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

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

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).

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

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