(2) перегрев оборотной воды и конденсация пара;

(3) подача пара или воздуха в главную стояк; (4) использование комбинации насосов и местных ускорителей; и (5) использование только насосов.

В системах горячего водоснабжения используются четыре основных типа трубопроводов:

1.Однотрубная система,

2 Двухтрубная система прямого возврата,

3. Двухтрубная система обратного возврата,

4. Последовательно-контурная система.

Эти трубопроводы описаны и проиллюстрированы в нескольких разделах этой главы (см., Например, ОДНОТРУБНАЯ СИСТЕМА, ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА ПРЯМОГО ВОЗВРАТА и т. Д.).

Если в системе водяного отопления используется температура подаваемой воды выше 250 ° F, она классифицируется как высокотемпературная система . Высокотемпературные системы используются в больших отопительных установках, таких как коммерческие или промышленные здания.Низкотемпературная система - это система с температурой подаваемой воды ниже 250 ° F, которая используется в жилых домах и небольших зданиях.

ОДНОТРУБНАЯ СИСТЕМА

Однотрубная система (рис. 1) - это система, в которой одна основная труба используется для подачи горячей воды по всей системе. Другими словами, одна и та же труба, по которой горячая вода подается к теплоизлучающим устройствам (то есть к радиаторам, конвекторам и т. Д.) В различных комнатах и ​​пространствах внутри конструкции, также возвращает более холодную воду в котел для повторного нагрева.Каждый теплоизлучающий блок подключается к питающей сети двумя отдельными патрубками (отдельный подводящий и обратный трубопровод) (рис. 2).

Горячая вода течет от котла или теплообменника (если источником тепла является брикетный котел) к · первому тепловыделяющему агрегату. через него ко второму блоку и так далее через каждый из тепловыделяющих блоков в однотрубной системе, пока он не выйдет из последнего и не вернется в котел или теплообменник.

Однотрубные системы могут работать как с принудительной, так и с гравитационной циркуляцией.Особое внимание следует уделить проектированию системы с учетом перепада температуры в наиболее удаленных от котла теплоизлучающих установках. Особенно это касается однотрубных систем, предназначенных для самотечной циркуляции.

Основным преимуществом однотрубной системы является то, что один или несколько тепловыделяющих блоков могут быть отключены, не мешая потоку воды к другим блокам. Это , а не для систем с последовательным контуром, в которых блоки соединены последовательно и образуют часть линии питания.

В некоторых крупных однотрубных системах возможно зонирование, предусмотрев от котла более одного трубного контура (рис. 3). В таких случаях каждый трубопроводный контур оборудован собственным термостатом и циркуляционным насосом. Иногда · эти цепи ошибочно называют «петлями», что приводит к путанице их с расположением трубопроводов в системе последовательного контура.

СИСТЕМА СЕРИИ-КОНТУРА

В системе последовательного шлейфа (рис.4), излучающие тепло unhs образуют часть контура трубопровода (т. Е. Петля ) , которая переносит горячую воду из котла по комнатам и пространствам внутри конструкции и обратно в котел для повторного нагрева. Другими словами, нет патрубков, соединяющих основную подающую трубу с теплоизлучающими установками, как в однотрубной системе. В системе последовательного контура горячая вода течет от · котла по длине основного подающего трубопровода к первому теплоизлучающему устройству в контуре (контуре).Затем он протекает через агрегат до длины основной подающей трубы, подсоединенной к противоположному концу; течет по этой трубе ко второму теплоизлучающему устройству в контуре, и так до тех пор, пока не завершится весь контур.

Система последовательного контура дешевле и проще в установке, чем другие схемы трубопроводов, поскольку она устраняет необходимость в ответвлениях и сокращает количество труб, используемых в основном контуре, до сравнительно коротких участков, соединяющих теплоизлучающие блоки. Нет необходимости в одной непрерывной длине основной трубы.

Поскольку теплоизлучающие блоки соединены последовательно и составляют часть основной линии подачи, одна и та же подача горячей воды последовательно проходит через каждый блок. В результате в ближайший к котлу теплоизлучающий блок получает самую горячую воду, а в дальний - на несколько градусов холоднее. Кроме того, отдельные агрегаты нельзя отключать (если нет специального перепускного трубопровода), не препятствуя потоку воды к агрегатам, расположенным дальше по линии.

ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА ПРЯМОГО ВОЗВРАТА

В двухтрубной системе прямого возврата (рис. 5) горячая вода возвращается непосредственно в котел от каждого тепловыделяющего устройства. Другими словами, горячее водоснабжение и обратная магистраль - это отдельные трубы. Теплоизлучающие агрегаты подключаются к подающей и обратной линиям отдельными ответвлениями (рис. 6).

Каждый блок, излучающий тепло, представляет собой среднюю точку полного контура в двухтрубной системе прямого возврата.Котел замыкает · контур. Чем дальше от котла находится теплоизлучающий агрегат, тем больше длина трубопровода в контуре. Хотя этот фактор вызывает проблемы с балансировкой подачи воды между различными контурами, балансировка может быть достигнута несколькими способами, включая: (1) балансировочные краны, (2) правильный размер трубы или (3) использование обратного возврата система.

ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА ОБРАТНОГО ВОЗВРАТА

A двухтрубная система с обратным возвратом e м (рис.7) обеспечивает баланс подачи воды за счет создания контуров к радиаторам примерно одинаковой длины. Вместо того, чтобы обеспечивать обратную подачу воды • непосредственно в котел от каждого радиатора, обратная магистраль переносит воду в противоположном направлении на заранее заданное расстояние, прежде чем повернуть обратно: к котлу. У первого радиатора самая короткая питающая магистраль, но самая длинная - обратная. Для самого дальнего радиатора верно обратное. Независимо от положения радиатора в системе, общая длина трубы в контуре, частью которого он является, будет по существу такой же, как и у любого другого контура.

КОМБИНИРОВАННЫЕ ТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ

Иногда два или три разных типа труб объединяются в единую систему отопления. Например, нет ничего необычного в том, чтобы найти двухтрубную систему с обратным возвратом в сочетании с системой с последовательным контуром. Комбинированные трубопроводные системы обычно используются в коммерческих или промышленных зданиях и приспособлены к конкретным проектным требованиям.

ЗОНИРОВАНИЕ ДВУХТРУБНОЙ СИСТЕМЫ

Проблемы балансировки двухтрубных систем водяного отопления в больших домах и зданиях могут быть решены путем разделения существующей системы на две или более отдельных зон, независимо контролируемых их собственными термостатами.Этого можно добиться, установив двухпозиционный вентиль в магистраль горячего водоснабжения. Клапан управляется собственным термостатом (рис. 8).

ЛУЧЕВОЙ ПАНЕЛЬ ОТОПЛЕНИЯ

Принудительная горячая вода также может использоваться в системе лучистого панельного отопления (рис. 9). В этом типе системы отопления не используются радиаторы или конвекторы. Горячая вода циркулирует по трубам, скрытым в полу, потолке или стенах, которые функционируют как теплоизлучающие поверхности. Также используются излучающие плинтусы.Принципы лучистого отопления более подробно описаны в главе 11, том 2 (ЛУЧЕВОЕ НАГРЕВАНИЕ).

Системы водяного отопления: гравитационные системы водяного отопления

Системы гравитационного водяного отопления

Гравитационные системы водяного отопления все еще можно найти в старых зданиях. Их обычно можно отличить по чугунным котлам и по водопроводной сети большого диаметра из кованого или черного железа, используемой для подачи горячей воды в комнаты. Эти старые чугунные котлы изначально работали на угле или дровах, но были переоборудованы для использования на мазуте или газе; см. главу 16 «Переоборудование котлов и печей» в этом томе.

Разница в весе (удельном весе) воды при разных температурах используется для циркуляции воды в самотечной системе водяного отопления. Другими словами, движущая сила возникает из-за разницы в плотности воды при разных температурах; тяжелый, когда холодно, легкий, когда горячий. По этой причине гравитационные системы также называют тепловыми системами , или естественными системами водяного отопления.

Самотечная водонагревательная система обеспечивает непрерывное равномерное нагревание.Температуру воды можно регулировать с помощью дроссельной заслонки с ручным управлением, расположенной в каждой комнате. Температуру воздуха в помещении можно регулировать поворотом клапана радиатора.

Для того, чтобы горячая вода передавала тепло от котла (отопительного агрегата) к радиаторам или другим теплоизлучающим устройствам, должно быть постоянное движение (циркуляция) воды от водонагревателя к радиаторам и обратно. Как упоминалось выше, такая циркуляция в гравитационных системах происходит из-за разницы в плотности (вес на

кг).

ед. Объема) воды при разных температурах.Например, 1 фут3 воды при, скажем, 68 ° F весит 62,31 фунта; при 212 ° F он будет весить 59,82 фунта. Эта разница в весе составляет 2,49 фунта (62,31–59,82), что позволяет вызвать циркуляцию, как показано на Рисунке 7-11.

Разница в весе вызвана расширением воды при повышении ее температуры. Этот принцип проиллюстрирован на Рисунке 7-12. Обратите внимание, что верхняя поверхность abcd кубического фута A расширилась до A , увеличение объема, представленное линейным увеличением aa’.

В двухтрубной системе, показанной на Рисунке 7-13, неуравновешенный груз между водой в стояке и спускной трубой образует

движущая сила, которая заставляет воду циркулировать через систему, как показано стрелками.

Двухтрубная самотечная система горячего водоснабжения, показанная на Рисунке 7-13, оснащена расширительным баком. В процессе работы после начала пожара температура воды в котле повышается, а вода расширяется.Это нарушает равновесие системы, заставляя более холодную и тяжелую воду в нисходящей трубе стекать вниз, выталкивая более теплую и более легкую воду в стояке вверх, тем самым запуская циркуляцию.

Циркуляционная или байпасная труба предназначена для создания непрерывного пути для текущей воды в случае, если все радиаторы отключены. В отсутствие этого условия вся вода в трубе восходящего потока будет выталкиваться вверх в расширительный бак с последующим выпуском пара.

Расширительный бак выполняет две основные функции для этой системы.Когда вода нагревается, она расширяется, и резервуар обеспечивает пространство для этого увеличения объема. Таким образом, при нагревании вода будет расширяться, скажем, с отметки M до отметки S в расширительном баке

.

(рисунок 7-13). Чем выше высота резервуара, тем большее давление может быть оказано на воду в котле (из-за напора). В результате при желании система может работать при более высоких температурах.

Иногда в систему отопления можно встроить специальный трубопроводный контур (см. Двухтрубная система с прямым возвратом и Двухтрубная система с обратным ходом Возврат n Система в этой главе).В двухтрубной системе самотечного водяного отопления, показанной на Рисунке 7-14, одна магистраль от котла проходит к высокой точке под потолком подвала, а затем проходит по ее длине как можно дальше до обратного патрубка котла. котел. Контур трубопровода, образованный этой магистралью, состоит из замкнутого контура очень большой трубы в подвале с шагом не менее 1⁄2 дюйма на 10 футов пробега. Основная подает все стояки к радиаторам, расположенным выше. Эта компоновка не так эффективна, как двухтрубная система, показанная на рис. 7-13, и по этой причине магистраль контура должна иметь очень большие размеры, чтобы снизить трение до минимума.

В так называемой однотрубной системе, показанной на рис. 7-15, используются специальные распределительные тройники для отвода части воды из магистрали в радиаторы, позволяя балансировке течь через магистраль к следующему радиатору. Это называется однотрубной системой, потому что одна труба обслуживает вход и выход каждого радиатора. В этой системе должна быть сторона с восходящим потоком L и сторона с нисходящим потоком F. Таким образом, на самом деле существует две основные трубы, но функционирует только одна основная труба .Нисходящий поток можно рассматривать как продолжение восходящего потока, а не как вторую трубу. Основное возражение против этой системы (а также против системы, показанной на рис. 7-14) - это отсутствие единообразия

в распределении тепла, в первую очередь потому, что радиаторы на стороне восходящего потока L более горячие, чем радиаторы на стороне нисходящего потока F.

Distributio В этой однотрубной системе используются тройники (рисунок 7-16).Они снабжены перегородкой, которая отклоняет часть воды из магистрали внутрь и из радиатора, обходя балансир вдоль линии, указанной стрелками на рисунке.

Другая система трубопроводов, используемая для распределения горячей воды, - это устройство overhea d , показанное на Рисунке 7-17. Это практически то же самое, что и так называемая однотрубная система (Рисунок 7-15), за исключением того, что в ней есть разделенный контур в верхней точке, соединяющийся с нисходящей магистралью.Нет необходимости в вентиляционных отверстиях, потому что устройство устроено так, что весь воздух направляется вверх и уходит в расширительный бак. Одно из преимуществ этой системы - лучшая и

более равномерное распределение тепла. Горячая вода поступает в каждую нисходящую трубу с одинаковой температурой, уравновешивая тепло, выделяемое каждой парой радиаторов.

Хотя расположение подвесных трубопроводов подходит не для всех классов зданий, существует множество зданий, таких как квартиры, магазины, офисные здания и гостиницы, где общая компоновка подходит для этой системы.

Входящие поисковые запросы:

Продувка гидравлического контура: основы

Предполагается, что почти все гидравлические системы отопления и охлаждения с замкнутым контуром должны быть заполнены водой или смесью воды и антифриза. Единственный преднамеренный воздух в системе находится в расширительном баке.

Единственное исключение из вышеперечисленного - это солнечная тепловая система с замкнутым контуром и обратным дренажом, в которой объем воздуха улавливается и регулируется внутри системы. Этот воздух многократно используется для замены воды в солнечных коллекторах, когда они сливаются в конце каждого цикла сбора солнечной энергии.

Сравните идею системы, заполненной жидкостью, с тем фактом, что она начинает свой срок службы полностью заполненной воздухом. Перевод недавно созданной гидронной системы или старой системы, которая была осушена, с заполненной воздухом на заполненную водой, называется «продувкой». Эффективность продувки играет важную роль в надежной и эффективной работе системы.

Практически все современные гидравлические системы полагаются на два метода удаления воздуха и подачи воды в систему. Первый называется «принудительная продувка жидкостью», второй - «устранение микропузырьков».«Вместе эти методы могут быстро привести систему в рабочее состояние и гарантировать, что она останется практически безвоздушной в течение всего срока службы.

СТАРЫЕ ДНИ

Рисунок 1

Удаление воздуха из гидравлических систем не всегда было простым делом. Когда я начал работать с этими системами в конце 1970-х, обычным методом продувки было заполнение системы снизу вверх, рассчитывая, что воздух выходит через несколько вентиляционных отверстий, или через «выпускные» клапаны на излучателях тепла, или в других местах. высокие точки в трубопроводе.

Представьте себе сценарий, в котором каждая из нескольких плинтусов с ребристыми трубами имеет тройник плинтуса и спускной клапан с ручным управлением на конце элемента с ребристыми трубами. На Рисунке 1 показаны эти фитинги и их типичная установка.

Установщик открывает все спускные клапаны перед тем, как впустить воду в систему. Вода под давлением вводится в нижнюю часть системы путем открытия рычага «быстрого наполнения» на редукционном клапане системы или путем открытия шарового клапана, который обходит редукционный клапан.Под действием давления в водопроводной системе здания вода течет по трубопроводу, в конечном итоге попадает в открытые спускные клапаны и разбрызгивает крошечные отверстия в боковых сторонах этих клапанов.


Связано: Не допускать попадания тепла, производимого вспомогательными котлами, из аккумуляторов тепла


Уловка состоит в том, чтобы поймать эти потоки воды до того, как они устроят беспорядок. Это довольно сложно сделать, когда вода выходит из четырех или пяти спускных клапанов одновременно в нескольких местах в здании.Если отверстие в спускном клапане обращено наружу, в некоторых случаях можно поставить банку кофе перед каждым клапаном и удерживать ее на месте с помощью куска проволоки. Тем не менее, это утомительный подход к очистке.

Даже после того, как большая часть воздуха в системе удалена, растворенным молекулам кислорода, азота и других следовых газов в воде требуется время, чтобы слиться в пузырьки, достаточно большие, чтобы их захватить и выбросить из системы чугуном. совки.

Рисунок 2

Старые методы продувки, которые в основном основывались на удалении воздуха из верхних точек системы, были медленными и неэффективными.

Сегодня в отрасли гидроники есть новое оборудование и методы, которые позволяют быстро и эффективно удалять воздух, поскольку система заполнена водой. Одно из современных аппаратных устройств, которое сейчас обычно используется, - это продувочный клапан, пример которого показан на Рисунке 2.

Продувочные клапаны объединяют два шаровых клапана в единый корпус. Один шаровой клапан расположен на одной линии с продуваемым трубопроводом, другой расположен в боковом сливном отверстии, которое заканчивается наружной резьбой шланга и колпачком.

При использовании в одноконтурной гидравлической системе необходимо установить продувочный клапан, как показано на рисунке 3.

УДАЛЕНИЕ НАСОСНОГО ВОЗДУХА

Рисунок 3

Для заполнения и продувки контура закройте линейный шар на продувочном клапане, откройте шар бокового порта и подсоедините шланг к боковому отверстию, как показано на Рисунке 3. Откройте рычаг быстрого заполнения на редукционном клапане системы, и если байпасный шаровой кран установлен как показано на рисунке 3, откройте его.

Вода под давлением из водопровода холодной воды здания поступает в систему сразу после продувочного клапана и течет через контур по часовой стрелке, как показано на рисунке 3.Закрытый линейный шар в продувочном клапане предотвращает «короткое замыкание» воды в сливное отверстие.

Ключом к хорошей продувке является создание высокой скорости потока воды через контур. Я предлагаю скорость воды не менее четырех футов в секунду через трубопровод во время продувки. Это позволяет воде действовать как жидкостный поршень, выталкивая большую часть воздуха в трубопроводе и компонентах впереди себя и, в конечном итоге, обратно к продувочному клапану. Затем воздух выходит через боковое отверстие продувочного клапана.В течение нескольких секунд поток воды следует за воздухом из бокового порта и через шланг, ведущий к улавливающему ведру или сливу. В этот момент можно включить циркулятор системы, чтобы еще больше увеличить скорость потока через контур.


По теме: Пошаговая подготовка: Подготовка конденсационных котлов к зиме


Как только в существующем водяном потоке в течение нескольких секунд не будет видимых пузырьков, боковое отверстие продувочного клапана закрывается.Давление в системе немедленно возрастет, поскольку давление воды в здании подталкивает больше воды в систему и сжимает диафрагму в расширительном баке. Важно закрыть байпасный шаровой клапан быстрого заполнения на впускном трубопроводе холодной воды в течение секунды или двух после закрытия бокового отверстия продувочного клапана. В противном случае давление в контуре может превысить номинальное давление предохранительного клапана, что приведет к вытеканию воды из последнего. Если это произойдет, откройте боковое отверстие продувочного клапана до тех пор, пока в системе не упадет желаемое статическое давление.

Описанный процесс позволяет быстро удалить большую часть воздуха из системы на начальном этапе. По моему опыту, использование такого подхода к принудительной промывке жидкостью устраняет необходимость стравливать воздух из высоких вентиляционных отверстий. Быстро движущаяся вода может проталкивать воздух через систему в любом направлении, в том числе прямо вниз и, в конечном итоге, из продувочного клапана.

ФИНАЛЬНЫЙ СКРАБ

Процесс надлежащей «деаэрации» гидравлической системы не заканчивается принудительной продувкой жидкости.Холодная вода, которая сейчас заполняет систему, по-прежнему содержит от двух до четырех процентов молекул растворенного газа, включая кислород, азот и небольшие количества других газов. Вы не можете увидеть этот молекулярный «воздух», но он начнет играть, как только вода нагреется. Хорошо спроектированные системы готовы быстро захватить и выбросить его.

Система, показанная на Рисунке 3, также включает в себя микропузырьковый сепаратор воздуха. Это устройство содержит коалесцирующую среду, которая заставляет молекулы растворенного газа образовывать крошечные микропузырьки.Коалесцирующая среда также обеспечивает пути для этих микропузырьков, которые поднимаются над зоной активного потока в сепараторе и сливаются вместе наверху. После того, как небольшой объем воздуха собирается в верхней части сепаратора, он выбрасывается через поплавковый клапан. Давление в системе - это то, что выталкивает захваченный воздух.

Микропузырьковые воздушные сепараторы являются огромным улучшением по сравнению с устаревшими чугунными воздухозаборниками и, на мой взгляд, должны использоваться в каждой современной гидравлической системе.

Удаление растворенных газов из системной жидкости занимает время, иногда несколько дней. Эффективность удаления растворенного газа значительно повышается, если жидкость в системе нагревается. Горячая вода (или горячие растворы антифриза) не может удерживать столько растворенного газа, как холодная вода, и более охотно отдает растворенный воздух, когда он проходит через воздушный сепаратор. В конечном итоге микропузырьковый воздушный сепаратор в сочетании с автоматической системой подпитки или автоматическим устройством подачи жидкости снижает содержание воздуха в системе до незначительного уровня и удерживает его на нем.

СИСТЕМЫ С НЕСКОЛЬКИМИ ЗОНАМИ

Рисунок 4

Большинство современных гидравлических систем не так просты, как показанная на рисунке 3. Эти системы содержат несколько контуров зон или другие параллельные пути трубопроводов. Наиболее эффективным способом продувки систем является установка продувочного клапана на обратном конце каждого контура, как показано на Рисунке 4.

Процедура продувки очень похожа на описанную ранее. Отличие заключается в том, что продувка каждого контура зоны осуществляется по очереди.Это обеспечивает максимально возможную скорость потока через каждый контур и наиболее эффективное удаление объемного воздуха. Когда продувочный клапан на обратной линии одной зоны имеет обратный поток без пузырьков, закройте линейный шар на продувочном клапане и остановите подачу холодной воды в системе подпиточной воды.

Переместите шланг к следующему продувочному клапану и повторите процедуру. Продолжайте делать это, пока не очистите каждую зону. После нагнетания воды в каждую зону можно также включить циркуляционный насос для дальнейшего увеличения скорости продувки.Воздушный сепаратор с микропузырьками выполнит окончательную очистку, улавливая растворенные газы и выбрасывая их из системы.

P / S ПРОДУВКА

Рисунок 5

В случае первичных вторичных систем я рекомендую использовать продувочный клапан на обратной стороне каждого вторичного контура, как показано на Рисунке 5.

Такой подход устраняет необходимость в шаровом клапане между каждым набором близко расположенных тройников - единственная цель которого - проталкивать воду через вторичный контур во время продувки.Комбинация продувочного клапана на обратной стороне вторичного контура вместе с изолирующими фланцами на каждом вторичном циркуляционном насосе позволяет при необходимости полностью изолировать каждый вторичный контур для обслуживания.

Начните процедуру продувки, отключив все вторичные контуры, затем прочистите первичный контур, используя ранее описанную процедуру. После продувки первичного контура установите еще один шланг и продуйте каждый вторичный контур индивидуально.

НАПОРНАЯ ПРОДУВКА

Рисунок 6

Некоторые гидравлические системы могут не иметь доступа к системам подачи холодной воды под давлением для продувки.Другие системы, возможно, потребуется заполнить и промыть предварительно приготовленным раствором антифриза. Оба эти сценария можно решить с помощью продувочного клапана с двумя отверстиями, такого как показанный на Рисунке 6.

Двухходовые продувочные клапаны объединяют два шаровых клапана с боковыми отверстиями с одним линейным шаровым клапаном. Один боковой порт пропускает жидкость (воду или раствор антифриза) в систему. Другой выпускает воздух из системы. Типичная схема с двухканальным продувочным клапаном показана на Рисунке 7.

Погружной насос используется для нагнетания жидкости в контур и вокруг него.Воздух выходит из входного бокового отверстия продувочного клапана. В конце концов, поток текучей среды течет из выходного отверстия и возвращается в резервуар для текучей среды. Важно, чтобы конец возвратного шланга находился ниже уровня жидкости в резервуаре, чтобы избежать образования пузырьков, которые втягиваются обратно в продувочный насос. Продувочный насос работает до тех пор, пока в обратном потоке не будут пузырьки в течение нескольких секунд. В этот момент выпускное отверстие продувочного клапана закрывается. Это позволяет продувочному насосу увеличивать давление в системе.Жидкость нагнетается в расширительный бак до тех пор, пока давление в системе не достигнет максимального (отсутствия потока) давления продувочного насоса. Последний шаг - закрыть впускное отверстие на продувочном клапане и выключить продувочный насос. Если в контуре требуется дополнительное давление, можно добавить больше жидкости с помощью ручного насоса.

Рисунок 7

С помощью современного оборудования и методов можно эффективно удалить воздух практически из любой гидравлической системы и сохранить в этой системе практически свободный воздух в течение всего срока ее службы.

Джон Зигенталер, P.E., окончил политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более 34 лет опыта в проектировании современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера «Отопление с использованием возобновляемых источников энергии» была выпущена недавно (дополнительную информацию см. На сайте www.hydronicpros.com).

Объявление

Страница не найдена | Shortys HVAC Supplies

О нас

Добро пожаловать в Shortys HVAC Supplies.Мы находимся на юго-западной стороне Индианаполиса, штат Индиана. Наша цель - предоставить запчасти от производителей оригинального оборудования для ремонта и технического обслуживания печей, кондиционеров, систем вентиляции и насосов населению, а также подрядчикам и обслуживающему персоналу коммерческих зданий.


Мы продаем новые оригинальные запчасти для большинства производителей, таких как Carrier, Bryant, Payne, Lennox, Armstrong Aire, Ducane, Trane, American Standard, Heil, Tempstar, Nordyne, Goodman, Rheem, Ruud, York, Coleman, Modine, Reznor, Armstrong Pumps, Bell and Gossett, Weil McLain, Lochinvar, McDonnell Miller, Hoffman Specialties, Manitowoc, Scottsman, и мы стремимся гарантировать, что вы получите правильную деталь для вашего применения.


Позвоните нам и сообщите нам информацию, указанную на паспортной табличке вашего оборудования, и мы сделаем все возможное, чтобы помочь. С нами можно связаться по нашему местному телефону 317-821-8770, бесплатному телефону 877-821-8770 или по факсу 317-821-8772. Наш физический адрес: 7720 S Mooresville Rd в Западном Ньютоне, IN 46183. Время работы: с 8 до 5 EST, пн-пт. Перед ремонтом проконсультируйтесь с инструкциями производителя и соблюдайте все меры безопасности. Неправильный ремонт может привести к повреждению оборудования, травмам или смерти.Если вы не уверены в своих силах, позвоните в профессиональную компанию.

Возврат и возврат
Возвращаемые товары должны быть в оригинальной упаковке и в новом состоянии. Мы не несем ответственности за обратную доставку. Их необходимо вернуть в течение 30 дней с даты покупки. Возврат по истечении 30 дней не принимается. Возврат занимает 4-7 дней, и он снова отображается на использованной карте. Плата за возврат 25% будет вычтена из первоначальной покупной цены. Если элемент был установлен или изменен каким-либо образом, возврат средств не производится.Если вы получили поврежденный товар, сообщите нам об этом как можно скорее, чтобы мы могли вам помочь.
Стоимость доставки только для континентальной части США. Пожалуйста, свяжитесь с нами для уточнения тарифов в Канаду перед заказом.

сек. 5-873. - Паровое отопление

сек. 5-873. - Паровое отопление - Трубопровод.

(a) Черная стандартная стальная или кованая труба с чугунными фитингами с паровым рисунком должна использоваться во всех системах парового отопления, за исключением особых условий, когда с одобрения инспектора могут использоваться другие столь же безопасные материалы.

(b) Как правило, трубопроводы должны располагаться с уклоном в направлении потока пара или конденсата, с достаточным уклоном и вентилированием. Максимальный перепад давления не должен превышать полфунта.

(c) По возможности котлы должны быть расположены так, чтобы конденсат самотеком возвращался в котел, а в таких самотечных системах обратный клапан или петля Хартфорда должны быть установлены в основном обратном трубопроводе в котел. На чугунных котлах с барабанным типом наружной обратки основная обратка должна иметь ответвление от котла для подсоединения к каждому такому барабану.

(d) Уравнитель основной паровой нагрузки размером не менее половины диаметра отводов котла должен быть обеспечен от основного источника питания котла до соединения мокрой обратной линии в котле в каждом случае, но ни в коем случае такой уравнитель не должен быть меньше двух дюймов в диаметре.

(e) В одно- или двухтрубных системах самотечного парового отопления нижняя точка паропровода или «сухого» возврата должна находиться на высоте не менее 27 дюймов над нормальным трубопроводом котловой воды.

(f) Ни в одном угольном бункере нельзя прокладывать трубопроводы, если они не защищены подходящей плиткой или другим одобренным материалом для предотвращения прямого контакта труб с углем.

(g) Запрещается закапывать паровой или возвратный трубопровод непосредственно в бетон без защиты плиточной трубой и гидроизоляционным покрытием со сливом на конце горловины, а также обратный трубопровод с влажным водоснабжением, за исключением чугунной трубы с резьбой или стандартной латунной трубы, не имеющей менее 85 процентов меди следует закапывать под бетонным полом или в бетонном полу.Все захваченные возвратные трубы должны иметь полноразмерный закрытый тройник или сливной кран в самой нижней точке.

(h) В здании каркасной конструкции, где паровые трубы устанавливаются с двумя дюймами деревянных стыков, шпилек, полов или других горючих конструкций, они должны быть защищены асбестом или другим изоляционным материалом толщиной не менее трех четвертей дюйма.

(i) Паровой и возвратный трубопроводы должны быть проложены таким образом, чтобы допускать расширение и сжатие без чрезмерной нагрузки на трубу или фитинги с использованием шарнирных соединений или компенсаторов для достижения вышеуказанного.

(j) Запрещается резка балок, балок, балок, шпилек или других конструктивных элементов для обеспечения прохождения отопительных труб, за исключением случаев, когда это одобрено инспектором по строительству.

(приказ № 81-65, § 7.8, 11-4-81)

Схема центрального отопления

(Боюсь, еще одна наспех скинутая страничка ...)

Люди часто спрашивают меня схемы центрального отопления, показывающие, как трубопроводы расположены в системе центрального отопления.

Существует почти бесконечное количество вариаций, но есть четыре основных типа;

Гравитация

Однотрубный

Полугравитационный

Полностью накачанный

Первые два полностью устарели в бытовом отоплении и встречаются редко. Два других - обычное дело.

Недавние изменения в Строительных нормах и правилах сделали полугравитацию несовместимой, поэтому полностью откачанная конструкция является единственной компоновкой, подходящей в настоящее время для новых установок. Строительные нормы и правила теперь также регулируют замену котлов и фактически требуют преобразования полугравитационных систем на полностью насосные при каждой замене котла.

Со временем я добавлю сюда красивые аккуратные диаграммы каждого типа, но пока у меня есть только несколько диаграмм (показанных ниже), собранных из различных источников. Еще раз не законченная страница, но некоторая приблизительная информация лучше, чем ничего, надеюсь, вы согласитесь 😉

Полугравитационный

Это компоновка системы, наиболее часто устанавливаемая с 1960-х по 1990-е годы. Котел нагревается, и вода циркулирует за счет естественной конвекции («силы тяжести») и нагревает водонагреватель.Чтобы это работало, HWC должен быть установлен выше, чем котел. Управление радиаторами осуществляется путем включения и выключения насоса, это делается автоматически с помощью комнатного термостата. Как вы понимаете, бойлер (и, следовательно, функция горячей воды) должен быть включен, прежде чем отопление заработает. Это учитывается типом программатора, установленного на полугравитационных системах - можно выбрать только горячую воду, но не только центральное отопление. Центральное отопление можно выбрать только тогда, когда выбрана горячая вода.

Оригинал этой диаграммы опубликован компанией Honeywell на их странице с описанием того, как перейти от полугравитации к полностью откачанной, здесь http://content.honeywell.com/uk/homes/FAQ/@Semi-gravity%20conversion.pdf и это стоит прочитать. (Если кто-то из компании Honeywell возражает против того, чтобы я воспроизвел его здесь, свяжитесь со мной, и я удалю его.)

Полностью накачан

Здесь мощность котла поступает на пару клапанов с электроприводом (или на один трехходовой клапан), и каждый клапан управляется термостатом.Когда комнатный термостат или термостат водонагревателя требует тепла, его эквивалентный клапан с электроприводом открывается и также включает котел. Преимущества этой системы заключаются в том, что котел остается выключенным и холодным, когда ни один из термостатов не требует тепла (что приводит к экономии топлива и сокращению выбросов CO2), и водонагреватель больше не нужно располагать над котлом. Их можно установить бок о бок, например, в одном шкафу или установить подвесной бойлер в бунгало со шкафом для вентиляции / накопителя горячей воды на одном уровне.

Компоновочная схема системы воспроизведена из руководства по установке Keston Celsius 25. (Если кто-нибудь из Кестона возражает против того, чтобы я воспроизвел его здесь, свяжитесь со мной, и я удалю его.)

Обратите внимание на отсутствие насоса на этой схеме. Это потому, что этот конкретный котел имеет встроенный насос в подающей трубе. Для большинства котлов требуется установка отдельного насоса снаружи непосредственно перед клапанами с электроприводом. Два клапана в потоке к цилиндру и радиаторам на этой схеме будут моторизованными клапанами, управляемыми термостатами цилиндра и помещения.

Полугравитационный с термостатическим контролем зоны

Я украл эту диаграмму из инструкций по установке Honeywell "Sundial C Plan". План C - это метод установки термостатического управления как в зоне горячего водоснабжения, так и в зоне нагрева помещения в полугравитационной системе. Необычный. Основным преимуществом этого является то, что, как и в полностью насосной системе, котел отключается, когда оба термостата удовлетворены, что обеспечивает повышенную экономию топлива. (Обратите внимание, что питающий и расширительный бак и соединения трубопроводов не показаны на схеме.)

Важно использовать 28-миллиметровую версию двухходового клапана с электроприводом V4043, потому что, в отличие от 22-миллиметровой версии, она имеет двухходовой переключатель, который срабатывает при открытии клапана, а не простой переключатель включения / выключения 22-миллиметрового клапана. Двусторонний переключатель важен для метода подключения, который заставляет эту систему работать. Для получения полной информации о конструкции C Plan и подключении вы можете загрузить инструкцию по установке в формате PDF с веб-сайта Honeywell UK здесь. Вам нужно будет зарегистрироваться.

Комбинированная система

На этой схеме показано, насколько проста система отопления, подключенная к комбинированному котлу.Ни внешнего насоса, ни баков, ни внешнего расширительного бака, ни моторизованных клапанов, и во многих случаях пункт 6 также не требуется. (Автоматический байпасный клапан в настоящее время встроен в большинство комбинированных котлов производителями.) Неудивительно, что ленивые инженеры-теплотехники предпочитают отопительную систему комбинированного котла надлежащему бойлеру и водонагревателю.

Гравитация

Это мой собственный грубый набросок традиционной гравитационной системы. Это то же самое, что и старая угольная система, но с газовым котлом, вставленным вместо оригинального угольного котла на кухне.Там нет насоса (очевидно), и все это установлено с использованием труб огромного диаметра, потому что единственной движущей силой для циркуляции является естественная конвекция. Горячая вода менее плотная, чем холодная, поэтому она поднимается до верха системы. Вода внутри радиаторов охлаждается, поскольку она отдает тепло для обогрева дома и падает на дно системы, где повторно нагревается котлом и снова поднимается наверх. Старые немодифицированные гравитационные системы обычно являются прямыми, что означает, что вода из кранов и водонагревателя - это та же вода, которая циркулирует через радиаторы.Внутри HWC нет отдельного напорного бака и нагревательного змеевика, как в современных системах.

Однотрубная система

Это схема устаревшей однотрубной насосной системы. Есть несколько подобных систем, которые еще используются, но, как правило, они приближаются к 50-летнему возрасту или устанавливаются самим установщиком с очень старой книгой о том, как установить центральное отопление.

Первоначально устанавливались однотрубные системы и добавлялись к угольным кострам с задними котлами. Вокруг дома была проложена петля из трубы, и насос закачивал горячую воду по петле.Некоторая часть горячей воды прошла в радиаторы естественной конвекцией или по счастливой случайности и сделала радиаторы теплыми (но никогда не ГОРЯЧИМИ). Когда газовые котлы начали устанавливать в обычных жилых домах, формат был скопирован, но быстро вытеснен «двухтрубным» методом, поскольку все радиаторы нагревались должным образом. Как вы можете видеть на диаграмме, охлажденная вода из каждого радиатора разбавляет горячую воду в контуре трубы, поэтому последний рад в системе не имеет надежды на нагрев должным образом. Я знаю это, потому что в моей спальне в доме, где я вырос, был последний рад...

С технической точки зрения любой наблюдательный человек заметит, что насос на этой схеме установлен в обратном направлении, поэтому качает не в том направлении. Его надо качать справа налево, обратно в котел!

Попадание в горячую воду: Практическое руководство по системам водяного отопления

Одним из положительных результатов недавнего энергетического кризиса стало развитие и совершенствование технологий использования альтернативных форм энергии.Нигде эти усилия не были более очевидными, чем рост использования древесины в качестве источника топлива. Многие односемейные дома, построенные в последние годы, предусматривают хотя бы частичное отопление дровами. Некоторые коммерческие, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, которым требуется большое количество тепла, также либо перешли на древесину, либо рассмотрели ее.

Одним из наиболее удобных, эффективных и рентабельных способов, с помощью которых жилые, сельскохозяйственные и небольшие коммерческие пользователи могут пользоваться преимуществами энергии на базе древесины, является использование системы водяного отопления (часто называемой гидравлической).Системы горячего водоснабжения, работающие на древесном топливе, особенно подходят для малых и средних предприятий. Основным преимуществом этих систем является то, что они обеспечивают постоянный нагрев при относительно нечастой загрузке. Они также безопасны и могут сжигать недорогое древесное топливо во многих различных формах. Хотя этой технологии как минимум 200 лет, сегодня стоит подумать о ней.

Расширение биологической и сельскохозяйственной инженерии в Государственном университете Северной Каролины спроектировало и протестировало ряд гидравлических систем различных размеров за последние годы.Планы для этих систем доступны за небольшую плату. В настоящее время в Северной Каролине действует несколько тысяч жилых систем горячего водоснабжения, работающих на дровах. Кроме того, около 60 единиц используются для сушки табака и около 300 - для обогрева теплиц. Хотя многие из этих систем были построены на основе проверенных планов, некоторые из них - нет. Когда в системе возникают проблемы, это часто происходит из-за того, что некоторые важные конструктивные или эксплуатационные требования были упущены.

Для эффективной работы важно понимать и соблюдать определенные основные правила.Эта публикация предоставляет оператору системы водяного отопления важную базовую информацию об этом типе системы и ее работе. В первых двух разделах описывается система горячего водоснабжения и ее части, объясняются функции каждой части и даются некоторые простые расчеты конструкции для тех, кто хочет построить свою собственную систему. Третий раздел поможет читателю развить понимание древесного топлива, а четвертый описывает и объясняет экономику систем горячего водоснабжения.

В системе водяного отопления вода используется для хранения тепловой энергии и передачи ее от горящего топлива к месту, где будет использоваться тепло.Все системы горячего водоснабжения (гидроники) состоят из пяти основных частей:

  • Топка , камера, в которой сжигается топливо;
  • A резервуар для воды , в котором тепло поглощается и хранится;
  • A насос и система трубопроводов для транспортировки нагретой воды;
  • Теплообменник для отвода тепла там, где оно необходимо;
  • Система управления для управления скоростью использования тепла.

При проектировании водонагревателя на дровах важны три фактора:

  1. Горение . Система должна быть спроектирована так, чтобы топливо сгорало максимально полно.
  2. Теплообмен . Конструкция должна позволять как можно большему количеству выделяемого тепла попадать в воду.
  3. Сохранение тепла . Система должна позволять как можно меньше тепла уходить неиспользованным.

Самая важная часть любой системы горячего водоснабжения - топка или камера сгорания.Если он неправильного размера или плохо спроектирован, производительность всей системы пострадает. Самая частая проблема домашних систем горячего водоснабжения - это плохо спроектированная топка. К сожалению, это также одна из самых сложных проблем, которую можно решить без изменения конструкции и восстановления топки.

Как горит древесина

Чтобы оценить необходимость правильно спроектированной топки, необходимо понимать, как горит дрова. Горение (горение) - это процесс, при котором кислород химически соединяется с топливом, выделяя тепло.Тепло также необходимо для запуска процесса. Однако, однажды начавшись, реакция может быть самоподдерживающейся.

Большинство людей знают, что для сжигания необходимы топливо и кислород. Однако многие не осознают, что тепло также необходимо. Многие проблемы в системах водяного отопления связаны с недостаточным количеством тепла в камере сгорания.

Двумя основными компонентами древесины являются целлюлоза и лигнин. Эти два химических вещества состоят в основном из углерода, водорода и кислорода.При повышении температуры древесины некоторые летучие вещества, содержащиеся в ней - вода, воск и масла - начинают выкипать. При температуре около 540 ° F тепловая энергия приведет к разрыву атомных связей в некоторых молекулах древесины. Когда тепловая энергия разрывает связи, которые удерживают вместе атомы, составляющие лигнин или целлюлозу, образуются новые соединения - соединения, которых изначально не было в древесине. Этот процесс известен как пиролиз. Эти новые соединения могут быть газами, такими как водород, окись углерода, двуокись углерода и метан, или они могут быть жидкостями и полутвердыми веществами, такими как смолы, пиролитовые кислоты и креозот.Эти жидкости в виде мелких капель и полутвердых частиц вместе с водяным паром образуют дым. Дым, который выходит из трубы (дымохода) несгоревшим, является потраченным топливом.

По мере того, как температура продолжает расти, производство пиролитических соединений резко возрастает. При температуре от 700 до 1100 ° F (в зависимости от присутствующих пропорций) кислород соединяется с газами и смолами с выделением тепла. Когда это происходит, происходит самоподдерживающееся горение.

В какой-то момент во время горения куска дерева все смолы и газы улетят.Остается в основном древесный уголь. В обиходе мы говорим, что древесина сгорела дотла. Эти угли медленно горят снаружи и почти без огня. Количество углей или древесного угля, которое остается после того, как другие части древесины выкипят, зависит в первую очередь от породы древесины, а также от того, как быстро и при какой температуре она была сожжена. Как правило, чем быстрее и горячее сгорает кусок дерева, тем меньше древесного угля остается в виде углей.

Лучше всего быстро обжечь дрова, чтобы получить от них как можно больше тепла.Медленный дымный огонь может тратить до трети тепловой энергии топлива. Для эффективного горения огонь должен получать достаточно кислорода. Высокая дымовая труба, механический вытяжной вентилятор или и то, и другое обычно используются для обеспечения достаточной тяги (потока воздуха в топку).

Однако существуют пределы того, насколько быстро можно заставить дерево гореть. Если воздух нагнетается в камеру сгорания слишком быстро, он имеет тенденцию «задуть» огонь. Результат почти такой же, как недостаток воздуха.

Подача слишком большого количества воздуха в камеру сгорания также может привести к вздутию воздуха.Дыхание на самом деле представляет собой серию взрывов, возникающих в результате резкого смешивания воздуха и древесных газов. Чаще всего это происходит, когда свежее топливо добавляется в слой очень горячих углей. Сильное тепло от углей может отогнать большие объемы горючих газов, которые периодически воспламеняются по мере поступления кислорода. Эти взрывы редко вызывают какое-либо повреждение системы, но возникающий в результате обратный огонь может вызвать ожоги и летящий пепел.

Многие соединения образуются при горении древесины. Только в дыме было идентифицировано более 160 различных видов.В наибольшем объеме выделяются окись углерода, метан, метанол и водород. Хотя эти соединения будут гореть при относительно низких температурах, большая часть оставшихся выделенных соединений, таких как дым и смола, не сгорит полностью, пока температура не достигнет более 1000 ° F. Таким образом, для полного сгорания необходима горячая топка.

В большинстве хорошо спроектированных систем горячего водоснабжения топка окружена водой. По этой причине эти системы иногда называют «водяными плитами».«В агрегатах этого типа стенки топки поглощают большую часть выделяемого тепла. Вода сохраняет стенки топки относительно прохладными, что приводит к хорошей теплопередаче, но не способствует хорошему сгоранию. В большинстве случаев необходимо изолировать стены и пол топки из огнеупорного кирпича. Огнеупорный кирпич замедляет отвод тепла от огня и тем самым увеличивает эффективность сгорания.

Обычный красный строительный кирпич, особенно с отверстиями, подходит для облицовки топки не хуже, чем белый огнеупорный кирпич.Хотя красный кирпич не так эффективен, он стоит примерно в пятую часть дешевле белого огнеупорного кирпича.

Конструкция топки

На рис. 1 показано поперечное сечение типичного водонагревательного агрегата. Очень важно, чтобы камера сгорания с водяной рубашкой была достаточно большой. Он должен быть такого размера, чтобы он не только принимал заряд топлива, но и позволял полностью сгореть расширяющимся газам сгорания, прежде чем они потеряют слишком много тепла и перейдут в дымовые трубы.

Одна из наиболее распространенных проблем домашних систем горячего водоснабжения заключается в том, что камера сгорания слишком мала для нормального сгорания. В этом случае трудно разжечь огонь достаточно горячим; он имеет тенденцию курить, даже когда ему дают много воздуха. Если топка еще не слишком мала, добавление облицовки из огнеупорного кирпича может помочь, потому что это сделает огонь более горячим. Однако иногда единственным выходом является замена топки на более крупную.

Мощность системы горячего водоснабжения можно описать двумя способами: с точки зрения ее мощности горелки или сгорания и с точки зрения ее способности аккумулировать тепло.(Последнее будет обсуждаться в другом разделе.) Мощность горелки системы определяется как наибольшее количество тепла, которое горелка может выделить из топлива за заданный период времени. Мощность горелки можно рассматривать как практический предел устойчивой мощности системы. Если вы продолжите увеличивать скорость подачи топлива в камеру сгорания, в конечном итоге будет достигнута точка, в которой топливо будет потребляться с той же скоростью, с которой оно добавляется. В этот момент горелка работает с номинальной мощностью.Более быстрое добавление топлива может фактически помешать процессу горения.

С практической точки зрения мощность горелки системы определяется размером топки и тем, насколько хорошо воздух может подаваться и распределяться по топливу. В общем, вы можете рассчитывать получить около 40 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади решетки при условии, что глубина достаточна. Это означает, что вы можете ожидать около 800000 БТЕ в час от топки 5 футов в длину и 4 фута в ширину.

Между площадью колосниковой решетки и глубиной топки существует более чем случайная зависимость.Топка должна быть максимально глубокой. Большая глубина позволяет большему перемещению пламени и лучшему перемешиванию поднимающихся горячих газов для улучшения сгорания. В общем, глубина должна быть равна или больше наименьшего размера решетки. Например, если размер решетки составляет 5 на 8 футов, глубина топки должна быть не менее 5 футов. В таблице 1 показано предполагаемое соотношение между объемом топки и емкостью системы. Размеры не указаны, потому что размер и форма резервуара для хранения воды и свободное пространство, необходимое для пожарных труб, ограничивают глубину топки.Важно помнить, что высокие тонкие топки лучше, чем короткие толстые.


Таблица 1. Соотношение между производительностью системы и объемом камеры сгорания.
Производительность системы (БТЕ / ч) Объем камеры сгорания (кубические футы)
50 000 2
100 000 5
200 000 9
300 000 27
400 000 40
500 000 75
750 000 100
1000000 200
2 000 000 400
3 000 000 500

Выбор вытяжного вентилятора

Практические ограничения размеров топки и конструкции дымовой трубы обычно требуют создания тяги с помощью вентилятора.Были использованы следующие аранжировки и их комбинации:

  • Вентилятор для подачи свежего воздуха под решетку;
  • Баллончик для нагнетания свежего воздуха в топку над решеткой;
  • Вытяжной вентилятор для подачи свежего воздуха в топку и через систему.

Использование вентиляторов для подачи воздуха в камеру сгорания имеет то преимущество, что вентиляторы остаются чистыми и охлаждаются воздухом, который они перемещают. Недостатком является то, что дым и искры могут выходить из любой трещины в топке, потому что давление внутри топки выше, чем снаружи.Если используется вытяжной вентилятор, любые утечки происходят внутрь. Недостатком является то, что тепло и копоть в дымовой трубе сильно воздействуют на систему вентиляторов, хотя существуют вентиляторы, специально разработанные для этой цели.

Скорострельность зависит от тяги. Вентилятор или вентиляторы с принудительной тягой должны подавать достаточно кислорода для максимальной ожидаемой скорости горения, но не должны обеспечивать больше этого количества. Слишком много воздуха охладит огонь и выбросит пепел в дымовые трубы. Например, чтобы определить размер стекового вентилятора, предположим, что максимальная мощность системы составляет 2 миллиона БТЕ в час.

2000000 БТЕ / час ÷ 6680 БТЕ / фунт древесины = 300 фунтов древесины / час

Для сжигания 1 фунта дров требуется около 6 фунтов воздуха. Следовательно, потребность в воздухе составляет:

.

6 фунтов воздуха / фунт древесины x 300 фунтов древесины / час = 1800 фунтов воздуха / час

Один фунт воздуха эквивалентен примерно 13,5 кубическим футам. Таким образом, необходимый объем воздуха составляет:

.

1800 фунтов воздуха / час x 13,5 кубических футов / фунт воздуха = 24 300 кубических футов воздуха / час или 405 кубических футов / мин (куб. Футов / мин)

Обычно для эффективного сгорания требуется около 50 процентов избыточного воздуха.Следовательно, требуемый объем:

405 куб. Футов в минуту x 1,5 = 608 куб. Футов в минуту

Поскольку мы определяем объем воздуха и газов, перемещаемых вытяжным вентилятором, мы должны учитывать добавление продуктов сгорания и влажности древесины к дымовым газам. Для древесины с влажностью 20 процентов, влажная основа (w.b.), отношение объема дымовой трубы к входящему воздуху составляет 1,16 моль дымовых газов на моль свежего воздуха.

Это соотношение рассчитано исходя из 100-процентного сгорания. Таким образом, объем выходящих продуктов сгорания составляет:

608 кубических футов в минуту входящего воздуха x 1.16 = 705 куб. Футов в минуту

Наконец, объем необходимо отрегулировать в соответствии с температурой. Закон Чарльза гласит, что объем газа линейно увеличивается с его температурой. Чтобы использовать закон Чарльза, температуры по Фаренгейту должны быть преобразованы в температуры по шкале Ренкина (R), что достигается добавлением 460 ° к температуре по Фаренгейту.

При температуре входящего воздуха 510 ° R (50 ° F) и температуре дымовой трубы 760 ° R (300 ° F) скорректированный объем дымового газа составляет:

760/510 x 705 куб. Футов в минуту = 1050 куб. Футов в минуту

Таким образом, 608 кубических футов в минуту входящего воздуха соответствует общему объему 1050 кубических футов в минуту, выходящему через дымовую трубу.Подойдет типичный вентилятор мощностью 1100 кубических футов в минуту при статическом давлении воды 1 дюйм. Статического давления воды в 1 дюйм будет более чем достаточно для компенсации газового трения в системе.

Вышеприведенные расчеты можно применить к системам самых разных размеров. Размеры вентиляторов указаны в таблице 2 для различных систем.


Таблица 2. Размеры стековых вентиляторов для различных систем.
Производительность системы (БТЕ / ч) Размер вентилятора стека (куб. Фут / мин при 1 дюйм.давление воды)
50 000 40
100 000 75
200 000 140
300 000 180
400 000 240
500 000 300
750 000 425
1000000 550
2 000 000 1,100
3 000 000 1,650

Двери с водяным охлаждением

Одной из наиболее часто встречающихся проблем в системах водяного отопления является коробление дверок топки.Двери должны быть большими для удобной топки. Одна сторона подвержена сильному нагреву камеры сгорания, а другая часто окружена зимними температурами. Возникающие в результате сильные термические нагрузки могут деформировать двери. Хотя дверь, показанная на рисунке 2, была сделана из стали 1 2 дюймов с существенным усилением, вскоре она так сильно покоробилась, что ее нельзя было закрыть.

Опыт показал, что полностью решить эту проблему невозможно, хотя ее можно существенно уменьшить, охладив двери водой.Водяное охлаждение не только предотвращает коробление, но и позволяет рекуперировать больше тепла.

Двери с водяным охлаждением обычно имеют внутреннюю и внешнюю металлические поверхности, разделенные 2- или 3-дюймовыми полостями, через которые может циркулировать вода. Часть выхода циркуляционного насоса воды отводится в полость двери. В полость обычно устанавливаются перегородки для обеспечения хорошей циркуляции и равномерного охлаждения.

Конструкция решетки

Для максимального удобства и эффективности в нижней части топки необходимо предусмотреть решетку.Идеальная решетка позволяет золе просачиваться сквозь нее, но удерживает большую часть древесины и древесного угля и обеспечивает непрерывный поток воздуха через всю площадь решетки без периодического перемешивания или встряхивания. На каждые 1000 БТЕ номинальной мощности требуется не менее 5 квадратных дюймов площади решетки. Например, для системы мощностью 200 000 БТЕ / час потребуется:

200 x 5 = 1000 квадратных дюймов

Одна тысяча квадратных дюймов равна примерно 7 квадратным футам. Следовательно, решетки шириной 2 фута и длиной 3 1 2 футов будет достаточно для системы с номинальной производительностью 200 000 БТЕ / час.

Создать удовлетворительную решетку сложно. Лучше всего подходят чугунные решетки, но их трудно найти, они дороги и имеют тенденцию со временем треснуть и выгореть. Пластина из мягкой стали толщиной от 1 2 от дюймов до 1 дюйма будет деформироваться при нагревании, если она не будет хорошо поддерживаться снизу. Однако решетчатые опоры затрудняют удаление золы. Использованные железнодорожные рельсы, перевернутые вверх дном, с умеренным успехом использовались для формирования решеток. Стандартные 80-фунтовые рельсы, расположенные на расстоянии 1 2 на расстоянии 1 дюйма друг от друга, будут охватывать 6 футов без поддержки.Рельсы изготовлены из марганцевой легированной стали, их трудно сваривать и резать. Однако они умеренно устойчивы к высокотемпературной эрозии и относительно недороги, если их покупать на свалке металлолома.

Накопление древесного угля во время непрерывного обжига может привести к закупорке решеток и нарушению циркуляции воздуха. Установка вентилятора высокого давления под решеткой гарантирует поддержание минимального потока воздуха и ускоряет сжигание древесного угля. Остальной воздух для горения может подаваться через вентиляционное отверстие или дополнительный вентилятор над решеткой.

Рисунок 1. Типовая система водяного отопления.

Рисунок 2.Двери должны иметь водяное охлаждение, чтобы они не коробились от сильного жара.

Самая заметная часть системы горячего водоснабжения - это бак для воды. Стандартные резервуары, подходящие для систем водяного отопления, доступны в различных размерах, объемах и толщинах стенок.Подземные резервуары имеют более толстые стенки, чем надземные, что делает их намного лучше для сварки. Если у вас есть выбор, лучше использовать короткий резервуар большого диаметра, чем длинный и тонкий, потому что более короткий резервуар имеет меньшую площадь поверхности, что снижает потери тепла и стоимость изоляции. В таблице 3 приведены размеры и вместимость широкого диапазона стандартных резервуаров для хранения нефти.


Таблица 3. Типоразмеры металлических резервуаров для хранения.
Емкость (галлоны) Диаметр Длина
500 48 из 64 в
560 42 из 92 из
1,000 49 1 2 дюйм 10 футов
2 000 64 в 12 футов
4,000 64 в 24 фута
6000 8 футов 16 футов 1 дюйм
8,000 8 футов 21 фут 4 дюйма
10 000 8 футов
10 1 2 футов
26 футов 1 дюйм
15 футов 8 дюймов
12 000 8 футов
10 1 2 футов
31 фут 11 дюйм
18 футов 7 дюймов
15 000 8 футов
10 1 2 футов
39 футов 11 дюймов
23 фута 4 дюйма
20 000 10 1 2 футов 31 фут
25 000 10 1 2 футов 38 футов 9 дюймов
30 000 10 1 2 футов 46 футов 6 дюймов

Хотя лучше всего использовать новый резервуар, многие успешные системы были созданы с использованными резервуарами.Резервуары для хранения отработанного масла часто можно получить просто по запросу. Если вы решили попробовать использованный резервуар, внимательно осмотрите его на предмет дырок или тонких пятен. Также узнайте, какая жидкость хранилась в резервуаре. Осторожно: Никогда не сваривайте и не резайте резервуар, который, как вы подозреваете, содержит легковоспламеняющиеся материалы, если он не будет тщательно очищен и провентилирован. Один из методов удаления остатков масла или бензина из большого бака - смешать примерно 2 фунта моющего средства на тысячу галлонов емкости с достаточным количеством воды, чтобы растворить его, и вылить этот раствор в бак.Затем полностью наполните резервуар водой и дайте ему постоять несколько дней, прежде чем слить его и приступить к работе.

Теплоемкость

Как упоминалось в предыдущем разделе, одним из показателей емкости системы является ее способность аккумулировать тепло. Вода - одно из наименее дорогих и наиболее легко перемещаемых и контролируемых веществ. Это также один из лучших известных носителей тепла. Вода может хранить в четыре или пять раз больше тепла, чем камень, в десять раз больше, чем большинство металлов, и примерно в четыре раза больше, чем воздух на единицу веса.Его единственный недостаток - то, что он не может сохранять тепло при температуре выше 212 ° F, если он не находится под давлением. Это ограничивает его пригодность для высокотемпературных применений. Однако для систем отопления помещений в теплицах и других сельскохозяйственных, коммерческих или жилых помещениях это ограничение обычно не является проблемой.

По определению, одна британская тепловая единица (BTU) - это количество тепла, необходимое для повышения температуры фунта воды на 1 ° F. Галлон воды весит примерно 8.3 фунта, поэтому тепловая энергия, необходимая для повышения температуры галлона на 100 ° F, составляет:

8,3 фунта x 100 ° F = 830 БТЕ

Для сравнения, для повышения температуры 8,3 фунта гравия на 100 ° F потребуется всего около 166 БТЕ.

Как указывалось ранее, воду нельзя нагревать до температуры выше 212 ° F при атмосферном давлении. Эта температура определяет верхний предел количества тепла, которое может хранить безнапорная вода. Нижний предел устанавливается желаемой температурой нагрузки.Например, если в теплице должна поддерживаться температура 65 ° F, то эта температура является нижним пределом. Разница между верхним и нижним пределом,

212 ° F - 65 ° F = 147 ° F

указывает, сколько тепла может удержать данный объем воды.

На самом деле, снижать температуру хранения до нижнего предела непрактично. Скорость передачи тепла нагрузке (например, от радиаторов к воздуху внутри теплицы) значительно снижается, поскольку температура нагретой поступающей воды приближается к температуре воздуха нагрузки.По этой причине желательно поддерживать нижнюю температуру хранения воды, по крайней мере, на 35 ° F выше желаемой температуры загрузки. Следовательно, в предыдущем примере нижний предел температуры будет 100 ° F, а разница температур будет не 147 ° F, а

.

212 ° F - (65 ° F + 35 ° F) = 112 ° F

Следовательно, диапазон температур хранения воды ограничен 112 ° F. Используя эту информацию в качестве руководства, теперь мы можем определить, какой объем памяти необходим.

Если заданная тепловая нагрузка составляет 200 000 БТЕ в час и желательно иметь 6 часов нагрева после тушения пожара, количество воды должно быть достаточным для хранения:

200000 БТЕ / час x 6 часов = 1200000 БТЕ

Для подъема одного фунта воды на 1 ° F требуется 1 БТЕ.В каждом фунте воды может храниться только 112 БТЕ. Следовательно, необходимое количество воды составляет:

.

1,200,000 БТЕ ÷ 112 БТЕ / фунт = 10714 фунтов

Поскольку вода весит 8,3 фунта на галлон, 10 714 фунтов воды равны 1291 галлону.

На практике максимальная температура воды редко превышает 200 ° F; следовательно, требуется емкость, немного превышающая 1291 галлон.

Эти расчеты предполагают, что тепло не теряется из резервуара или из труб, по которым вода идет к загрузке и от нее.Эти потери могут быть значительными в зависимости от того, насколько хорошо изолирована труба, расстояния от резервуара до груза и температуры наружного воздуха.

Очень хорошая идея - установить термометр на выпускной линии резервуара. Это даст точную индикацию температуры воды внутри резервуара. Падение температуры воды более чем на 20 ° F в час является хорошим признаком того, что резервуар для воды слишком мал, поскольку цель системы горячего водоснабжения - обеспечить постоянный источник тепла без необходимости постоянно разжигать огонь.

Также хорошей идеей является установка термометра на линиях с обеих сторон нагрузки - например, на впускной и выпускной линиях радиатора или ряда радиаторов. Это позволяет определить не только, сколько энергии теряется между баком и грузом, но и насколько эффективно радиаторы извлекают тепло из воды.

Для оптимальной конструкции системы емкость накопителя должна основываться на максимальной номинальной мощности горелки, требуемой тепловой нагрузке и максимальном промежутке времени между загрузками топлива.Следующее обсуждение показывает, как взаимодействуют эти три фактора.

Предположим, как в приведенном выше примере, что требуемая средняя тепловая нагрузка составляет 200 000 БТЕ в час. Это означает, что в течение обычного часа работы требуется 200 000 БТЕ тепла. Вероятно, что посреди очень холодной ночи количество необходимого тепла превысит это количество. Но для того, чтобы иметь достаточно тепла, мощность горелки должна как минимум равняться средней нагрузке плюс потери. С практической точки зрения желательно, чтобы горелка была рассчитана на 1,5–2-кратную среднюю тепловую нагрузку.Горелка большего размера может производить тепло для хранения, а также для немедленного использования в периоды средней нагрузки.

Помимо энергии, хранящейся в горячей воде (накопительный бак), также можно хранить тепловую энергию в системе в виде несгоревшей древесины. Это называется хранилищем топки. В ожидании очень холодной ночи оператор теплицы может топить систему в течение дня, чтобы постепенно поднять температуру воды примерно до 212 ° F. Несмотря на то, что вода уже удерживает количество тепла, близкое к максимальному, оператор может снова заполнить топку непосредственно перед тем, как уйти на ночь.Это дополнительное топливо добавляет энергии системе. Горящее топливо может просто заменить уходящее тепло и, таким образом, поддерживать высокую температуру воды. Однако, если дополнительное топливо слишком быстро добавляет слишком много тепла, вода в баке закипит, и энергия будет потрачена впустую в виде пара.

Маловероятно, что система горячего водоснабжения во время реальной работы будет подвергаться очень большим колебаниям нагрузки. Другими словами, не требуется производить максимальную производительность один час и никакой в ​​последующие.Скорее, постепенное увеличение и уменьшение обычно происходит в течение дня по мере изменения наружной температуры и многих других факторов. С другой стороны, тепло, подаваемое в систему от огня, обычно бывает довольно спорадическим, в зависимости от того, сколько и как часто добавляется топливо. Ценность системы горячего водоснабжения частично основана на ее способности быстро накапливать тепловую энергию, но медленно выделять ее с контролируемой скоростью.

Если горелка вырабатывает больше тепла, чем используется системой, дополнительное тепло будет сохраняться при условии, что емкость аккумулирования не была превышена.При превышении емкости вода закипает. Когда это происходит, избыточное тепло уходит из системы в виде пара. Энергия, необходимая для кипячения воды, просто тратится зря. Частое кипение в системе горячего водоснабжения указывает на то, что горелка слишком велика, или она слишком часто зажигается, или что емкость аккумулирования тепла в системе слишком мала.

Если емкость аккумулирования тепла недостаточна, одно решение - добавить еще один резервуар. Тандемный резервуар обычно располагается как можно ближе к основному резервуару и соединяется впускной и выпускной трубой и насосом (Рисунок 3).Таким образом, емкость хранилища может быть легко увеличена без нарушения работы остальной системы. Между двумя баками всегда необходимо непрерывно перекачивать воду, чтобы тепло распределялось равномерно. Это можно сделать, добавив дополнительный насос или используя часть потока от существующего насоса, если он имеет избыточную производительность.

Система горячего водоснабжения не является паровой; то есть в системе никогда не бывает другого давления, кроме давления, создаваемого насосами. Из бака для горячей воды необходимо удалить воздух, чтобы предотвратить повышение давления, когда вода нагревается и расширяется или превращается в пар.Невентилируемый накопительный бак чрезвычайно опасен . В верхней части бака требуется как минимум два вентиляционных отверстия. Более того, люк, который обычно вырезается в верхней части резервуара во время строительства, можно оставить открытым, но накрыть куском листового металла.

Изоляция

Необходимо изолировать бак и все трубы, чтобы предотвратить утечку тепла. Для наружных резервуаров подходит полиуретановая изоляция, напыляемая напылением, особенно если она окрашена и защищена от прямого воздействия огня и солнечных лучей.Покрытие толщиной 1 дюйм, обеспечивающее степень изоляции R-7, стоит около 1 доллара за квадратный фут. Например, для резервуара емкостью 2000 галлонов диаметром 64 дюйма и длиной 12 футов изоляция будет стоить приблизительно 250 долларов. В таблице 4 приведены расчетные значения теплоизоляции резервуаров различной толщины из полиуретана.


Таблица 4. Эффективность изоляции трех толщин на большом резервуаре для горячей воды.
Толщина изоляции (дюймы) Значение "R" Тепловые потери (БТЕ / ч) 1 Ежемесячная стоимость потерянной энергии 2 Стоимость изоляции 3
0.0 0,5 200 000 384,00 $ $ 0
0,5 4,0 25 000 48,00 500
1,0 7,5 13 300 25,54 1 000
2,0 14,5 6 900 13.25 2 000
Примечание. Данные в этой таблице основаны на емкости резервуара 15 000 галлонов и площади поверхности 1 000 квадратных футов.
1 Предполагается, что разница температур воды и окружающей среды составляет 100 ° F.
2 При условии, что древесина стоит 40 долларов за шнур.
3 Предполагается, что прикладная стоимость составляет 1 доллар США за квадратный фут на дюйм толщины.

Эта таблица показывает, что затраты на нанесение минимального количества изоляции можно легко оправдать за счет экономии затрат на электроэнергию.Однако дополнительные затраты на изоляцию толщиной более 1 2 дюймов трудно оправдать.

Один из вариантов - разместить систему под односкатной крышей, где ее можно изолировать относительно недорогими войлоками из стекловолокна. Стекловолокно, которое может иметь основу из алюминиевой фольги, можно удерживать на месте с помощью проволочной сетки с крупными ячейками. Стоимость навеса, изоляции, пленки, провода и рабочей силы может быть больше, чем стоимость напыляемой полиуретановой изоляции, но этот тип изоляции, вероятно, прослужит намного дольше и даст лучшее значение R.

Защита от ржавчины

Рекомендуется использовать какие-либо меры по предотвращению ржавчины для защиты внутренней части резервуара и труб от коррозии. Доступен ряд коммерческих химикатов, предназначенных в основном для использования в высокотемпературных котлах. Некоторые из них были бы довольно дорогими в количестве, необходимом для защиты системы горячего водоснабжения среднего размера.

Один метод, который был признан подходящим для систем горячего водоснабжения, - это добавление некоторых относительно недорогих химикатов для повышения pH воды.Среди них карбонат калия, карбонат натрия (стиральная сода) и гексаметафосфат натрия (Calgon). Эти химические вещества предотвращают коррозию, покрывая металлические стенки систем. Из упомянутых выше химикатов лучше всего работает Калгон. Его можно купить в большинстве продуктовых магазинов. Используйте 5 фунтов на каждые 1000 галлонов воды. В нормальных условиях ни один из этих химикатов не разлагается и, следовательно, остается активным в системе в течение длительного времени.

Пожарные трубы

Хотя некоторое количество тепла проходит к воде через стенки топки, основной путь тепла от огня к воде проходит через дымовые трубы.Большинство систем спроектировано таким образом, что горячие газы, выделяемые при пожаре, проходят через серию пожарных труб, которые проходят от одного конца резервуара для хранения к другому. Во многих системах газы проходят через резервуар более одного раза.

Очень важно, чтобы количество и размер трубок были достаточными, чтобы большая часть тепла передавалась от горячих газов воде до выхода газов. Как показывает практика, на каждые 2000 БТЕ номинальной мощности требуется около 1 квадратного фута площади теплообмена.Например, если система рассчитана на производство 200 000 БТЕ в час, потребуется около 100 квадратных футов площади теплообмена. Эта область может включать охлаждаемую водой поверхность топки, а также сами дымовые трубы. Обе эти области часто называют поверхностью очага.

Наружный диаметр трубок используется для расчета площади. В таблице 5 перечислены несколько часто используемых размеров стандартных труб с указанием их фактического внешнего диаметра и количества ходовых футов, необходимых для получения 1 квадратного фута площади поверхности.


Таблица 5. Линейные футы на квадратный фут площади поверхности для обычных стальных труб.
Номинальный размер трубы (дюймы) Внешний диаметр (дюймы) Линейных футов на квадратный фут внешней площади
1/2 0,840 4,55
3/4 1.050 3.64
1 1,315 2,90
1 1/4 1,660 2,30
1 1/2 1.900 2,01
2 2,375 1,61
2 1/2 2,875 1,33
3 3.500 1,09
3 1/2 4.000 0,95
4 4.500 0,85
4 1/2 5.000 0,76
5 5,563 0,67
6 6,625 0,58

Правильный размер трубы зависит от ряда факторов.В примере системы с производительностью 200 000 БТЕ в час требуется 100 квадратных футов площади теплообмена. Из таблицы 1 рекомендуемый объем топки составляет 9 кубических футов. Подходящая топка с таким объемом должна иметь длину 1 1 2 футов, ширину 2 фута и высоту 3 фута. Площадь топки составляет 27 квадратных футов (включая дверь с водяным охлаждением). Таким образом, топка обеспечит 27 квадратных футов необходимых 100 квадратных футов. Остальные 73 квадратных фута должны обеспечивать пожарные трубы.

Чтобы найти длину трубы заданного диаметра, необходимую для обеспечения желаемой площади поверхности, умножьте числа в третьем столбце таблицы 5. Например, если вы выбрали 1 1 2 -дюймовая труба, умножьте 73 погонных футов на 2,01:

73 фута x 2,01 фут / кв. Фут = 146,72 фута

Около 147 погонных футов 1 1 2 -дюймовой трубы требуется для получения 73 квадратных футов площади теплообмена. С другой стороны, если вы используете 3-дюймовую трубу, вам понадобится всего около 80 футов:

73 фута x 1.09 фут / кв фут = 79,73 фут

Какой размер лучше? Если рассматривать строго с точки зрения стоимости, нет большой разницы между 147 футами трубы 1 1 2 дюймов и 80 футами трубы 3 дюйма. Однако большую трубу сваривать намного проще. Кроме того, время от времени необходимо будет очищать внутреннюю часть трубы от золы, сажи и других отложений. Очистить меньшую длину и большую трубу проще. Однако большее количество труб меньшего размера будет несколько более эффективным в передаче тепла.Опыт показал, что в целом лучше всего подходят трубы диаметром от 2 до 3 дюймов.

Отложения золы в дымовых трубах значительно снизят скорость теплопередачи. Хорошо иметь способ определить, насколько хорошо они работают. Один из лучших и наименее дорогих методов - разместить высокотемпературный термометр в точке, где газы покидают пожарные трубы и запускают дымовую трубу. Чем ближе температура воды, тем эффективнее отвод тепла от пожарных труб. Температура газа от 300 до 350 ° F указывает на эффективную теплопередачу.Температура газа более 450 ° F указывает на то, что площадь теплообмена слишком мала или на дымовые трубы нанесено покрытие.

Стратификация

Любопытное состояние иногда возникает в средних и больших системах. Несмотря на то, что топка постоянно топится, и видно, как вода кипит из верхней части резервуара, температура воды, забираемой из резервуара для распределения, составляет всего 170–180 ° F. Такая ситуация возникает в системах, где вход и выход находятся около дна резервуара и нет вспомогательного циркуляционного насоса, поддерживающего движение воды.Это состояние называется стратификацией и возникает, когда вода при разных температурах разделяется на отдельные слои, причем самая теплая вода остается наверху. Стратификация может происходить в любой системе, но обычно более выражена в крупных.

Плотность воды при 100 ° F примерно на 3,5 процента больше, чем при 200 ° F. Как и воздух, горячая вода поднимается, а холодная опускается. Чтобы предотвратить расслоение, воду необходимо поддерживать в движении. Один из способов - подсоединить возвратные трубы в верхней части бака над топкой (самая горячая часть системы) и забрать воду из нижней части бака с другого конца.Проблема с этим подходом заключается в том, что распределительные насосы могут не работать все время, и при выключении насосов может происходить расслоение.

Лучшее решение - установить непрерывно работающий вспомогательный циркуляционный насос для перемещения воды из самой холодной в самую горячую часть резервуара. Постоянное перемешивание воды предотвратит расслоение. Циркуляционный насос не обязательно должен быть большим, так как необходимо преодолеть очень небольшой напор. Он должен быть способен перекачивать от 0,2 до 0,5 производительности системы в час.Например, система на 2000 галлонов должна иметь насос, способный перекачивать от 400 до 1000 галлонов в час. Обычно достаточно электрического насоса мощностью 1 6 от до 1 2 лошадиных сил.

Рисунок 3. Дополнительный резервуар увеличит емкость хранилища.

Трубопровод

Вода не только сохраняет тепло, но и передает тепло туда, где оно используется.Распределительный насос должен иметь подходящий размер для работы. Если насос слишком мал, он не будет перекачивать достаточно тепла к нагрузке. Если он слишком большой, это приведет к потере энергии. Подбор насоса - довольно сложный вопрос, поскольку он зависит от ряда взаимосвязанных факторов. К ним относятся размер груза, расстояние между баком и грузом, количество различных теплообменников в системе и размер используемой трубы. В таблице 6 приведены размеры труб для различных тепловых нагрузок. Эти скорости потока и размеры труб рассчитаны с учетом нормального падения температуры на 25 ° F при прохождении воды через теплообменник.


Таблица 6. Минимальные размеры трубы для нагрузок на расстоянии 100 и 300 футов от резервуара.
Нагрузка (БТЕ / час) Расход (галлон / мин) Диаметр стальной трубы (дюймы) 1
100 футов 300 футов
100 000 8 1 1/4 1 1/2
200 000 16 1 1/2 2
300 000 24 2 2 1/2
400 000 32 2 1/2 2 1/2
500 000 40 2 1/2 3
750 000 60 3 3
1000000 80 3 4
1 500 000 120 4 4
2 000 000 160 4 4
1 Для трубы из ХПВХ подходит следующий меньший размер

За исключением жилых помещений, большинство систем горячего водоснабжения поставляют тепло более чем в одно место.Например, несколько отдельных теплиц или помещений для выдержки могут потреблять тепло от одной и той же системы. Горячая вода подается к каждой нагрузке по большим магистральным распределительным и обратным линиям. Каждая нагрузка имеет свой собственный насос и подключена к основным линиям параллельно, что делает ее управляемой независимо (Рисунок 4). Каждое параллельное соединение должно иметь обратный клапан для предотвращения обратного потока, когда тепло не требуется.

Насосы

обычно оцениваются по количеству галлонов в минуту, которые они могут подавать при определенном напоре или общем сопротивлении.Это полное сопротивление является суммой сопротивлений каждой отдельной части системы, через которую вода проходит в своем контуре к насосу и от него. Сопротивление обычно выражается в количестве футов «головы», хотя с таким же успехом оно может быть выражено в фунтах на квадратный дюйм. Напор - это гипотетическая высота воды, против которой должен работать насос; чем больше голова, тем больше сопротивление.

По мере увеличения сопротивления расход уменьшается. Например, определенный насос может быть рассчитан на 50 галлонов в минуту на высоте 10 футов, но только 15 галлонов в минуту на высоте 30 футов.Один фут напора эквивалентен 0,43 фунта на квадратный дюйм (psi). При выборе насоса важно выбрать насос, рассчитанный на работу с горячей водой при температурах до максимально ожидаемых.

Во многих системах используются стандартные стальные трубы и резьбовые соединения. Они относительно недороги и подходят для горячего водоснабжения. В некоторых новых системах используются пластиковые трубы. Полиэтилен (черный пластик) и трубы из ПВХ не выдержат длительного использования горячей воды при умеренном давлении. Однако два типа пластиковых труб - ХПВХ и полибутилен - предназначены для горячего водоснабжения.ХПВХ - это жесткая пластиковая труба, похожая на ПВХ. Если используется труба из ХПВХ, все фитинги, такие как соединители, переходники и колена, также должны быть изготовлены из ХПВХ. Полибутиленовая труба также требует специальных соединителей, но она гибкая и с ней значительно легче работать. Однако он еще не доступен в размерах более 1 дюйма.

Изоляция труб

Для повышения эффективности важно, чтобы распределительные трубы, идущие к нагрузке и от нее, были изолированы. Количество тепла, которое может быть потеряно из-за длины трубы, является значительным и зависит от ряда факторов.К ним относятся температура воды, проходящей через трубу, температуру и движение воздуха, окружающего трубу, тип материала трубы, а также состояние поверхности и толщину стенки трубы. Неизолированная распределительная труба горячей воды может терять от нескольких сотен до нескольких тысяч БТЕ в час, в зависимости от условий и длины.

Если трубы должны быть проложены над землей, будет достаточно покрытия из стекловолокна, защищенного от дождя несколькими слоями устойчивой к солнечному свету пластиковой пленки.Любая изоляция, особенно стекловолокно, пропитанная водой, теряет почти все свои изоляционные свойства. Изоляция труб из пенопласта в виде разъемных трубок также хорошо работает, если она защищена от солнечных лучей.

Гораздо труднее изолировать трубу, когда она проложена под землей. просто закапывать трубы в землю без изоляции - очень плохая практика, потому что влажная холодная почва является очень хорошим проводником тепла. Большинство изоляционных материалов из пенопласта, таких как изоляция с разъемными трубками, изготовлены из пенопласта с закрытыми порами, что означает, что он не пропитается водой и, следовательно, сохранит свои изоляционные свойства под землей.Если вам необходимо проложить трубу под землей, убедитесь, что земля остается как можно более сухой.

Напыляемая полиуретановая изоляция, обычно используемая на резервуарах, также может использоваться для изоляции подземных трубопроводов, поскольку она относится к типу с закрытыми ячейками. Чтобы использовать этот метод, вырывается траншея шириной от 4 до 6 дюймов и глубиной от 12 до 14 дюймов. Трубы поддерживаются на расстоянии 2 или 3 дюймов от дна, а в траншею распыляется от 4 до 5 дюймов изоляции, которая полностью окружает и покрывает трубы. После схватывания изоляции траншея засыпается грунтом.

Независимо от того, какой метод используется для изоляции трубы, важно не забыть изолировать обратную трубу, а также трубу, идущую к нагрузке. Несмотря на то, что большая часть тепла была удалена из возвратной воды, любая энергия, потерянная в трубе, должна быть восполнена. Для повышения температуры 1 фунта воды с 80 до 85 ° F требуется такое же количество тепла, как и для повышения температуры с 200 до 205 ° F.

Рисунок 4.Типовая схема мультизагрузочной системы.

Важной частью любой системы горячего водоснабжения является теплообменник или радиатор. Если его размер неверен или поток воздуха через него недостаточен, производительность системы может сильно пострадать.К счастью, теплообменники бывают разных размеров. Доступен широкий ассортимент коммерческих радиаторов, разработанных специально для систем горячего водоснабжения. Большинство из них могут работать при давлении воды от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм и имеют резьбовые фитинги для подключения к распределительной системе.

Очень подходящей альтернативой коммерческому радиатору является новый или подержанный автомобильный радиатор. Они доступны во многих различных размерах и могут быть куплены на большинстве складов и в пунктах снабжения запчастями.У многих дилеров есть новые радиаторы для старых автомобилей, которые они могут продать по сниженным ценам. Однако автомобильные радиаторы обычно не подходят для воды с давлением выше 15-20 фунтов на квадратный дюйм. Это ограничение не должно быть проблемой, если насос и распределительные трубы имеют правильный размер. Однако автомобильные радиаторы потребуют некоторых модификаций, включая закрытие заливных и переливных отверстий и изменение перехода от резинового шлангового фитинга к распределительной трубе.

Характеристики теплопередачи любого радиатора зависят от ряда факторов.Наиболее важными являются скорость потока и температура водяных и воздушных потоков. Как правило, чем больше разница температур между водой и воздухом, тем быстрее передается тепло. Кроме того, чем больше воды и воздуха проходит через радиатор, тем больше передается тепла. Также важны такие факторы, как конструкция радиатора, количество и расположение ребер, а также материал, из которого изготовлен радиатор. Например, при типичных условиях эксплуатации многие коммерческие теплообменники, разработанные специально для горячего водоснабжения, производят около 20 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади поверхности.

Поскольку большинство радиаторов имеют схожие характеристики теплопередачи, решающим фактором при определении мощности является их физический размер. Испытания показали, что автомобильные радиаторы могут передавать от 16 000 до 20 000 БТЕ в час на квадратный фут поверхности лица (от 140 ° F воды до 70 ° F воздуха). Например, радиатор размером 1 1 2 футов шириной и высотой 2 фута имеет площадь 3 квадратных фута. Таким образом, он может передавать от 48 000 до 60 000 БТЕ в час.

Управление системой горячего водоснабжения довольно простое.Обычно они состоят из термостата, подключенного к реле, которое управляет отдельным насосом для каждой нагрузки. Электродвигатель вентилятора, который продувает воздух через радиатор, также может быть подключен к тому же реле, поскольку он не должен работать при выключенном насосе. Такое расположение позволяет управлять каждой нагрузкой независимо. В некоторых системах насосу разрешается работать непрерывно, а вентилятор управляется термостатом.

Для большинства крупных систем требуется вытяжной вентилятор, как описано ранее, для обеспечения надлежащего сгорания.Вытяжной вентилятор обычно работает всякий раз, когда в топке возникает пожар. Когда нет огня, он не должен работать и может быть отключен вручную. Однако этот механизм не работает, когда систему топят, а затем оставляют без присмотра на длительное время, например, на ночь. Когда поле израсходовано, вентилятор продолжит работу, втягивая холодный воздух через пожарные трубы и, таким образом, охлаждая воду. Важно помнить, что дымовые трубы являются теплообменниками, и что тепло будет течь от горячей воды к охлаждающим трубам, а также наоборот.Одним из решений является установка термостата в дымовой трубе, чтобы останавливать вентилятор, когда температура падает примерно до 200 ° F, то есть когда в воду больше не поступает тепло. Может потребоваться ручное управление, чтобы разжечь огонь, когда система остыла.

Древесина - отличное топливо. По сравнению с большинством других видов топлива оно недорогое, его довольно легко хранить, его можно использовать в различных формах и размерах, и оно широко распространено в Северной Каролине.По оценкам, в этом штате в качестве топлива доступно более 14 миллионов тонн древесины в год.

Древесина, хотя и является хорошим топливом, имеет недостатки. Он содержит меньше энергии на фунт, чем большинство других видов топлива. Количество полезной энергии в образце древесины может широко варьироваться в зависимости от содержания влаги и породы.

Растущее дерево обычно наполовину состоит из воды. Когда дерево спиливается, древесина начинает терять влагу в окружающий воздух. Древесина, которая была свежесрезана и содержит высокий процент влаги, часто называется древесиной зеленая .После того, как древесина высохла в течение определенного периода времени (обычно несколько месяцев или более, ее называют выдержанной или сухой древесиной. По мере того, как древесина теряет влагу, ее влажность постепенно приближается к содержанию влаги от 12 до 15 процентов. Это значение называется равновесное содержание влаги (EMC). Фактическое процентное содержание определяется долгосрочным усреднением температуры и относительной влажности воздуха, окружающего древесину. Хотя было бы желательно, но нецелесообразно удалять всю воду из дрова.

Влажность топливной древесины обычно выражается в процентах от общей сырой массы. Например, если определенный кусок дерева весит 7 фунтов 6 унций (118 унций), но после сушки кости весит всего 5 фунтов 4 унции (84 унции), исходное содержание влаги в древесине выражается как:

118-84 = 34 унции воды

34 ÷ 118 = 0,288 или 28,8 процента

Это означает, что вода составляла 28,8% от веса влажной древесины.Содержание влаги, выраженное в процентах от сырого веса, часто обозначается сокращенно m.c.w.b. (влажность, влажная основа).

Эффективное теплосодержание древесного топлива снижается за счет содержащейся в нем влаги двумя способами. Во-первых, чем больше воды в данном куске дерева, тем меньше в нем древесины. Во-вторых, часть топлива, содержащегося в древесине, используется для испарения воды при сжигании древесины. Приблизительно 1000 БТЕ тепловой энергии требуется для испарения каждого фунта воды в древесине.Кусок дерева содержит одинаковое количество энергии, независимо от того, является ли он зеленым или сухим. Однако зеленая древесина плохо горит, потому что часть энергии уходит на испарение лишней воды. В таблице 7 приведена чистая энергетическая ценность (теплотворная способность) древесины при различной влажности.


Таблица 7. Энергетическая ценность древесины при различной влажности.
Влагосодержание во влажном состоянии (в процентах) Теплотворная способность (БТЕ на фунт) Вес (фунтов на шнур)
0 8,600 2,960
5 8,120 3,116
10 7,640 3 289
15 (правильно приправленный) 7,160 3 482
20 6 680 3,700
25 6200 3 947
30 5,720 4 229
40 4,760 4 933
50 (зеленый) 3,800 5,920

Обратите внимание, что правильно выдержанная древесина имеет на 88 процентов более высокую теплотворную способность (по весу), чем зеленая древесина.Также обратите внимание, что зеленая древесина весит почти вдвое больше, чем выдержанная древесина. Кусок зеленого дерева весом в 1 фунт весит всего 0,59 фунта после выдержки. Кусок дерева, сгоревший в «зеленом» состоянии, дает примерно половину тепла, чем при правильной выдержке. Вот почему очень важно правильно выдерживать дрова. Для древесины, оставленной в виде цельного бревна, диаметром 12 дюймов или меньше, может потребоваться целый год, чтобы приправить ее должным образом. В идеале древесину, которая будет использоваться зимой, следует заготавливать предыдущим летом и дать ей высохнуть.Таким образом, древесина сушится за счет летнего тепла, а не за счет части энергии, содержащейся в самой древесине. Конечно, древесина, которой разрешили сезон, высохнет намного быстрее, если ее расколоть и хранить под навесом.

Плотность

Опыт показал, что дуб лучше для обогрева древесины, чем сосна, потому что дуб намного плотнее. Кубический фут сушеного на воздухе дуба весит около 42 фунтов, тогда как кубический фут сушеного на воздухе сосны лоблолли весит около 32 фунтов. Таким образом, дуб примерно на 32 процента плотнее сосны, а дубовый шнур обычно содержит на треть больше энергии, чем сосновый шнур.Это важное соображение, поскольку дрова обычно покупаются и продаются за шнур, который является мерой объема, а не веса. Важно помнить, что почти все породы древесины содержат примерно одинаковое количество энергии. Вы получаете больше фунтов древесины - и, следовательно, больше тепловой энергии - в веревке из более плотной древесины.

Другие виды топлива

Очень широко распространено мнение, что некоторые мягкие породы древесины, такие как сосна, производят больше смолы или креозота, чем лиственные породы.Многочисленные тесты показали, что это не так. Фактически, недавние испытания не показали заметной разницы в выходе смолы между сосной и дубом. При правильном обжиге древесины не должно образовываться смолы.

Помимо более традиционных форм древесного топлива, таких как щепа и дрова, колотые или круглые, могут быть доступны древесные отходы. Это могут быть древесные отходы мебельных заводов или обрезки пиломатериалов со стройплощадок или сносов. Все эти породы дерева подходят для использования. Однако следует помнить одну очень важную вещь: ни в коем случае нельзя сжигать обработанную древесину.Древесина, обработанная креозотом из каменноугольной смолы, например железнодорожные шпалы или опоры, сильно горит и выделяет густой черный токсичный дым. Древесина, обработанная такими соединениями, как хромированный арсенат меди (CCA), обычно имеет зеленовато-желтый или коричневый цвет и при горении выделяет очень токсичный дым. Обработка или вдыхание золы пиломатериалов, обработанных CCA, может вызвать острое отравление. Даже относительно небольшое количество обработанной древесины, смешанной с необработанной древесиной, может вызвать серьезные проблемы. Будьте осторожны и знайте, какой вид топлива вы используете.

Сравнение стоимости топлива

Сравнение древесины и мазута № 2 показывает, что энергосодержание различных видов топлива, обычно называемое удельной энергией, может широко варьироваться. Например, мазут номер 2 содержит около 19 000 БТЕ на фунт, тогда как сухая древесина содержит около 8 600 БТЕ на фунт. В пересчете на фунт за фунт мазут имеет более чем в два раза больше энергии, чем древесина. Однако сравнение удельной энергии древесины и мазута говорит только об этом.

При цене 1 доллар за галлон фунт мазута стоит около 13 центов. При цене 40 долларов за шнур фунт древесины белого дуба стоит менее одного цента. Таблица 7 показывает, что фунт правильно выдержанной древесины содержит около 7 160 БТЕ.

Следующие расчеты сравнивают эти виды топлива на основе стоимости на миллион БТЕ:

Мазут: 0,13 доллара за фунт ÷ 9000 БТЕ / фунт x 1000000 = 6,84 доллара за миллион БТЕ

Древесина: 0,008 долл. США / фунт ÷ 7 160 БТЕ / фунт x 1000000 = 1,12 долл. США за миллион БТЕ

Эти расчеты показывают, что стоимость мазута более чем в шесть раз превышает стоимость древесины, необходимой для производства того же количества тепла.Таким образом, древесина имеет большое преимущество в стоимости по сравнению с большинством других видов топлива.

Возражения против использования древесины в качестве источника энергии обычно связаны с удобством. В очень холодную погоду большинство систем горячего водоснабжения, работающих на древесном топливе, необходимо топить хотя бы один раз за ночь. Конечно, есть недостатки в том, чтобы вставать в 2 часа ночи, чтобы запустить систему. С другой стороны, использование дерева определенно дает преимущество в стоимости.

При рассмотрении системы горячего водоснабжения, работающей на древесном топливе, не следует упускать из виду два других важных сравнения.Один из них - системные затраты, а другой - эффективность. Стоимость установки системы правильного размера зависит от индивидуальных потребностей. Например, большинство нефтегазовых систем рассчитаны на индивидуальные теплицы и устанавливаются в них, тогда как одна большая система горячего водоснабжения может вместить множество теплиц или несколько помещений для сушки табака вместе с другими зданиями и жилым помещением.

Второй аспект, который следует учитывать, - это эффективность системы. Эффективность, которая обычно выражается в процентах, является мерой того, насколько хорошо система преобразует и доставляет химическую энергию, хранящуюся в топливе, в полезную тепловую энергию.Процентное соотношение описывает долю потребляемой энергии, которая фактически преобразуется и используется в качестве полезного тепла. Важно понимать, что общая эффективность также зависит от того, насколько хорошо система отводит тепло. Другими словами, для системы недостаточно эффективно сжигать топливо, но тепло также должно доставляться с минимальными потерями к месту, где оно должно использоваться. В следующем примере показано, как рассчитывается общая эффективность:

Система водяного отопления на древесном топливе, как известно, сжигает 200 фунтов высушенной на воздухе древесины в час, за это время 2300 галлонов нагретой воды проходит через теплообменники теплицы с понижением температуры на 45 ° F.Температура воды в накопительном баке остается постоянной.

Энергетическая ценность высушенной на воздухе древесины составляет 7 160 БТЕ на фунт. Таким образом, энергия, выделяемая при сжигании 200 фунтов в час, составляет:

7160 БТЕ / фунт x 200 фунтов / час = 1432000 БТЕ / час

По определению 1 БТЕ - это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 ° F. Один галлон воды весит 8,3 фунта; следовательно, тепловая энергия, отдаваемая системой, составляет:

2300 галлонов / час x 8.3 фунта / галлон x 45 ° = 859 050 БТЕ / час

Эффективность системы - это отношение выходной энергии к вложенной энергии:

Общий КПД, E = выход энергии системы ÷ вход энергии в систему

E = 859 050 / 1,432 000

E = 0,60 или 60%

Эти расчеты предполагают, что температура воды в резервуаре для хранения остается постоянной и что падение температуры на 45 ° F включает потери в трубопроводах, по которым вода идет в теплицу и из нее.

Без некоторых довольно сложных тестов очень сложно определить точную эффективность нагревательного устройства. Однако таблица 8 показывает, что типичная эффективность обычных систем отопления сильно различается.

При исследовании общей стоимости отопления с использованием различных видов топлива очень важно сравнивать эффективность системы, особенно если разница в стоимости на миллион БТЕ между двумя альтернативными видами топлива очень мала. Эффективность системы в меньшей степени влияет на то, какой выбор лучше, поскольку разница в стоимости между видами топлива увеличивается.В настоящее время существует значительная разница в стоимости между древесным топливом и другими широко используемыми видами топлива, чтобы сделать древесные системы рентабельными даже при довольно низкой эффективности. Очевидно, что при правильном проектировании для обеспечения максимальной эффективности использование деревянных систем будет дешевле.


Таблица 8. КПД различных типов систем отопления.
Тип системы КПД (в процентах)
Электрический резистивный нагреватель 98
Обогреватель сжиженного или природного газа 75
Масляная печь 65
Система горячего водоснабжения на древесном топливе 60

Значения в таблице 9 основаны на показателях эффективности, показанных в таблице 8, и при предположении, что корд из выдержанной древесины весит 3492 фунта и содержит 7,160 БТЕ на фунт, мазут содержит 138000 БТЕ на галлон и что Сжиженный нефтяной газ содержит 86 000 БТЕ на галлон.Стоимость владения и эксплуатации различных систем не включена.


Таблица 9. Сравнение безубыточной стоимости древесного топлива по сравнению с мазутом и сжиженным газом с учетом относительной эффективности системы.
Расходы на топливо
Дерево (на шнур) Мазут (на галлон) Сжиженный газ (на галлон)
$ 10 0 руб.06 0,043 долл. США
20 0,12 0,086
30 0,18 0,129
40 0,24 0,172
50 0,30 0,215
60 0,36 0,258
70 0.42 0,301
80 0,48 0,344
100 0,60 0,430
140 0,84 0.602
180 1,08 0,774
200 1,20 0,860
250 1.50 1,075
300 1,80 1,290
400 2,40 1,720
500 3,00 2,150

Надеемся, что эта публикация помогла вам лучше понять, как работает правильно спроектированная система горячего водоснабжения, и определить, можете ли вы получить выгоду от ее установки.Если вы решите построить свою собственную систему, как это сделали многие, применение рекомендаций и процедур, приведенных в этой публикации, должно помочь вам построить высокоэффективную систему. Если вместо этого вы решите приобрести одно из имеющихся в продаже устройств, эта информация должна помочь вам выбрать лучшую систему для вашего приложения и эффективно управлять ею.

Для получения дополнительной информации о применении энергии на базе древесины см. Дополнительную публикацию AG-363, Руководство по использованию энергии на базе древесины для сельского хозяйства и малых коммерческих предприятий .Кроме того, вам могут быть полезны следующие публикации:

Информационное руководство по энергии древесины. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1982 г.

Энергия древесины для малой энергетики в Северной Каролине. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1978 год.

Руководство для лиц, принимающих решения по древесному топливу для малых промышленных потребителей энергии. Голден, Колорадо: Исследовательский институт солнечной энергии, 1980.

Древесина как энергия, обзор вопросов сельского хозяйства № 5.Вашингтон, округ Колумбия: Национальная сельскохозяйственная библиотека, Министерство сельского хозяйства США, 1984.

Водонагреватель на дровах - 1 000 000 БТЕ в час.

Водонагреватель на дровах - 2 000 000 БТЕ в час.

Майк Бойет
Philip Morris Professor
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия
р.В. Уоткинс
Профессор
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

Дополнительную информацию можно найти на следующих веб-сайтах NC State Extension:

Дата публикации: янв.1, 1995
AG-398

N.C. Cooperative Extension запрещает дискриминацию и домогательства независимо от возраста, цвета кожи, инвалидности, семейного и семейного положения, гендерной идентичности, национального происхождения, политических убеждений, расы, религии, пола (включая беременность), сексуальной ориентации и статуса ветерана.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *