Система отопления дома с принудительной циркуляцией. Варианты. Схемы

При проектировании системы отопления перед ее будущим пользователем возникает немалое количество вопросов. На этом этапе предстоит принять решение о том, каким образом теплоноситель будет передвигаться в магистрали  – естественным путем или с принудительной циркуляцией. Про естественную циркуляцию у нас есть отдельный материал, а здесь сделаем упор на принудительную систему отопления.

Особенности функционирования принудительной системы обогрева

Отопительная схема, в которой топливо циркулирует естественным образом, максимально проста. В такой цепочке теплоноситель нагревается в котле и, в соответствии с законами термодинамики, устремляется вверх по стояку. Достигнув радиаторов, носитель отдает часть  тепловой энергии, температура его снижается. Под гнетом вновь пребывающих доз тепла, остывшее топливо опускается обратно в котел  для повторения цикла.

Такая элементарная схема имеет существенные недостатки, особенно в совокупности с однотрубным типом разводки:

• Тепло распределяется неравномерно: в помещениях, которые расположены рядом с источником теплоснабжения (котлом), температура выше, чем в тех, что находятся на большем от него расстоянии.
• Система с естественной циркуляцией потребляет значительное количество отопительного материала, что говорит не в пользу ее рациональности.
  Частично нейтрализовать эти проблемы позволяет обустройство двухтрубной разводки.

Эффективность отопительной схемы с принудительной циркуляцией обусловлена включением в нее насоса. Его функцией является придание движению топлива по тепломагистрали большей скорости. Величина этого показателя находится в прямой зависимости с температурой обогреваемых помещений.

Присутствие в системе отопления циркуляционного насоса наделяет ее неоспоримыми преимуществами:

• экономичность. Связана как с рациональным расходованием  теплоресурса, так и с разумными финансовыми затратами на приобретение труб небольшого диаметра;
• эргономичность. Негромоздкая конструкция позволяет спрятать ее элементы в стенах, под полом и т.п.;
• возможность функционирование в отопительных проектах любой сложности с различным сочетанием обогревательного оборудования. В отопительной схеме могут присутствовать и радиаторы, и тепловые завесы, и полы с подогревом.
  Основным поводом для беспокойства при проектировании системы отопления с принудительной циркуляцией является бесперебойная подача электроэнергии, поскольку приводить насос в действие призвано именно электричество. Неплохо поэтому позаботиться о резервном источнике электроснабжения.

Принудительные схемы

Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях

Однотрубная схема подключения

Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока. Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму.
Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.

Двухтрубная схема подключения

В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу.  В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен. Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.

В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:

• попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
• тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.

Лучевая разводка

Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие — пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым  является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока. Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла.
Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость  монтажных работ. Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).

Обустройство теплого пола

По-настоящему сложная схема с принудительной циркуляцией отопления, вдобавок дорогостоящая, но и наиболее комфортная. В маленьких помещениях применяют простые комбинации укладки труб с одним входом для нагретого теплоносителя и выходом для остывшего. Большие площади потребуют более сложных конструкций с использованием распределительных узловых соединений. Зачастую обустройство теплого пола предполагает установку отдельного циркуляционного насоса на участки системы.

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.

Выбор циркуляционного насоса

Качественный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией должен соответствовать критериям:

• энергосбережения;
• простоты и надежности в эксплуатации.

Мощностные характеристики определяются габаритами жилого помещения, которое необходимо обогреть.  Например, для отопления площади 250 кв.м необходим циркуляционный насос  с мощностью 3,5 куб.м/ч и напором 0,4атм.
Кроме этого, на  выбор оборудования влияют расчеты из проекта системы отопления. К ним относятся:

• материал труб, предназначенных для монтажа и их диаметр;
• общий метраж схемы;
• количество обогревательных приборов;
• вид теплоносителя.

Самостоятельный подбор насоса может вызывать ряд трудностей, поэтому лучше всего получить консультацию у грамотного специалиста по данному вопросу.

Необходимость соблюдения уклона труб

При монтаже отопительной системы с принудительной циркуляцией теплоносителя соблюдение требований к уклону труб необязательно. Тепломагистрали устанавливаются прямолинейно или с малозначительным скатом по отношению к сливу. Это облегчит слив теплоносителя перед проведением ремонтных работ или при возникновении ситуации, когда системе предстоит длительный простой.

Диаметр труб в принудительной системе

Отопительная система, в которую включен циркуляционный насос, не предъявляет особенных требований к трубопроводу. Для такой схемы не имеет значения, какого размера и состава трубы будут переносить тепло. Таким образом, можно использовать недорогие модели небольшого диаметра. Это позволит сэкономить приличную сумму при организации отопления. Не следует забывать, что параметры труб берутся во внимание при приобретении циркуляционного насоса.

Важно понимать, с меньшими диаметрами трубопровода в системе с принудительной циркуляцией растет и сопротивление.

Главный минус принудительного отопления

Так как отопление дома с принудительной циркуляцией работает только с циркуляционным насосом. Следовательно, такой насос нуждается в стабильной и качественной подаче электричества.

Это является единственным и самым большим минусом отопления дома с принудительной циркуляцией. Например, у вас отключили электричество. Отопления нет. Авария в электрических сетях —  отопления нет. Упало напряжение в сети — насос не выдает номинальной мощности – опять отопления нет.

Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?

Желательно конечно хорошо утеплить трубы систем отопления, чтобы минимизировать потери драгоценного тепла. Тогда будет экономично. Главное при выборе в свой дом системы с принудительной циркуляцией не ошибиться при ее расчете.

Необходимо обратить пристальное внимание на количество тепловых приборов, количество контуров отопления, подбор оптимального диаметра труб и мощность насоса.

Именно с нарушением этих законов возникает больше всего проблем. То неправильно рассчитали количество приборов, то заузили трубопроводы и тепла радиаторам не хватает, то поставили слабый насос, который работает на износ и так далее.

Читайте так же:

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.

Схема отопления с принудительной циркуляцией для одноэтажного дома: однотрубная и двухтрубная система

Системы отопления загородных зданий с естественной циркуляцией воды сегодня используются очень редко. В основном владельцы жилых домов устанавливают более современные и удобные конструкции с принудительным током теплоносителя. Схемы таких систем относительно просты. От открытых они отличаются в основном лишь наличием циркуляционного насоса и меньшим диаметром магистралей.

Разновидности систем

Основной отличительной особенностью систем отопления этого типа является то, что теплоноситель в них перемещается по магистралям неестественным током (за счет разницы давлений нагретой и охлажденной воды), а благодаря работе насоса. Разновидностей систем с принудительной циркуляцией воды существует всего две:

• Однотрубная. Такие конструкции устанавливаются обычно в небольших по площади домах. Их основной особенностью является наличие лишь одной кольцевой магистрали, по которой и циркулирует вода. При этом часть трубы, расположенная до радиатора, называется подающий, после него — обратной. Очень часто это просто модернизированные схемы систем с естественной циркуляцией теплоносителя.
• Двухтрубная. Системы этого типа лучше подходят для одноэтажных домов большой площади. Работают они эффективнее однотрубных, хорошо прогревая помещения. К каждому радиатору в таких схемах подключено по две трубы — обратная и подающая.

Далее во всех подробностях разберемся с тем, какие особенности имеют та и другая схемы отопления одноэтажных домов.

Особенности конструкции

В конструкцию систем отопления с принудительной циркуляцией воды обычно включаются следующие элементы:

• котел;
• магистрали;
• циркуляционный насос;
• радиаторы;
• расширительный бак.

Какими бывают котлы

Собственно сам нагревающий агрегат в такой системе может использоваться любой. Наиболее популярными у владельцев загородных домов являются газовые котлы. Установка такого оборудования обходится довольно-таки дорого. Зато в эксплуатации оно очень экономично. В тех населенных пунктах, где не проведены газовые магистрали, могут использоваться котлы:

1. Электрические. Установка такого оборудования обходится очень недорого. Однако само отопление дома в зимний период обычно влетает «в копеечку». Ведь стоит электричество в наше время очень дорого.
2. Жидкотопливные. Такие котлы работают чаще всего на солярке. Их преимуществом является относительная экономичность. Недостатком — некоторое неудобство в использовании. Такой котел приходится периодически заправлять.
3. Твердотопливные. Это самый дешевый в эксплуатации вид котлов и одновременно самый неудобный в использовании. Котлы этого типа работают на дровах, угле или брикетах.

Расчет необходимой мощности котла отопления для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя обычно доверяют специалистам. Выполняя эту операцию, следует учитывать массу самых разных факторов (толщина стен дома, особенности планировки, степень утепленности и т. д). Приблизительно же этот параметр вычисляется, исходя и того, что на 10 м2 помещения требуется 1 кВт мощности.

Магистрали

В однотрубных и в двухтрубных системах отопления принудительного типа в качестве магистралей чаще всего используются металлопластиковые трубы. Эта разновидность хорошо переносит разницу температур между окружающей средой и теплоносителем, а также отличается механической прочностью и долговечностью.

Диаметр труб для отопления с принудительной циркуляцией подбирается по специальным таблицам. Последние составляются с учетом прежде всего такого параметра, как скорость движения теплоносителя.

Диаметр у магистралей отопления в схемах с принудительным током обычно не слишком большой. Это считается одним из их преимуществ в сравнении с системами с естественной. Прокладка труб при использовании таких схем производится без уклона, что, конечно же, также может считаться немаловажным плюсом.

При выборе магистралей, помимо всего прочего, должен быть учтен диаметр выходных патрубков котла. Если в этом плане будут какие-либо несовпадения, подключение придется производить с использованием дополнительных элементов. Иногда для прокладки магистралей хозяева загородных домов используют также и стальные трубы. Стоят они очень недорого, но, к сожалению, недолговечны, так как подвержены коррозии. Монтировать магистрали в системах с принудительной циркуляцией можно по стене или под полом.

Радиаторы

Батареи в системах с принудительной циркуляцией также могут устанавливаться разные. Наибольшей популярностью пользуются биметаллические. Выглядят такие радиаторы так же эстетично, как алюминиевые и при этом служат так же долго, как чугунные. Монтируют батареи в системах отопления с принудительным током под окнами таким образом, чтобы расстояние от пола до подоконника составляло не менее 7–8 см, а от стены — 3 см. Количество необходимых радиаторов рассчитывают исходя из того, что на 1 м2 площади помещения нужно приблизительно 100 кВт их мощности.

Циркуляционный насос

Это один из самых важных элементов в схеме системы отопления с принудительной циркуляцией. Выбирают циркуляционный насос по такому параметру, как мощность. Рассчитывается она по формуле:

Qpu = Qn : 1,163 x Dt [м3/ч],

где Qpu — подача агрегата, Qn — количество потребляемого в доме тепла, Dt — разница температур на обратном и подающем трубопроводах.

Устанавливаются циркуляционные насосы на обратной трубе рядом с котлом. При этом в схему подключения в обязательном порядке включаются байпас с тремя кранами и фильтр. Если последний установлен не будет, внутренние узлы насоса быстро забьются илом или окалиной. Результатом же засора станет выход оборудования из строя.

Сегодня в продаже имеются в том числе и радиаторы всасывающего типа, монтировать которые можно и на подающей трубе. Такие конструкции способны выдерживать высокие температуры теплоносителя. Однако стоят они очень дорого и используются в схемах систем отопления частных домов довольно-таки редко.

Расширительный бак

Этот элемент в схеме с принудительной циркуляцией теплоносителя используется обязательно. Для систем этого типа обычно применяются мембранные закрытые бачки. Устанавливают их в непосредственной близости от котла на обратной трубе.

При выборе расширительного бака в первую очередь следует определиться с его объемом. В системах отопления этот элемент отвечает прежде всего за сохранение оптимального давления в трубопроводе. При нагревании вода, как известно, увеличивается в объеме. Излишки ее при этом поступают в бак.

В результате не происходит разрыва магистралей. Необходимый для той или иной системы объем бачка определяется по формуле:

V = e x C : (1 — Po/Pmax) x k,

где е — коэффициент расширения теплоносителя, Po — изначальное давление в баке, C — объем воды в системе, Pma x — предельное давление в системе, k — коэффициент заполнения емкости. Последний показатель, как и предельное давление, определяются по специальным таблицам.

Порядок сборки

Монтируется система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя следующим образом:

1. Устанавливается котел отопления. Некоторые современные модели размещаются на полу, другие вешаются на стену.
2. Монтируется дымоход.
3. Газовый котел подключается к магистрали. По нормативам эту процедуру имеют право выполнять только специалисты.
4. На стены навешиваются радиаторы отопления.
5. Протягиваются магистрали.
6. Батареи подключаются к трубам.
7. На обратную трубу устанавливаются циркуляционный насос и расширительный бак.
8. Магистрали присоединяются к патрубкам котла.
9. Производятся пусконаладочные работы.

По этой схеме собираются и однотрубная, и двухтрубная система с принудительной циркуляцией. Разница заключается лишь в способах прокладки магистралей и присоединения радиаторов.

Особенности монтажа однотрубной системы

В однотрубных схемах батареи чаще всего устанавливаются на байпасе. При простой врезке их в магистраль собранная система получается очень неудобной в эксплуатации. Например, если вдруг по каким-нибудь причинам нужно будет заменить радиатор или отремонтировать его, хозяевам дома придется отключать и сливать всю систему отопления. К тому же при последовательном подключении радиаторов без использования байпасов исключается возможность регулировать температуру прогрева воздуха в разных помещениях.

Чаще всего магистраль однотрубных систем в одноэтажных домах проводят под полом. При этом используется нижнее подключение радиаторов. То есть и подводящий, и обратный отрезки байпаса присоединяются к нижним патрубкам.

Особенности сборки двухтрубной системы

В одноэтажных зданиях используется так называемый горизонтальный способ прокладки магистралей двухтрубных систем, поскольку вертикальные стояки здесь попросту не нужны. Проводятся трубы обычно по стенам, а подключение радиаторов производится диагональным методом. То есть подводящая магистраль подсоединяется к верхним патрубкам батарей, а обратная — к нижним с противоположной стороны. Иногда в двухтрубных системах, как и в однотрубных, используется нижний способ подключения. В этом случае обратная труба может быть проведена под полом, а подводящая — по стене.

Запорная арматура

Разумеется, при сборке систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя используется и разного рода запорная арматура. Так, на байпас радиаторов отопления в однотрубных схемах со стороны подающей магистрали обязательно устанавливается кран.

Его применение позволяет в случае необходимости отключить батарею от общей системы и легко заменить либо отремонтировать. На каждый радиатор устанавливается кран Маевского. Этот элементы позволяет выпускать из системы воздух при проведении опрессовки и ее заполнении. В самом трубопроводе предусматривается спускной кран. Располагают его обычно в нижней точке обратной магистрали.

Как видите, схемы отопительной системы с принудительной циркуляцией воды достаточно просты и слишком большого количества элементов в себя не включают. Многие владельцы загородных домов устанавливают их в том числе и самостоятельно. Основная сложность при сборке систем этого типа заключается прежде всего в подборе необходимого оборудования и выполнении разного рода рассчетов.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы

На чтение 9 мин Просмотров 59 Опубликовано 10.07.2015 Обновлено 01.08.2016

Среди многих схем отопления система с принудительной циркуляцией теплоносителя отличается своей универсальностью и широкими функциональными возможностями. Она может быть применена в теплоснабжении небольшого частного коттеджа или квартиры, а также в большом многоэтажном доме. Сложно ли сделать ее самостоятельно, без привлечения специалистов? Выясним, что же представляет  отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы и оптимальная комплектация конкретной системы.

Особенности отопления с принудительной циркуляцией

Отопление с естественной циркуляцией

Современное водяное отопление с принудительной циркуляцией пришло на смену гравитационной схеме. У второй движение теплоносителя осуществляется за счет теплового расширения воды при ее нагреве. Такой принцип существенно снижал эффективность работы теплоснабжения.

Одним из определяющих факторов целесообразности установки системы водяного отопления с принудительной циркуляцией является относительно быстрое движение теплоносителя по магистрали. Благодаря этому происходит равномерное распределение тепла по всем радиаторам в схеме.

Кроме этого, нужно отметить такие особенности отопления насосными группами:

• Возможность устанавливать трубы небольшого сечения: 20, 25 мм. Этим уменьшается общий объем теплой воды в системе, что сказывается на расходе энергоносителя;
• Выбор из нескольких схем монтажа трубопроводов. Принудительная система отопления частного дома может быть однотрубной, двухтрубной или коллекторной;
• Регулировка температуры как для отдельных элементов, так и во всей системе в целом. Лучше всего с этой задачей справляется коллекторное отопление;
• Увеличение комфорта эксплуатации.

Однако наряду с этим следует отметить и недостатки, которыми обладает двухтрубная или однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Прежде всего – это установка насосной группы для увеличения скорости потока теплоносителя. Это влечет за собой увеличение первичных расходов, а также делает работу всей системы зависимой от подачи электроэнергии. Но эти недостатки компенсируются вышеперечисленными преимуществами.

Можно модернизировать уже имеющееся гравитационное отопление. Для этого достаточно установить насос. Однако сначала нужно рассчитать параметры системы – не всегда трубы большого диаметра подходят для схем с принудительной циркуляцией.

Виды схем отопления с принудительной циркуляцией

Насосная группа для отопления

Основной принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией заключается в установке насосов для увеличения скорости потока теплоносителя. Место их монтажа напрямую зависит от выбранной схемы разводки трубопроводов.

Помимо этого система отопления частного дома с принудительной циркуляцией должна включать в себя группы безопасности. Это необходимо для своевременной стабилизации давления в трубах из-за возможного перегрева теплоносителя. Каждый вид отопления с принудительной циркуляцией имеет ряд особенностей, которые напрямую влияют на выбор в конкретном случае. Но независимо от этого система отопления с принудительной циркуляцией своими руками помимо насоса должна включать в себя следующие компоненты:

• Группа безопасности: воздухоотводчик и спускной клапан. Устанавливаются сразу после котла;
• Расширительный бак. Лучше всего выбирать конструкцию мембранного типа с возможностью замены эластичного клапана;
• В обвязке каждого радиатора должны быть балансировочный клапан, кран Маевского. Желательно установить термостат;
• Запорная арматура. Необходима для частичного или полного перекрытия потока теплоносителя на конкретном участке системы.

Каждые из вышеперечисленных компонентов должны иметь эксплуатационные характеристики, отвечающие параметрам конкретной системы отопления. В противном случае они не будут выполнять возложенные на них функции.

Выбор определенных компонентов системы осуществляется по заранее сделанной схеме отопления дома с принудительной циркуляцией. Расчет должен быть максимально точным – с помощью специализированных программ или выполненный профессионалами.

Однотрубная система

Однотрубная система отопления

Это устаревшая схема, которая практически не применяется для индивидуального теплоснабжения дома. В однотрубной системе отопления с принудительной циркуляцией есть только одна подводящая магистраль, в которой последовательно подключаются радиаторы и батареи.

Единственным преимуществом этой схемы является небольшой метраж трубопроводов. Однако помимо этого однотрубная система имеет несколько существенных недостатков:

• Неравномерное распределение теплоносителя. Чем дальше расположен радиатор от котла, тем ниже степень нагрева горячей воды, поступающей в него;
• Для проведения ремонтных работ необходимо остановить котел отопления и дождаться пока температура теплоносителя не опустится до нормального уровня.

Мощность насоса для однотрубного отопления с принудительной циркуляцией будет намного меньше, чем для двухтрубной. Это объясняется меньшим объемом теплоносителя в системе. Также для прокладки трубопроводов необходимо меньше места – они могут быть установлены под полом, плинтусами.

Для однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией обязательно нужно предусмотреть монтаж байпаса для каждого радиатора. Это даст возможность отключить прибор без полной остановки теплоснабжения дома.

Двухтрубная система

Виды двухтрубной системы отопления

Схема двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией отличается от однотрубной наличием еще одной магистрали для остывшего теплоносителя. Она проходит параллельно основной и в нее поступает охлажденная вода из радиаторов.

Во время проектирования системы необходимо правильно составить схему расположения трубопроводов. Прямая и обратная магистраль должны устанавливаться в непосредственной близости друг от друга, но не более чем на 15 см, кроме этого система может быть с одной направленностью движения теплоносителя, с разными векторами, а также тупиковой. Чаще всего выбирается схема с односторонней направленностью.

У водяного отопления с принудительной циркуляцией есть несколько важных особенностей:

• Небольшой диаметр труб – от 15 до 24 мм. Этого будет достаточно для создания требуемых показателей давления;
• Возможность установки как горизонтальной, так и вертикальной разводки трубопроводов;
• Большое количество поворотных элементов скажется на гидродинамических показателях системы в худшую сторону. Поэтому их нужно делать как можно меньше;
• При выборе скрытого монтажа в местах соединения труб устанавливают ревизионные люки.

Насосный узел с обходным каналом

В каждой принудительной системе отопления частного дома необходимо предусмотреть обходной канал в узле циркуляционного насоса. Он предназначен для гравитационного движения теплоносителя в случае отключения электричества.

Работа насосного оборудования должна обеспечить нормальную циркуляцию в системе. Для этого следует правильно рассчитать его мощность и производительность.

Если система водяного отопления с принудительной циркуляцией комплектуется полимерными трубопроводами – они должны быть с армированным слоем из алюминиевой фольги или полиэстера.

Коллекторная система

Коллекторная схема отопления

Если площадь дома превышает 150 м² или он имеет 2 и более этажей – рекомендуется делать коллекторную систему отопления с принудительной циркуляцией своими руками. Она является одной из модификаций двухтрубной схемы и предназначена для повышения эффективности работы теплоснабжения.

Основным элементом коллекторной схемы отопления является распределитель. Он представляет собой трубу с круглым или прямоугольным сечением, на которую установлены несколько патрубков. Они необходимы для распределения теплоносителя по отдельным контурам теплоснабжения дома.

Отличительным принципом работы системы отопления с принудительной циркуляцией коллекторного типа является обустройство независимых друг от друга магистралей трубопровода. Это дает возможность регулировать теплоотдачу каждой из них, а также стабилизирует давление в системе.

На каждый патрубок коллектора устанавливается циркуляционный насос для обеспечения должной скорости движения теплоносителя. Такая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией имеет ряд важных особенностей:

• Увеличение числа труб и арматуры. Каждый контур представляет собой отдельную систему отопления, соединенную с помощью коллектора в единую сеть;
• Для регулировки объема теплоносителя необходимы специальные элементы – терморегуляторы и сервоприводы с датчиками температуры;
• Для наиболее эффективной работы системы рекомендуется установка узла смешивания. Он соединяет прямую и обратную трубу и выполняется смешивание потоков воды для достижения оптимальной температуры теплоносителя.

Коллекторная схема отопления дома с принудительной циркуляцией может состоять из нескольких узлов распределения. Все зависит от общей площади дома, а также расположения в нем помещений.

Сумма диаметров патрубков на коллекторе не должна превышать его сечение. В противном случае возникнет дестабилизация давления в системе.

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией

Подробная схема отопления дома

Первоочередной задачей при самостоятельном монтаже водяного отопления с циркуляционным насосом является составление корректной схемы. Для этого необходим план дома, на котором наносится расположение труб, радиаторов, запорной арматуры и групп безопасности.

Расчет системы

На этапе составления схем необходимо правильно рассчитать параметры насоса для принудительной отопительной системы частного дома. Для этого можно воспользоваться специальными программами или сделать вычисления самостоятельно. Существует ряд простых формул, которые помогут сделать расчет:

Pн=(p*Q*H)/367*КПД

Где Рн – номинальная мощность насоса, кВт, р – плотность теплоносителя, для воды этот показатель равен 0,998 г/см³, Q – уровень расхода теплоносителя, л, Н – требуемый напор, м.

Пример программы по расчету отопления

Для вычисления показателя напора в принудительной системе отопления дома необходимо знать общее сопротивление трубопровода и теплоснабжения в целом. Увы, но сделать это самостоятельно практически невозможно. Для этого следует воспользоваться специальными программными комплексами.

Вычислив сопротивление трубопровода в системе водяного отопления с циркуляцией, можно рассчитать требуемый показатель напора по следующей формуле:

Н=R*L*ZF/10000

Где Н – вычисляемый напор, м, R – сопротивление трубопровода, L – протяженность наибольшего прямого участка магистрали, м, ZF – коэффициент, который обычно равен 2,2.

По полученным результатам подбирается оптимальная модель циркуляционного насоса.

Если расчетные показатели мощности насоса у системы отопления с принудительной циркуляцией, устанавливаемой самостоятельно, велики, – рекомендуется приобрести спаренные модели.

Монтаж отопления с циркуляцией

Пример скрытого монтажа коллекторного отопления

На основе расчетных данных подбираются трубы нужного диаметра, а к ним – запорная арматура. Однако на схеме не показан способ монтажа магистрали. Трубопроводы могут быть установлены скрытым или открытым способом. Первый рекомендуется применять только при полной уверенности в надежности всей системы отопления частного коттеджа с принудительной циркуляцией.

Нужно помнить, что от качества компонентов системы будет зависеть ее работоспособность и эксплуатационные показатели. В особенности это касается материала изготовления труб и запорной арматуры. Помимо этого для двухтрубной схемы системы отопления с принудительной циркуляцией рекомендуется прислушаться к советам профессионалов:

• Установка аварийного источника подачи электроэнергии для циркуляционного насоса в случае отключения электропитания;
• При использовании антифризов в качестве теплоносителя следует проверить его совместимость с материалами изготовления труб, радиаторов и котла;
• По схеме отопления дома с принудительной циркуляцией котел должен располагаться в самой низкой точке системы;
• Кроме мощности насоса необходимо сделать расчет расширительного бака.

Технология установки отопления циркуляционного типа ничем не отличается от стандартной. Важно учитывать особенности контурного дома – материал изготовления стен, его тепловые потери. Последнее напрямую влияет на мощность всей системы.

Аналитика параметров систем отопления с принудительной циркуляцией поможет составить объективное мнение о ней:

варианты схем, монтаж своими руками, двухтрубное отопление в частном доме,схема двухтрубного отопления.

Эффективность и надежность — требования, которым должна соответствовать двухтрубная система отопления загородного дома. Достигается это не только за счет качества всех ее элементов, но и правильного выбора конструкции. Современные материалы и оборудование позволяют монтировать самые передовые системы, но по-прежнему большинство владельцев предпочитает классическое отопление, чаще всего двухтрубное.

Принцип работы двухтрубной системы

Содержание статьи

Принцип работы двухтрубной системы отопления частного дома наглядно показан на схеме.

Основные этапы:

1. Теплоноситель (чаще всего это вода) нагревается в котле и поступает одновременно на все радиаторы отопления. Для этого служит подающая труба, мастера ее называют «подача», на рисунке она обозначена красным цветом.
2. Проходя через батареи вода отдает им часть своего тепла и возвращается в котел по отводящей трубе, или в разговорном варианте «обратке», на схеме она синяя. При этом часть воды, при нагревании увеличившись в объеме, попадает в расширительный бак.

Следует отметить, что теплоноситель поступает на вход каждого нагревательного элемента с одинаковой температурой, или почти одинаковой, если учесть минимальные потери на самой подающей трубе. Таким образом, независимо от длины разводки, каждая батарея будет «запитана» непосредственно от самого котла, а не от предыдущего радиатора. Это ключевое преимущество системы отопления в две трубы перед однотрубной, но не единственное.

Плюсы двухтрубного отопления

Владельцев частных домов система привлекает следующими достоинствами:

1. Способность системы отопления работать без насоса. Связанно это с тем, что в двухтрубной системе не происходит падение давления и для эффективной работы достаточно естественной конвекции.
2. Регулировка температуры каждого радиатора проводится с помощью кранов, термостатов. Это позволяет более оптимально распределить теплоноситель по батареям, что не только повышает эффективность, но и позволяет сэкономить на топливе.
3. Возможность проведения ремонта без остановки всей системы. При повреждении одного из радиаторов, его можно отремонтировать или заменить, перекрыв соответствующие вентили.
4. Разнообразие вариантов двухтрубной системы. Это позволяет использовать ее в домах различной этажности, независимо от площади и количества помещений.

Недостатки

Основных всего два:

1. Стоимость. По сравнению с однотрубной, цена значительно выше из-за большего количества материала.
2. Сложность и трудоемкость монтажа. Имеется ввиду не только монтаж труб, но и строительные работы: сверление отверстий, штробление стен и прочее.

Впрочем, эти недостатки можно частично компенсировать грамотным выбором варианта разводки.

Цены на компоненты для двухтрубной системы отопления

двухтрубная система отопления

Типы разводки

Качественный монтаж системы отопления обеспечивает не только ее последующую эффективность. В процессе строительства требуется решить вопрос эстетичного размещения труб и батарей в комнате, их соответствие интерьеру.

Не последнее значение имеет стоимость. Здесь решающая роль отводится горизонтальному размещению труб в комнате. Возможны два варианта: с верхней или нижней подачей.

Верхняя

Эту схему можно назвать классической, и появилась она вместе с водяным отоплением. В то время еще не было циркуляционных насосов, во всяком случае бытовых. Суть разводки заключается в распределении воды из «подачи», расположенной гораздо выше радиаторов. При этом обратная труба расположена ниже батарей.

Такая разводка предполагает движение воды сверху вниз, что характерно для естественной конвекции. При этом полностью исключено размещение»подачи» ниже батареи. Более того, для большей эффективности она должна располагаться как можно выше, обычно под потолком.

Такая конструкция не всегда «вписывается» в дизайн помещения. Обилие труб визуально загружает комнату, иногда осложняет расстановку предметов мебели. Кроме того, система не будет работать без наклона «подачи» и «обратки». Это создает ощущение кривизны стен и потолка.

Вот почему верхняя разводка считается устаревшей и монтируется когда, по какой либо причине, не хочется или нет возможности использовать насос.

Нижняя

Даже одного взгляда на фото достаточно, чтобы понять, насколько предпочтительнее во всех отношениях выглядит отопление с нижним расположением подающей трубы. В этом случае обязательно нужно предусмотреть вентили в верхней части радиатора, так как при заполнении системы водой в нем возникнет воздушный пузырь.

Трубы расположены ниже радиатора, не загромождают пространство, не привлекают внимание. При желании их даже можно спрятать в стены или пол. На эффективности отопления это никак не скажется.

Естественно, что нижняя разводка двухтрубного отопления предполагает использование циркуляционного насоса. Значит, возникает вопрос монтажа электропроводки и резервного питания, но вряд ли это можно считать серьезным недостатком.

Виды двухтрубных отопительных систем

На практике бывает довольно сложно выбрать отопительную систему для жилого дома. Здесь нельзя допустить ошибки, потом переделать что-либо будет очень трудно. Прежде чем проектировать отопление, нужно сначала выбрать его вид.

С естественной циркуляцией

Конструкция такого типа иногда применяется для обогрева частных домов. В двухтрубном варианте функционирование системы возможно только с верхней подачей. Отсюда вытекают всевозможные недостатки и неудобства. Такую отопительную систему нельзя назвать подходящей для домов с большой горизонтальной проекцией. Чаще всего это одноэтажные здания с большим количеством последовательно расположенных комнат.

Причин тому две:

1. Для отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон подающей и обратной труб, что очень трудно сделать на большом расстоянии.
2. Малое давление в системе не позволяет разносить котел в самый дальний радиатор более, чем на 30 м. Это максимально возможная цифра, на практике нужно рассчитывать на 25 м.

Система с естественной циркуляцией вполне подходит для домов с компактным расположением комнат, в том числе и двухэтажных.

Плюсы и минусы

Система естественной циркуляции имеет несколько несомненных преимуществ:

1. Долговечность. Отсутствие электрического насоса и низкое давление обеспечивают длительную, безотказную работу данной системы. По оценкам экспертов срок ее службы— до 50 лет.
2. Энергонезависимость. Система сохраняет работоспособность даже при отсутствии электричества.
3. Возможность установить насос в случае неэффективной работы, превратив в систему с принудительной циркуляцией.

Недостатков у пассивного отопления больше, и они значительные.

Основные минусы системы:

1. Низкое давление, создаваемое котлом, вынуждает использовать трубы достаточно большого диаметра, что не выгодно ни с эстетической, ни с экономической точки зрения.
2. Ограничения по расстоянию.
3. Медленный, постепенный прогрев.
4. Необходимость выдерживать уклон «подачи» и «обратки».
5. Практически невозможно скрыть трубы в стенах.

Система с принудительной циркуляцией

Такое отопление является наиболее инновационным и эффективным. Движение теплоносителя по трубам происходит под воздействием давления, создаваемого электрическим насосом.

Преимущества системы:

1. Высокая эффективность работы.
2. Не портит общий интерьер комнаты.
3. Обеспечивает быстрый и равномерный прогрев всех радиаторов.
4. Постоянное давление в системе позволяет использовать современные механические устройства терморегулирования.
5. Этажность отапливаемого здания определяется только производительностью насоса.
6. Предоставляет более широкие возможности с точки зрения горизонтальной разводки.

Последний пункт наиболее важен при проектировании отопления. Имеется ввиду способ прокладки труб к радиаторам. Выбор оптимального варианта поможет не только более эффективно обогревать комнаты, но и существенно сэкономить.

Тупиковые ветви

Типичный способ реализации данной разводки представлен на рисунке. В данном случае здесь показаны две тупиковые ветки, в которых объединено по 6 радиаторов. На практике их количество может быть любым. Такую разводку еще называют со встречными потоками. Объясняется это тем, что в каждой ветке потоки в «подаче» и «обратке» движутся в разных направлениях.

Тупиковую разводку можно считать наиболее распространенной. Ее популярность связана, в основном, с простотой монтажа.

Основные недостатки:

1. При монтаже используются трубы разного диаметра. Подающая и обратная труба сужаются по мере приближения к последнему радиатору ветви.
2. Система может потребовать тщательной балансировки. Иногда один обогреватель может зашунтировать все остальные, то есть, вся ветвь замкнется только через него. Добиться равновесия можно регулировкой потоков с помощью вентилей.
3. Трудно отрегулировать оптимальную температуру в каждой комнате.

Разводка с попутным движением теплоносителя

В данном случае все радиаторы соединены по кольцу. Это стало возможно благодаря тому, что отводная труба появляется только после того, как теплоноситель проходит первый радиатор. «Подача» заканчивается в последнем радиаторе. В результате, как и положено, к котлу подходят две трубы, а система образует замкнутый контур. Специалисты называют его петлей, или кольцом Тихельмана.

Достоинства разводки:

• используются трубы одного диаметра;
• простая балансировка системы;
• возможность использования термостатических приборов.

Правда, последний пункт справедлив только при периметре на более 35 м.

Лучевая схема

Еще ее называют коллекторной, так как «питание» обогревателей осуществляется из одной области. Вся разводка разделена на несколько тупиковых ветвей, по одной батарее в каждой. Как результат — точная регулировка из одного места и возможность использования труб минимального диаметра. К сожалению, данная система пока не получила достаточного распространения.

Явные достоинства сводятся на нет двумя недостатками:

1. Высокая стоимость. Требуется большое количество труб и строительные затраты.
2. Сложность монтажа.

Вообще, достаточно редко можно встретить дом, в котором в чистом виде используется та или иная разводка. Чаще всего при проектировании отопления стараются создать комбинацию из нескольких схем в угоду эффективности и экономии.

Видео описывает разные типы устройства двухтрубной системы отопления.

Технология сборки двухтрубного отопления

Прошли те времена, когда для того, чтобы «сварить» отопление, требовалось громоздкое оборудование, а главное — большой опыт его использования. Сегодня любой желающий может относительно недорого приобрести необходимый комплект инструментов и смонтировать систему своими руками. Конечно, потребуются некоторые навыки, но главное — желание.

При производстве работ последовательность действий должна быть следующая:

1. Установка котла, именно от него нужно начинать все последующие манипуляции. Местом установки лучше выбрать отдельное помещение, которое должно соответствовать требованиям, предъявляемым к монтажу газового оборудования. Если отопление предполагает естественную циркуляцию, то котел необходимо поставить как можно ниже.
2. Монтируется расширительный бак. В противовес котлу, для него выбирается самая высокая точка. При этом лучше установить его в отапливаемом помещении. При размещении на чердаках и холодных мансардах нужно позаботиться об утеплении. Желательно продумать, хотя бы примитивную, сигнализацию об уровне воды.
3. Рядом с котлом, на отводной трубе, монтируется насос. Важно соблюдать направление стрелки. Она должна смотреть на отопительный прибор.
4. Устанавливаются радиаторы с установленными вентилями для сброса воздуха.
5. По заранее продуманной схеме монтируется трубопровод. При естественной циркуляции не нужно забывать про обязательный уклон.
6. К трубопроводу присоединяются радиаторы.
7. Подключение к водопроводу и канализации. Это нужно для заполнения системы и аварийного сброса из нее воды.
8. Теперь можно проверить систему на отсутствие протечек.

Следует помнить, что все работы по подключению и первоначальному запуску котла в эксплуатацию должны производить специалисты газовой службы. stove ru порядовки вы можете узнать по ссылке.

Видео

Посмотрите видео, в котором показана пошаговая инструкция монтажа двухтрубной системы отопления своими руками.

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.

Разводка отопления двухэтажного дома — схема и план

Схема с естественной циркуляцией теплоносителя

Выбор схемы отопления двухэтажного дома зависит от его площади и планировки. Наиболее привычной и широко распространенной схемой для дач и загородных домов по-прежнему остается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, мало чем отличающаяся от схемы отопления одноэтажных домов.
 

Единственной особенностью схемы разводки отопления с естественной циркуляцией в двухэтажном доме является выбор места для установки расширительного бака. Нет необходимости выносить его на чердак и можно ограничиться расположением в любом месте на втором этаже (разумеется, в самой высокой точке комнаты), обеспечив возможность сброса теплоносителя.

При таком способе подключения отопительных приборов теплоноситель поступает в них сверху (верхняя разводка), благодаря чему обеспечивается равномерный прогрев радиаторов и отапливаемых помещений. Для обеспечения направленного движения теплоносителя трубы необходимо прокладывать с уклоном 3-5 градусов, помня о том, что диаметр обратного трубопровода по мере приближения к котлу должен увеличиваться.

Подающий трубопровод может быть проложен под потолком или под подоконниками. Примеры подключения радиаторов приведены на рисунке 1.

Среди достоинств схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией можно отметить:

• Независимость от подачи электроэнергии
• Надежность
• Простоту эксплуатации
• Бесшумность работы системы

К сожалению, недостатков в системе отопления с естественной циркуляцией на много больше, чем достоинств:

• Сложность монтажа и необходимость прокладки труб с обязательным уклоном
• Малая обогреваемая площадь: у системы просто не хватит напора для обогрева двухэтажного дома площадью более 130 м2
• Низкая эффективность
• Большой перепад температур между подачей и обраткой, что негативно сказывается на работе котла
• Присутствие в теплоносителе кислорода и как следствие, внутренняя коррозия системы
• Необходимость следить за уровнем постоянно испаряющегося теплоносителя и подливать его. В итоге на трубах образуется накипь.
• По этой же причине нельзя использовать антифриз
• Высокая материалоемкость системы

Намного эффективнее в двухэтажном доме использовать системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. При этом проще всего реализовать следующие схемы:

• Однотрубную
• Двухтрубную
• Коллекторную

Их можно выполнить самостоятельно

Однотрубная схема отопления двухэтажного дома

При однотрубной схеме подключения отопительных приборов движение теплоносителя разделяется на две ветви, одна из которых идет на первый этаж, а вторая на второй этаж. На каждом этаже на входе трубы отопления ставится запорная арматура, что позволяет обогревать только половину помещений.

После прохождения через приборы отопления трубы с теплоносителем вновь объединяются в одну, идущую к котлу. Подключение радиаторов на каждом этаже такое же, как и для одноэтажных построек.

Для регулирования уровня нагрева радиаторов и проведения балансировки системы на входе каждого отопительного прибора устанавливается запорная арматура. На выходе из радиатора также устанавливается запорная арматура, предназначенная для его отключения в случае замены или ремонта. При таком подключении замену приборов отопления можно выполнять без остановки всей системы и слива воды. Также на каждый радиатор в верхней его части устанавливается вентиль для сброса воздуха.

Установка радиаторов выполняется с байпасной линией, что в значительной мере повышает равномерность прогрева помещения. Монтировать отопительные приборы можно и без байпасной линии, но в этом случае необходимо устанавливать в доме отопительные приборы различной тепловой мощности с учетом потери остывания теплоносителя: чем дальше от котла, тем больше секций должно быть у радиатора. Если не следовать этому правилу, то в одних комнатах будет жарко, а в других, наоборот, холодно.

Схема отопления двухэтажного дома может быть и без запорной арматуры, вернее, с меньшим ее количеством, но при этом в значительной степени снижается ее маневренность. В этом случае вести речь о раздельном отоплении первого и второго этажей уже не придется.

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления

• Однотрубная система отопления относительно проста в монтаже
• Ее использование обеспечивает эффективную теплоотдачу
• Однотрубная система отопления двухэтажного дома позволяет сэкономить на материалах.

К недостаткам отопительной системы этого вида следует отнести неравномерность распределения тепла по отопительным приборам, а также необходимость проведения балансировки системы.

Всех этих недостатков лишена двухтрубная система отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией обеспечивает равномерное распределение тепла и является более эффективной системой, не зря ее часто сравнивают с кровеносной системой человека. В ней к каждому отопительному прибору нагретый теплоноситель подается отдельно через ответвление из общей подающей трубы. К обратному трубопроводу от каждого радиатора также предусмотрен отвод.

Радиаторы устанавливаются с воздухоотводчиками и запорной арматурой на трубе подачи, позволяющей менять степень нагрева отопительного прибора. В целях безопасности и во избежание избыточного давления в отопительном приборе, на отводе от радиатора обратной трубы запорная арматура не ставится.  Подающая труба может быть проложена под потолком или под подоконником.

Единственным недостатком двухтрубной системы отопления является ее высокая материалоемкость: трубы нужны в двойном количестве для подачи и обратки. К тому же трубы трудно декорировать, а спрятать их не всегда удается. Всех этих недостатков лишена коллекторная схема отопления.

Коллекторная схема отопления двухэтажного дома

Коллекторная схема с равным успехом может использоваться для обогрева как одноэтажного, так и двухэтажного дома. Работает она только с принудительным движением теплоносителя, который подается предварительно на коллектор. При этом каждый отопительный прибор отдельно подключается к коллектору через запорную арматуру.

Преимущества коллекторной системы

Подобный способ подключения позволяет монтировать и демонтировать отопительные приборы на работающей системе, без ее остановки и слива теплоносителя.

• Системой легко управлять. Каждый ее контур является независимым и может быть подключен к отдельной системе автоматического регулирования с отдельным циркуляционным насосом.
• Можно подключить теплый пол
• Можно спрятать трубы в фальшпол, расположив коллектор в отдельном шкафу
• Система отопления просто монтируется и может быть выполнена «собственными руками»

Чему отдать предпочтение

Любая из приведенных схем отопления двухэтажного дома проверена на практике и неоднократно доказывала свою эффективность. Принципиальной разницы между ними нет. Реализовать на практике намного проще коллекторную схему отопления.
 
 

Схема расположения трубопроводов для систем водяного отопления

Несмотря на то, что много внимания уделяется эффективным котлам и инновационным радиаторам, конструкция системы трубопроводов часто является причиной или выходом из строя гидравлической системы отопления. Хорошая система трубопроводов может быть разницей между шумной, неудобной, энергоемкой системой и системой, обеспечивающей комфорт во всех комнатах дома.

Чтобы спроектировать эффективную систему, вы должны согласовать источник тепла с «излучателями тепла», то есть радиаторами и конвекторами.Некоторые типы излучателей тепла лучше всего подходят для источников тепла с относительно высокой температурой. Например, знакомые конвекторы с плинтусом из оребренных труб, используемые во многих жилых и коммерческих зданиях, хорошо работают с температурой воды выше 150 ° F, но не с низкотемпературными системами, такими как тепловые насосы с грунтовым источником (см. Таблицу «Соответствие Компоненты »).

После того, как вы выбрали котел и несколько излучателей тепла, вам понадобится система трубопроводов, разработанная для получения максимальной отдачи от этого отопительного оборудования с точки зрения комфорта и эффективности.В этой статье рассматриваются достоинства и недостатки четырех методов прокладки трубопроводов, которые подходят для использования с оборудованием, часто используемым в жилых и небольших коммерческих зданиях.

Последовательная цепь

В последовательном контуре простейшая гидравлическая система трубопроводов, радиаторы и котел находятся в одном общем контуре. Радиаторы в конце контура часто больше, чтобы компенсировать более низкую температуру воды.

В простейшей гидравлической распределительной системе все излучатели тепла соединены в общий контур или «контур» с источником тепла.В этом устройстве температура воды постепенно понижается по мере того, как она перемещается от одного источника тепла к другому. Это снижение температуры необходимо учитывать при выборе и размере излучателей тепла.

Распространенной ошибкой является определение размеров излучателей тепла на основе средней температуры воды в системе. В случае последовательного контура вы должны рассчитывать тепловые излучатели в зависимости от температуры воды в их конкретных местах в контуре трубопровода. Если вы этого не сделаете, вы услышите жалобы на перегретые комнаты в начале контура трубопровода (ближайший к источнику тепла) и на неудобно прохладные комнаты в конце.

Основным преимуществом последовательных цепей является простой и недорогой монтаж. Однако, поскольку вода протекает через все излучатели тепла, когда циркуляционный насос работает, вы не можете использовать клапан для регулирования тепловой мощности данного излучателя. Если бы вы это сделали, вы бы ограничили поток через всю систему. Другими словами, у последовательных цепей есть недостаток, заключающийся в том, что они не позволяют независимое управление отдельными излучателями тепла в соответствии с потребностями комфорта.

Как правило, последовательные цепи лучше всего подходят для высокотемпературных излучателей тепла, таких как плинтус из оребренных труб, в небольших зданиях, которые контролируются как одна зона.Их не следует использовать с излучателями тепла с высокими характеристиками падения давления, такими как теплые полы и некоторые конвекторы фанкойлов.

Однотрубные системы

Однотрубная система изолирует котел от основного контура трубы, когда котел не работает. Тройники и клапаны с термостатическим управлением отводят воду из основного контура, направляют ее через радиаторы, а затем возвращают в основную линию.

«Однотрубная система» или «система Monoflo», как ее иногда называют, представляет собой распределительную систему, в которой используются специальные тройники для отвода части горячей воды по разветвлению трубопровода.Если ручной или автоматический регулирующий клапан установлен на пути ответвления трубопровода, поток воды через данный теплоизлучатель можно полностью контролировать. Это позволяет вам контролировать скорость вывода тепла от каждого излучателя тепла, не влияя на всю систему. Таким образом, однотрубные системы обладают потенциалом для управления зонами от одной комнаты к другой — функции, не предлагаемой последовательными цепями. В большинстве случаев обширное зонирование может быть выполнено с меньшими затратами при использовании однотрубной системы, чем с любым другим типом распределительной системы.

Поскольку тепловая мощность от каждого излучателя тепла может регулироваться независимо, однотрубные системы также позволяют увеличивать размеры отдельных излучателей тепла. Эта функция может быть хорошо применена в ванной комнате, где можно настроить негабаритный излучатель тепла для быстрого нагрева комнаты перед принятием душа или ванны, а затем сбросить настройки для поддержания нормальной комфортной температуры. Если бы вы сделали это с последовательной схемой, вы бы постоянно перегревали комнату.

Плинтус из оребренных труб, панельные радиаторы и конвекторы фанкойлов можно комбинировать и комбинировать по желанию, при этом все они подключаются как отдельные ответвления от главной распределительной цепи.Каждый агрегат по-прежнему необходимо подобрать в соответствии с температурой воды, которую он получает из основного контура. Эта главная цепь обычно проходит по периметру здания и проходит под излучателями тепла, расположенными на внешних стенах. Такая компоновка экономит деньги за счет минимизации количества труб, используемых между основным контуром и излучателями тепла.

Наилучшим способом управления однотрубными системами является обеспечение постоянной циркуляции нагретой воды по основному контуру в течение отопительного сезона.Термостаты открываются и закрываются по мере необходимости для удовлетворения потребности в отоплении отдельных комнат. Поскольку используется постоянная циркуляция, лучше всего подключать котел к системе, как показано выше. Циркуляционный насос котла работает только при пожаре котла. В других случаях поток воды в основном контуре идет в обход котла, уменьшая потери тепла вне цикла.

Многозонные и многоконтурные системы

В многозонной системе для каждой зоны используется отдельный основной контур, обеспечивающий воду примерно одинаковой температуры в каждую зону.Предпочтительный метод — использовать небольшой циркуляционный насос и обратный клапан на каждом контуре.

Другой метод зонирования гидронной системы использует отдельный контур трубопровода для каждой зонированной области. Есть два способа настроить это; использование отдельного циркуляционного насоса для каждой зоны или одного циркуляционного насоса большего размера и нескольких электрических зонных клапанов. Я предпочитаю первый метод по следующим причинам:

• Циркуляционные насосы с малой зоной потребляют меньше электроэнергии и работают только тогда, когда соответствующая зона требует тепла.Для сравнения: единственный более крупный циркуляционный насос в системе с зонным клапаном должен работать всякий раз, когда одна или несколько зон требуют тепла.

• Когда один большой циркуляционный насос работает только с одной активной зоной, скорость потока может быть достаточно высокой, чтобы создавать раздражающие шумы потока в трубах.

• При выходе из строя циркуляционного насоса нагрев прерывается только в одной зоне. Остальные зоны работают в обычном режиме. Выход из строя циркуляционного насоса в системе с зонным клапаном предотвратит доставку тепла ко всей системе.

Важно отметить, что подпружиненный обратный клапан должен быть установлен в каждой зоне мульти-циркуляционной системы. Если нет обратных клапанов, и только одна зона требует тепла, теплая вода будет течь в обратном направлении через контуры, которые должны быть отключены. Это ограничит тепловую мощность активного контура. Это также может привести к попаданию нежелательного тепла в излучатели тепла в теплую погоду, когда котел работает только для нагрева воды для бытового потребления.

У многозонных систем с отдельными контурами есть еще одно преимущество: в каждую зону поступает вода примерно одинаковой температуры.Это может позволить уменьшить размеры излучателей тепла по сравнению с последовательной схемой. Если излучатели тепла имеют соответствующий размер, вы также можете эксплуатировать систему при немного более низкой температуре, что повысит ее общую эффективность.

Двухтрубные системы

Двухтрубная система подает воду к каждому радиатору по всей системе почти с одинаковой температурой. Все радиаторы подключаются между общей питающей магистралью и общей обратной магистралью. Двухтрубные системы чаще встречаются в коммерческих зданиях и хорошо подходят для конденсационных котлов.

Наиболее распространенный тип гидравлической распределительной системы в коммерческих зданиях известен как двухтрубная или параллельная система. В этой конструкции, которая также может использоваться в жилых системах, каждый излучатель тепла расположен в отдельной ответвленной цепи, которая подключается к общей питающей магистрали и общей обратной магистрали. Каждая ответвленная цепь проходит «параллельно» другим, позволяя каждому излучателю тепла получать воду примерно одинаковой температуры. Теоретически это позволяет использовать тепловые излучатели меньшего размера в каждой комнате.

Предпочтительный метод подключения ответвленных цепей к сети показан выше. Эта конструкция, называемая «системой обратного возврата», приводит к сбалансированному потоку через ответвленные контуры.

На этой диаграмме показаны типичные рабочие диапазоны различных источников водяного тепла, излучателей тепла и трубопроводных систем, хотя в необычных обстоятельствах иногда могут потребоваться конструкции, выходящие за пределы этих диапазонов.

Поскольку каждый излучатель тепла получает воду примерно одинаковой температуры, перепад температур между подающей и обратной линиями котла будет меньше, чем в системе последовательных трубопроводов.Например, в типичной параллельной системе перепад температуры между подающей и обратной линиями котла может составлять всего около 10 ° F. Напротив, типичная последовательная система может иметь падение температуры на 20 ° F или более. Меньший перепад температуры в двухтрубной системе помогает поддерживать температуру воды, возвращающейся в котел, выше точки росы выхлопных газов, тем самым предотвращая конденсацию дымовых газов.

Двухтрубные системы — лучший выбор для использования с низкотемпературными источниками тепла, такими как тепловые насосы или конденсационные котлы.Системы теплых полов можно рассматривать как двухтрубные, поскольку каждый контур пола подключен параллельно с другими контурами на распределительных станциях. Двухтрубные системы также позволяют легко зонировать с помощью клапанов для регулирования потока через любой данный излучатель тепла.

Системы водяного отопления: переход от гравитационных систем к системам с принудительной циркуляцией

Системы горячего водоснабжения долгое время были предпочтительным способом передачи тепла от центральной точки (бойлера) в удаленные помещения или комнаты, где требуется тепло.Первыми системами водяного отопления были гравитационные системы. Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме; следовательно, он становится светлее и поднимается. Одновременно падает более холодная и тяжелая вода. Это принцип работы гравитационных циркуляционных систем. У гравитационных систем есть множество характеристик, которые можно порекомендовать. Они производят равномерное тепло, бесшумны, используют воду низкой температуры, надежны, очень эффективны и практически не требуют обслуживания. Во многих зданиях до сих пор используются гравитационные системы водяного отопления, некоторым из которых более 100 лет! Недостатки гравитационных систем: они требуют трубопроводов очень большого диаметра для подачи и возврата.Низкотемпературная вода обеспечивала скорость тепловыделения всего около 150 БТЕ на квадратный фут излучения в час. Следовательно, радиаторы должны были быть большими.

По мере роста затрат на рабочую силу и материалов установка гравитационных систем стала очень дорогой. Люди больше не будут терпеть большие громоздкие радиаторы, необходимые для гравитационных систем. Размещение 6, 8 или даже 10-дюймовых труб для магистральных сетей стало непомерно дорогим. Медленное время отклика гравитационной системы на изменение спроса также наносило ущерб.

Изобретение в 1929 году циркуляционных подкачивающих насосов преодолело все возражения гравитационных систем, сохранив при этом все преимущества отопления горячей водой. Подкачивающий насос настолько ускорил движение воды, что можно было использовать меньшее излучение, подаваемое по трубопроводу гораздо меньшего размера. Системы с принудительной циркуляцией позволяют проектировать с использованием более высоких температур воды, что приводит к более высоким уровням выбросов. Радиатор площадью 60 квадратных футов со средней температурой воды 170 ° F будет излучать тепло со скоростью 150 БТЕ на квадратный фут в час или 9000 БТЕ в час.Радиатор площадью 45 квадратных футов с температурой воды 197 ° F будет выделять 200 БТЕ на квадратный фут в час, производя те же 9000 БТЕ в час.

При использовании автоматических устройств зажигания и более точного управления использовались более высокие температуры воды без ущерба для передовых методов проектирования.

Энергия расходуется на перемещение воды по трубам, радиаторам, бойлерам и т. Д. Чтобы использовать экономию меньших труб и радиаторов в системах горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией, скорость воды должна быть выше, чем в гравитационных системах, чтобы обеспечить необходимую мощность в БТЕ. .Подкачивающий насос создавал напор, намного больший, чем в гравитационных системах, для достижения необходимых скоростей.

DP — это величина потери давления между любыми двумя точками в системе. Трение между внутренними стенками труб, радиаторов, бойлера и движущейся водой вызывает падение давления. В горизонтальной трубе, наполненной водой, в которой нет потока, давление во всех точках одинаковое. Начинается мгновенный поток, возникает трение, которое увеличивается прямо пропорционально скорости потока.Изменение DP можно рассчитать при увеличении или уменьшении скорости потока (галлонов в минуту). Разделите конечный GPM на начальный GPM и возведите результат в квадрат. Умножьте этот результат на исходный DP. Ответ — новый DP.

Пример:

Система с объемным расходом 3 галлона в минуту и ​​DP 5 фунтов. необходимо увеличить до 6 галлонов в минуту. Каким будет новый ДП? (Это необходимо знать, чтобы правильно выбрать подкачивающий насос.)

20 фунтов.это новый DP. (Скорость в футах в секунду также может использоваться в этой формуле.)

Напор используется для обозначения производительности подкачивающего насоса. Это способ описания DP. Максимальный «напор» насоса действительно является максимальным D P, против которого насос может вызвать поток воды. Напор часто выражается в «футах водяного столба». Только трение в системе ограничивает производительность насоса. Это значение называется «напор».

Должно быть достаточно мощности, чтобы преодолеть DP системы и обеспечить расчетный GPM.Это означает, что DP каждой составной части системы должен быть известен при проектировании GPM.

Подкачивающий насос обеспечивает мощность. Производители насосов публикуют значения DP и GPM или диаграммы для своих насосов. Данные могут быть выражены в фунтах на квадратный дюйм, футах водяного столба или милах. Эти цифры легко поменять местами.

1 фунт / кв. = 2,31 фута воды

1 фут воды = 0,43 фунта / кв. дюйм

1 фут воды = 12000 мил дюймов

Статическое давление не следует путать с давлением напора.Они представляют собой совершенно разные давления и не имеют никакого отношения друг к другу. Статическое давление создается за счет веса воды в системе. Не влияет на производительность насоса. Чтобы проиллюстрировать статическое давление, представьте замкнутую систему горячего водоснабжения как вертикальный водяной контур. См. Рисунок 1. Если манометр 3 находится на высоте 40 футов над котлом и контур полностью заполнен водой, но не находится под давлением, манометр 3 покажет 0 фунтов на кв. Дюйм. Манометры 1 и 5 расположены на высоте 10 футов над котлом, манометры 2 и 4 — на 20 футов выше котла.При выключенном насосе давление в вертикальной трубе «A» идентично давлению в вертикальной трубе «B».

Рисунок 1.

Если все манометры имеют шкалу в фунтах на кв. Дюйм, манометры 1 и 5 будут показывать 12,9 фунта на квадратный дюйм (30 футов воды выше них, а фут воды равен 0,43 фунта), манометры 2 и 4 — 8,6 фунта на квадратный дюйм. Манометр на котле будет показывать 17,2 фунта на квадратный дюйм.

Хорошей практикой является создание давления в замкнутой системе, особенно если расчетная температура воды близка или выше точки кипения воды при атмосферном давлении.Дополнительные 4 фунта на квадратный дюйм — это рекомендуемое минимальное дополнительное давление, добавляемое к статическому давлению, необходимому для подачи воды в верхнюю точку системы. На нашей иллюстрации датчик 3 показывает 4 фунта на кв. Дюйм. а все остальные приборы покажут на 4 фунта больше. Дополнительное статическое давление одинаково увеличивается по всей системе.

Стоит повторить еще раз. Не путайте статическое давление с давлением головы. Эти два термина часто используются неправильно. Одно не имеет ничего общего с другим!

Что произойдет с нашей системой, показанной на Рисунке 1, если после заполнения до надлежащего статического давления мы включим насос? Может, ничего; может быть много шума!

Перед выбором насоса нам необходимо знать расчетный расход и расчетное давление напора.Насос должен иметь дело только с потерями на трение, DP, развиваемыми при необходимой скорости потока, галлонов в минуту.

Предположим, наша система была разработана для циркуляции 10 галлонов в минуту при давлении напора 6 футов. Проконсультируясь с таблицами производителя насосов, можно выбрать правильный насос. См. Рисунки 2 и 3. Это «кривые» для некоторых насосов B&G. Введите диаграммы либо на стороне «общий напор в футах», либо на стороне «пропускной способности в галлонах в минуту». Отметьте пересечение линий GPM и головы. Выберите насос, ближайший к этому перекрестку, но над ним.На нашей иллюстрации насосом может быть SLC-30 (Рисунок 2) или серия 100 (Рисунок 3).

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Если бы потребовался насос для подачи 80 галлонов в минуту при напоре 25 футов, правильным выбором был бы PD38 (Рисунок 3).

Примечание: Не увеличивайте размер насоса слишком сильно. Если размер насоса недостаточен, это приведет к плохой циркуляции или ее отсутствию, а завышение размера приведет к шуму скорости и избыточной кавитации.Кавитация скоро приведет к выходу насоса из строя. Небольшое увеличение скорости потока предпочтительнее уменьшения скорости потока ниже проектных спецификаций.

Системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией подразделяются на одно- или двухтрубные. Эти классификации далее подразделяются на системы с прямым и обратным возвратом. Рисунки 4, 5, 6 и 7 иллюстрируют эти классы систем.

Рисунки 4, 5, 6 и 7

На Рисунке 4 показана система с «двухтрубным прямым возвратом».Обратите внимание, что горячая вода, подаваемая в первый радиатор, также первой возвращается в котел. Это происходит по контуру, так что последний радиатор последним возвращает более холодную воду в котел. Радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, имеют тенденцию к короткому замыканию воды, поэтому более удаленные агрегаты не могут обеспечить надлежащую циркуляцию. Эта система должна быть установлена ​​с использованием балансировочных клапанов и тщательно сбалансирована. На рис. 5 показана система «двухтрубного обратного возврата».Эта система рекомендуется при проектировании двухтрубных систем. Ее установка дороже, поскольку требуется больше трубопроводов, чем двухтрубная система прямого возврата, но она работает намного лучше. В этой системе первый радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый длинный возврат, а последний радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый короткий возврат. Эта система имеет тенденцию уравновешивать себя до тех пор, пока капли подачи и возврата имеют одинаковый размер и длину.

Рисунок 6, система «последовательного контура» — самая дешевая в установке.Он просто состоит из прокладки трубы в каждый радиатор и из него, что делает радиаторы частью контура трубопровода. Длина и размер последовательной петли очень важны. Из-за падения давления и температуры в последовательном контуре его длина ограничена.

Петли серии

должны быть тщательно спроектированы. Когда вода проходит через каждую часть излучения, она охлаждается. По мере прохождения воды по контуру в каждый последующий радиатор подается более холодная вода, и, следовательно, скорость его выброса снижается.Если разработчик системы принимает во внимание все факторы, последовательные циклы могут быть эффективными.

На рис. 7 представлена ​​система, использующая отводные тройники, часто называемые однопоточной или «монопоточной» системой. Горячая вода отводится в радиаторы с помощью специально разработанных тройников Вентури, а более холодная вода возвращается в ту же трубу, которая служит как подающей, так и обратной магистралью. Эта система сочетает в себе эффективность двухтрубных систем с низкой стоимостью установки последовательной петлевой системы.Тройники Monoflo могут быть как входными, так и обратными. См. Рис. 8. Подающий тройник ограничивает поток воды, в результате чего часть воды поднимается вверх по стояку. Обратный monoflo заставляет основную питающую воду увеличивать скорость, когда поток проходит через сопло. Это увеличение скорости приводит к тому, что область пониженного давления вокруг сопла и возвратных стояков «засасывает» воду обратно в магистраль (эффект Бернулли).

Рисунок 8.

Для радиаторов выше основного с нормальным сопротивлением необходимо использовать только один тройник для каждого радиатора, обычно используемый на обратной стороне.

Для радиаторов с высоким сопротивлением или если радиаторы находятся ниже магистрального, необходимы как подающий, так и обратный монофлоки.

Рисунок 9.

На рисунке 9 показана система излучающего панельного отопления. В этой системе змеевики труб закапываются в потолок, пол или стены, превращая потолок, пол или стену в радиатор, излучающий лучистое тепло в комнату. Особое внимание следует уделить конструкции системы излучающих панелей. Из-за небольшого размера трубки перепад давления велик, а длина контура имеет решающее значение.Используются коллекторы с балансировочными кранами. Системы излучающих панелей — самые дорогие в установке системы из всех систем горячего водоснабжения, но они являются самыми тихими, чистыми и удобными из всех систем.

Для правильной работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией необходимы определенные приспособления и аксессуары.

Начиная с подачи холодной воды, для снижения давления воды на входе в систему до рабочего давления устанавливается «подающий клапан», который фактически является клапаном понижения давления.Он используется для первоначального заполнения системы и будет добавлять воду, когда давление в системе упадет ниже настройки клапана. Стандартная заводская настройка обычно составляет 12 фунтов. Этот параметр является правильным для статической высоты примерно до 18 футов, что подходит для большинства двухэтажных зданий. Для более высоких статических напоров клапан можно отрегулировать до 25 фунтов. Доступны клапаны, которые можно регулировать до 60 фунтов. Все редукционные клапаны B&G имеют встроенный сетчатый фильтр и обратный клапан. Многие из них могут быть оснащены функцией быстрого заполнения, позволяющей быстро заполнить систему на начальном этапе или после того, как система была слита для ремонта.(В то время как большинство редукционных клапанов подачи котла подают слишком медленно, чтобы их можно было использовать на водопроводной арматуре, редукционные клапаны высокого давления моделей 6 и 7 B&G можно использовать для защиты водопроводной арматуры от чрезмерного давления в трубопроводе.)

Компрессионный или расширительный бак предназначен для компенсации колебаний объема воды в замкнутой системе.

Вода расширяется при нагревании прямо пропорционально изменению ее температуры до точки насыщения или кипения. Компрессионный бак действует на систему как пружина, постоянно поддерживая в ней давление.Если резервуар слишком мал или становится заболоченным, предохранительный клапан открывается, когда котел нагревается и сливает воду. Когда цикл нагрева закончится, вода остынет, давление в системе упадет, подающий клапан откроется и будет подавать воду до тех пор, пока давление в системе не вернется к «нормальному». При следующем запросе тепла вода снова расширится, в результате чего откроется предохранительный клапан. Цикл будет повторяться снова и снова, пока не будет заменен слишком маленький резервуар, не будет добавлен другой расширительный резервуар или пока затопленный резервуар не будет опорожнен и должным образом заполнен правильным количеством воздуха и воды.

Объем и температура воды в системе определяют размер бака. Если резервуар слишком большой, повышения давления в системе может быть недостаточно, поскольку система нагревается и приближается к кипению, особенно в верхней точке системы, где существует низкий статический напор. Правильный выбор размера компрессионного бака очень важен для безотказной работы системы, будь то предварительно заправленный бак с баллоном, разделяющим воду и воздух, или стандартный расширительный бак.

Подобрать размер расширительного бачка — утомительная задача.Предполагая, что компрессионный бак будет должным образом оборудован фитингом компрессионного бака, чтобы в баке не происходило повышение температуры системы, для определения размера компрессионного бака можно использовать следующую формулу:

VT = Размер бака сжатия в галлонах

VS = Объем системы в галлонах

EW = Устройство расширения воды

EW-EP = Устройство расширения системы

PA = Атмосферное давление в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PF = Начальное давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PO = Конечное давление в баллоне, абсолютное давление в фунтах на квадратный дюйм

.02VS = Воздух, выходящий из новой системной воды при нагреве, 2% от объема воды.

Легко! Просто введите все числа и решите формулу. Правильный размер бака!

Есть способ попроще. Это не так точно, но будет достаточно.

Во-первых, необходимо знать объем воды в системе. Это можно оценить с помощью таблицы A. Введите таблицу A в столбец MBH, ближайший к номинальной мощности котла. Затем прочитайте и сложите галлоны воды для каждого состояния системы.Например: Система состоит из обычного бойлера мощностью 150 000 БТЕ, плинтуса из медных оребренных труб и двухтрубной системы труб.

Бойлер = 36 галлонов

Плинтус из цветных металлов = 5,5 галлона

Двухтрубная система = 34 галлона

Всего = 75,5 галлонов воды в системе

Таблица A.

Затем определите «среднюю расчетную температуру воды».Это просто среднее значение расчетных температур подачи и возврата. Если наивысшая расчетная температура составляет 190 ° F и для расчета использовалось падение температуры на 20 ° F, очень распространенное значение DT, 180 ° F, является средней расчетной температурой воды. 190 + 170 ÷ 2 = 180. Введите Таблицу B в столбец «Объем воды в галлонах» и перейдите к ближайшему объему, найденному для системы. В нашем примере это 80. Перейдите к числу, указанному в столбце средней расчетной температуры. В нашем примере это 8. 8 — это размер в галлонах расширительного бачка для нашей примерной системы.Обратите внимание, что наш выбор был основан на давлении наполнения 12 фунтов и заданном предохранительном клапане 30 фунтов, или на 18 фунтах допустимого повышения давления в системе. Для других условий необходимо применить поправочные коэффициенты к резервуару, выбранному из таблицы B.

Таблица B.

Если бы наше давление наполнения составляло 18 фунтов. с 30-фунтовым предохранительным клапаном нам потребуется использовать Таблицу C для корректировки размера резервуара. Войдите в Таблицу C в разделе «Начальное давление …». колонке и спуститесь до ближайшего значения для заправочного клапана.Перейдите к коэффициенту, находящемуся под столбцом, представляющим настройку предохранительного клапана, 30 фунтов минус настройка клапана заполнения, 18 фунтов, или 30-18 = 12. Коэффициент равен 1,94. Умножьте размер резервуара, указанный в таблице B, на 1,94, чтобы получить скорректированный размер резервуара 8 x 1,94 = 15,52. Используйте ближайший к вам резервуар, имеющийся в продаже. В данном случае это бак B&G на 15 галлонов.

Многие системы заполнены смесью антифриза и воды. Расширение смеси гликоля и воды больше, чем расширение одной воды.В таблице D показан поправочный коэффициент для смеси гликоль / вода. Если бы наша примерная система была заполнена 50% смесью гликоля и воды, множитель поправочного коэффициента мог бы быть 1,6 или 1,5, так как наша максимальная расчетная температура составляла 190 ° F. Если умножить размер резервуара 15,52 галлона на 1,5 или 1,6, получится резервуар объемом 23,28 или 24,83 галлона, то есть резервуар на 24 галлона является коммерчески доступным размером.

Таблица D.

Все эти цифры основаны на использовании стандарта A.S.M.E. бак сжатия, то есть бак без баллона. Сегодня доступно множество расширительных баков с предварительной заправкой и баллоном, разделяющим воздух и воду. Основная формула для определения размеров этих резервуаров такая же, но необходимо сделать поправку на «приемочный объем». Другие факторы влияют на установку и размер этих типов резервуаров, но, поскольку компания Climatic Control на данный момент не продает их, в этой статье не будут подробно рассказываться о размерах резервуаров. Желающие могут запросить бюллетень B&G TEH-981 у Hydro-Flo для обсуждения резервуаров под давлением.

Расширительный бак должен быть единственным воздушным пространством в системе. Воздух абсорбируется водой, поэтому необходимы некоторые средства предотвращения самотечной циркуляции более холодной воды, содержащей воздух в резервуаре, в систему, не ограничивая прохождение свободного воздуха из системы в резервуар. B&G ATF представляет собой такое устройство для резервуаров диаметром до 24 дюймов, а ATFL — для резервуаров большего размера. При холодной заливке компрессионный бак должен быть на 2/3 заполнен водой и на 1/3 — воздухом. Для этого можно обрезать вентиляционные трубки ATF и ATFL даже на баках, оборудованных смотровым окном.

Идеальное место для отделения воздуха от воды в системе — точка максимальной температуры и самой низкой скорости. Эти параметры в котле соблюдаются.

Арматура верхнего выпуска ABF

B&G, установленная в верхней части котла, отлично справляется с удалением пузырьков воздуха из верхней части котла и передачей их в расширительный бак. В этом случае вода без пузырьков может циркулировать по системе. Компания B&G раньше делала ABFSO, бойлер с боковым выходом Airtrol, но больше не производит их.Бойлер с боковым выходом Airtrols не работал так же хорошо, как верхний выход, и спрос на них упал до такой степени, что дальнейшее производство фитингов Airtrol с боковым выходом стало невозможным.

Воздухозаборники, такие как B&G IAS, входят в линейные воздухоотделители. Они работают по принципу, что воздух легче воды движется по верхней части горизонтальной трубы. Когда воздух входит в воздухозаборник, пузырьки воздуха собираются перегородками в воздухозаборнике и поднимаются в верхнюю камеру.Там воздух может быть выпущен, если используется расширительный бак баллонного типа, или подключен к стандартному расширительному бачку для сбора воздуха.

Удаление воздуха из системы, за исключением расширительного бачка, имеет первостепенное значение. Необходимо удалить воздух из системы, иначе может произойти шумная работа и даже полная блокировка циркуляции. Вентиляционные отверстия должны использоваться на всех высоких точках системы. Это единственный способ полностью выпустить весь воздух при первоначальном заполнении системы. Так называемые «продувочные и сливные» клапаны не работают достаточно хорошо, чтобы удалить весь воздух, и ничего не делают с накопившимся воздухом после того, как система работает.

Существует два основных типа вентиляционных отверстий: автоматические и ручные. Автоматические вентиляционные отверстия бывают двух типов. Тип поплавка и тип фибрового диска. Поплавковые вентиляционные отверстия имеют поплавок, прикрепленный к клапану, и все они заключены в оболочку. Когда корпус заполнен водой, поплавок удерживает клапан закрытым. Когда в оболочке накапливается достаточно воздуха, поплавок опускается, открывая клапан, и воздух выходит, пока вода снова не заполняет оболочку, закрывая клапан. По мере накопления воздуха цикл повторяется.

Поплавковые вентиляционные отверстия работают хорошо и служат долго.К сожалению, даже самое маленькое вентиляционное отверстие может оказаться слишком большим, чтобы поместиться внутри крышек плинтуса с ребристыми трубами.

Автоматические вентиляционные отверстия с волоконно-оптическим диском физически очень малы, такого же размера, как ручные вентиляционные отверстия для ключей или монет. В них используются специальные диски, которые разбухают при попадании на них воды. По мере того, как воздух накапливается и заменяет воду вокруг дисков, диски высыхают, сжимаются и открывают небольшое вентиляционное отверстие. Воздух выпускается, вода снова достигает дисков, и цикл повторяется — какое-то время. Автоматические вентиляционные отверстия с фибровыми дисками склонны к быстрому отказу, например, заеданию или постоянному стеканию воды.

Лучшие вентиляционные отверстия — это ручные вентиляционные отверстия, называемые отверстиями под ключ или монетными отверстиями. Отверстия для монет можно открывать или закрывать с помощью десятицентовика или небольшой отвертки. Вентиляционные отверстия с неплотным ключом требуют небольшого ключа, чтобы открыть или закрыть их. Любой из них — это всего лишь небольшой игольчатый клапан с металлическим седлом. Помимо того, что они практически неразрушимы, они дешевы! Единственный их недостаток — их нужно открывать и закрывать вручную. Если скапливается воздух, кто-то должен его выпустить. Если система оборудована ручными вентиляционными отверстиями, рекомендуется не реже одного раза в год открывать каждое вентиляционное отверстие, чтобы позволить любому скопившемуся воздуху выйти.

Большинство проблем с воздухом можно устранить путем тщательного проектирования, хорошего обслуживания и правильного первого запуска системы. Наиболее часто упускаемая из виду часть системы принудительного горячего водоснабжения — это правильный запуск.

После того, как система установлена, промыта и заполнена до надлежащего статического напора, котел следует запустить и медленно нагреть до температуры воды не менее 225 ° F и выдержать в таком состоянии примерно полчаса. Это высвободит увлеченный воздух из воды и направит его в расширительный бак.Чем горячее вода, тем больше воздуха она выделяет. Циркуляционный насос (ы) должен быть выключен во время этого начального нагрева. Теперь дайте котлу остыть до нормальной рабочей температуры, запустите все циркуляторы и откройте все клапаны зон, если они используются. Снова увеличьте температуру воды как минимум до 225 ° F и прокачивайте всю воду в течение 15–30 минут. Это вытеснит большую часть воздуха из пресной воды, и пока в системе нет утечек, проблемы с воздухом будут предотвращены. Каждый раз, когда система опорожняется, например, при ремонте, и снова заполняется, процедура запуска должна повторяться.

Рисунок 10.

На Рисунке 10 представлена ​​типовая котельная установка со стандартным расширительным баком. Подача холодной воды всегда должна поступать в систему в баке сжатия, чтобы любой увлеченный воздух немедленно попадал в бак.

Рисунок 11.

На рис. 11 показана система с расширительным баком под давлением или баллоном. Обратите внимание на встроенный воздушный сепаратор, который используется с поплавковым клапаном. Flo-регулирующие клапаны или flochecks — это клапаны специальной конструкции, похожие на поршневые клапаны, которые останавливают гравитационную циркуляцию в системе принудительного горячего водоснабжения, чтобы предотвратить перегрев, когда циркуляционный насос (ы) выключен.Клапаны управления потоком B&G SA оснащены ручным открывателем для обеспечения гравитационной циркуляции в аварийной ситуации, если насос выйдет из строя. Несмотря на то, что трубы системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией имеют небольшие размеры, гравитационная циркуляция может быть весьма эффективной для сохранения тепла, если это необходимо.

Каждый водогрейный котел должен иметь предохранительный клапан, который будет поддерживать давление на уровне рабочего давления котла или ниже.

A.S.M.E. Кодекс (Американского общества инженеров-механиков) гласит: «Каждый водогрейный водогрейный котел должен иметь по крайней мере один официально установленный предохранительный клапан для сброса давления на уровне или ниже максимально допустимого рабочего давления котла.Предохранительные клапаны должны быть подключены к верхней части котла с вертикальным шпинделем, если это возможно. Между предохранительным клапаном и котлом или на выпускной трубе между таким клапаном и атмосферой не должно быть никаких запорных устройств любого описания ».

Предохранительный клапан должен удовлетворительно работать в двух условиях. Он должен сбрасывать давление за счет выпуска воды из-за теплового расширения и сброса давления за счет выпуска пара. Слив воды обычно является признаком заболоченного расширительного бака или неисправного заправочного клапана.Диагностировать несложно. Если статическое давление холодного наполнения быстро увеличивается до уставки давления предохранительного клапана при розжиге котла, резервуар забивается водой. Слейте воду и заново наполните расширительный бачок до необходимого уровня воды и воздуха. Слишком маленький расширительный бачок для системы может показывать аналогичные симптомы. Если вы подозреваете, что резервуар слишком мал, пересчитайте размер резервуара и либо добавьте еще один резервуар, либо замените существующий резервуар на резервуар подходящего размера. Отверстие в расширительном бачке быстро приведет к его заболачиванию.Опять же, он наполнится водой и протечет. Расширительные баки в системах горячего водоснабжения не потеют, поэтому любая капля воды из расширительного бака свидетельствует о негерметичности бачка. Неисправный или негерметичный заправочный клапан приведет к чрезмерному увеличению статического давления заправки в холодной системе.

Выпуск пара через предохранительный клапан является аварийным состоянием и предъявляет критические требования к клапану. Когда температура воды в бойлере составляет около 212 ° F или выше, и предохранительный клапан срабатывает, внезапное падение давления заставляет воду вспыхивать и превращаться в пар.Емкость предохранительного клапана должна справиться с этим. Существует огромная разница между выпуском воды и выпуском пара. Фунт воды занимает 27,7 кубических дюйма пространства. Фунт пара при атмосферном давлении занимает 26,8 кубических футов! В 1600 раз больше места, чем воды! Таким образом, A.S.M.E. предохранительный клапан испытан и рассчитан на работу с паром, хотя это клапан для водогрейного котла.

Предохранительные клапаны подходящего размера должны выдерживать общую мощность котла. Предохранительные клапаны водогрейного котла рассчитываются в БТЕ в час при определенном номинальном давлении.Пока этот рейтинг соответствует или превышает номинальную мощность горелки, предохранительный клапан будет достаточно большим для котла. Чтобы облегчить выбор клапана, производители предохранительных клапанов печатают диаграммы, показывающие их пропускную способность при различных настройках давления. См. Рисунок 12.

Рисунок 12.

Двойные блоки, блоки, в которых сочетаются наполняющий клапан и предохранительный клапан, не соответствуют требованиям.

Большинство производителей котлов теперь рекомендуют устанавливать на водогрейные котлы отсечки по низкому уровню воды.Это требуется по многим местным нормам. Несмотря на то, что котел может быть защищен от взрыва, потому что он имеет A.S.M.E. предохранительный клапан, сухой огонь все еще может его испортить. Большинство повреждений водогрейного котла связано с низким уровнем воды.

Существует неправильное представление о том, что редукционный клапан заполнения будет поддерживать систему заполненной при любых обстоятельствах. Это неправда. Чтобы проиллюстрировать проблему, типичная система будет иметь редукционный клапан заполнения, установленный на величину от 12 до 18 фунтов, и предохранительный клапан, настроенный на открытие при давлении 30 фунтов.и близко к 26 фунтам. Если предохранительный клапан открывается для слива воды из-за избыточного давления, очевидно, что клапан наполнения не восполнит потерю воды. Если подпиточная вода не восполняет потери через предохранительный клапан, это может привести к низкому уровню воды.

Есть много других причин, по которым система может потерять воду, что приведет к ее низкому уровню. Утечки в котле, трубопроводах или через уплотнения насоса. Небрежность, например, слить воду из бойлера для ремонта и забыть долить воду в систему, является еще одной распространенной причиной низкого уровня воды.Отключение при низком уровне воды спасет котел, поскольку не позволит горелке включиться до тех пор, пока не будет исправлен недостаток воды.

При определенных обстоятельствах отключения по низкому уровню воды может быть недостаточно для защиты. Топливный клапан мог открыться; контакты могут замкнуться при сварке из-за перегрузки или короткого замыкания, что сделает отключение по низкому уровню воды неэффективным. Лучшая рекомендация для охвата всех установок, чтобы обеспечить максимальную безопасность, — это использовать комбинированный податчик воды и ограничитель воды. Подающая часть обычно способна подавать воду в котел с такой скоростью, с какой она может быть выпущена через предохранительный клапан.Хотя комбинация отключения питателя увеличивает стоимость установки, по сравнению со стоимостью замены котла, это «дешевая» страховка. Помните, что коды — это минимальных требований , «как минимум», которые должны быть выполнены. Превышение требований кодекса — это всегда хорошая практика, особенно в том, что касается безопасности.

Хотя Climatic Control Company обычно не проектирует системы принудительного водяного отопления, знание того, что требуется, может помочь вам помочь клиенту найти проблему в проблемной системе, над которой он работает, и продать соответствующие устройства для устранения проблемы.

Преобразование системы отопления: пар в горячую воду

Системы отопления на основе пара широко распространены в Нью-Йорке, особенно в довоенных квартирах и других старых зданиях. Однако паровые котлы и радиаторы, как правило, неэффективны из-за своего возраста и конструкции, а перевод на горячую воду может дать значительную экономию энергии. Помимо того, что системы горячего водоснабжения более эффективны, они также предлагают более быстрое время отклика, чем паровые радиаторы, при снижении затрат на техническое обслуживание и более безопасной эксплуатации.

При модернизации системы отопления здания с пара на горячее водоснабжение существует два возможных подхода:

• Адаптация существующей установки для использования горячей воды. Это наиболее экономичный вариант, когда в здании не будет проводиться капитальный ремонт в ближайшее время. Однако часть эффективности установки горячего водоснабжения теряется при использовании оборудования, изначально рассчитанного и предназначенного для пара.
• Полная замена системы отопления. Этот вариант является чрезмерно дорогим в существующих зданиях, поскольку предполагает открытие стен и полов для замены трубопроводов и связанных с ними приспособлений. Однако это рентабельно, когда здание подвергается капитальному ремонту.

Паровые системы отопления рекомендуются в новых сооружениях, где пар требуется для дополнительных целей, помимо нагрева, таких как стерилизация; или когда имеется отработанный пар промышленного процесса или электростанции. Однако горячая вода, как правило, является лучшим вариантом для большинства других помещений.

---

Убедитесь, что ваш проект переоборудования системы отопления разработан профессионально.

---

Как создавалось паровое отопление в 20 веке

Неэффективность парового отопления во многом объясняется практикой проектирования, которая была распространена в начале 20-го века: санитарные нормы требовали, чтобы системы отопления соответствовали размерам зданий с открытыми окнами даже в самые холодные зимние дни. Поэтому паровые радиаторы имеют свойство перегревать внутренние помещения, а открытие окон — единственный способ регулировать температуру.Такая практика представляет собой значительную потерю энергии, поскольку часть тепловой энергии выбрасывается на улицу.

Расточительная эксплуатация — не единственный недостаток обычных паровых систем в зданиях Нью-Йорка. Они также имеют следующие ограничения:

• Паровые трубы обычно больше, чем трубы для горячей воды, что означает, что система занимает больше места. В новостройках авансовая стоимость увеличивается.
• Паровые системы отопления менее снисходительны к неисправностям и утечкам.Утечку горячей воды относительно легко обнаружить и устранить, но утечки пара обычно связаны с высокотемпературными струями, которые могут вызвать серьезные ожоги. Учтите, что вероятность неисправности увеличивается с возрастом системы, поэтому системы парового отопления в довоенных зданиях требуют наибольшего внимания.

Пар использовался в старых системах отопления по той простой причине, что он поднимается по трубопроводу без использования насоса, а по одной трубе можно подавать пар и отводить конденсированную воду из радиатора. Однако дополнительные затраты на эксплуатацию парового котла намного превышают затраты на перекачку, связанные с современной системой горячего водоснабжения.Паровое отопление также имеет очень медленное время отклика, что ограничивает использование автоматического управления.

---

Ищете инженера-проектировщика сантехники для вашего строительства?

---

Преимущества горячей воды перед паром по эффективности

Основной причиной модернизации системы парового отопления на горячее водоснабжение является энергоэффективность: например, в рамках проекта преобразования системы отопления, проведенного Университетом Британской Колумбии, эффективность повысилась с 60 до 85 процентов.Паровые системы также имеют более высокие затраты на техническое обслуживание, которые могут быть более чем в 10 раз выше, чем у эквивалентной системы горячего водоснабжения.

Системы горячего водоснабжения также предлагают повышенную эффективность, поскольку они имеют более быстрое время отклика и их легче контролировать. Такие переменные, как температура и расход воды, можно регулировать с точностью, которая просто невозможна с паром, оптимизируя потребление энергии и снижая затраты на электроэнергию.

Процедура переоборудования системы отопления

Как упоминалось ранее, системы парового отопления часто бывают крупногабаритными, потому что они разработаны с учетом устаревших санитарных норм.Первый шаг перед переходом с пара на горячую воду — правильно рассчитать тепловую нагрузку.

Расчет тепловой нагрузки и мощность котла

Использование «эмпирических правил» может показаться заманчивым, поскольку они просты, но они часто приводят к слишком большой системе отопления, что частично сводит на нет цель модернизации. Помимо неэффективности, негабаритные котлы работают по более коротким циклам, изнашивая их компоненты и сокращая срок их службы. Это увеличивает расходы на техническое обслуживание и сокращает время между заменами котла.При преобразовании пара в горячую воду размер котла почти всегда уменьшается, поэтому настоятельно рекомендуется связаться с квалифицированным инженером-проектировщиком или фирмой, чтобы получить установку надлежащего размера.

Хотя существующие паровые котлы можно модифицировать для подачи горячей воды, модернизация агрегата, как правило, является лучшей идеей:

• Можно выбрать современное устройство с превосходной эффективностью.
• Уменьшение размера агрегата обеспечивает дополнительную экономию сверх той, которая достигается за счет повышения эффективности.

Повторное использование паровых радиаторов

При переходе с пара на горячую воду важно определить, можно ли использовать радиаторы повторно. Некоторые радиаторы предназначены исключительно для пара, и их модификация, как правило, стоит дорого и не рекомендуется; в этих случаях лучше всего использовать другой теплоноситель, например фанкойл.

Хотя радиаторы должны проверяться квалифицированным специалистом, есть один способ сразу определить, предназначены ли они только для пара: если отдельные секции радиатора не соединены трубкой сверху, горячую воду использовать нельзя.

Конфигурация трубопровода радиатора также важна при принятии решения, использовать их повторно или нет. Как следует из их названия, однотрубные системы подают пар и отводят конденсат по одной и той же трубе; в то время как двухтрубные системы имеют отдельную трубу для каждой функции. Две трубы являются обязательными для систем горячего водоснабжения, поэтому модернизация усложняется, если в существующей паровой установке используется только одна труба на радиатор. Иногда даже двухтрубные системы требуют модернизации возвратных труб; если они были разработаны для небольшого потока конденсированной воды, они могут не справиться с полным потоком системы горячего водоснабжения.

Использование паропровода для горячей воды

Имейте в виду, что после перехода на горячее водоснабжение трубопроводы будут подвергаться совершенно иному набору рабочих условий:

• Пар поднимается сам по себе, а горячая вода перекачивается. Трубопровод должен выдерживать давление воды на выходе из насоса, а также статическое давление воды в системе.
• По подающей и обратной линиям будет проходить вода. Хотя обратная линия предназначена для этого, она больше по размеру, поскольку рассчитана на пропускание пара, а для уравновешивания потока обычно требуются клапаны.

Паровой трубопровод имеет ряд приспособлений и принадлежностей, которые не нужны при использовании горячей воды, и они вызывают только потерю энергии в виде перепада давления. Любые компоненты, которые больше не нужны после модернизации системы до горячей воды, должны быть удалены, и особое внимание следует уделить термостатическим конденсатоотводчикам, которые могут значительно затруднить поток горячей воды.

Альтернатива переоборудованию: полная замена системы

Замена системы парового отопления новой системой горячего водоснабжения возможна, но стоимость может быть непомерно высокой на существующих объектах из-за необходимости открывать стены и заменять трубопроводы.Однако, если в здании будет проводиться капитальный ремонт, это будет отличным изменением для полной переделки системы отопления.

• Размер трубопровода может быть определен для горячей воды, что устраняет необходимость в использовании клапанов на трубопроводах большого размера, которые изначально рассчитывались для пара. Уравновесить подачу и возврат воды намного проще, если трубопровод имеет соответствующий размер.
• Радиаторы можно заменить более эффективными альтернативами, такими как системы водяного теплого пола или тепловые насосы на основе воды.
• Автоматизация может быть развернута для всей системы горячего водоснабжения с минимально возможными эксплуатационными расходами.

Это рентабельно только при проведении капитального ремонта. Например, снос полов и стен только для установки новых трубопроводов редко оправдан с точки зрения затрат и выгод.

Когда рекомендуются паровые системы?

В большинстве жилых и коммерческих помещений горячая вода явно превосходит пар с точки зрения первоначальной стоимости, удобства и эффективности.Однако есть определенные области применения, для которых лучше подходит паровая система.

Применения, требующие стерилизации

Пар часто используется для стерилизации оборудования в таких областях, как здравоохранение или пищевая промышленность, и наиболее экономичным вариантом является использование одного и того же бойлера для стерилизации и нагрева. Еще одно преимущество пара заключается в том, что любые бактерии в конденсированной воде сразу же погибают во время испарения.

В случаях, когда требуется стерилизация, использование горячей воды для отопления помещений потребует использования двух отдельных котлов, что требует чрезвычайно высоких первоначальных затрат.Следовательно, паровое отопление является рентабельным.

Наличие отработанного пара

Пар часто доступен как отходы промышленных процессов и процессов производства энергии, и он, по сути, обеспечивает бесплатный ввод энергии для систем отопления. Абсорбционный чиллер также позволяет использовать пар для кондиционирования воздуха и охлаждения, но это значительные вложения, которые оправданы только при наличии бесплатного или недорогого пара.

Выводы

Пар является рентабельным теплоносителем, если он доступен в качестве технологических отходов или может быть использован для других целей, но горячая вода обеспечивает большую эффективность, безопасность и удобство в жилых и коммерческих помещениях.Если вы планируете переоборудование системы отопления, настоятельно рекомендуется связаться с квалифицированными специалистами, чтобы вы могли определить, какие компоненты системы можно использовать повторно и какие модификации потребуются. В качестве альтернативы, если на вашем объекте будет проводиться капитальный ремонт, подумайте о полной замене системы отопления, чтобы добиться максимальной эффективности.

Системы распределения тепла | Министерство энергетики

Паровое отопление — одна из старейших технологий отопления, но процесс кипячения и конденсации воды по своей сути менее эффективен, чем более современные системы, к тому же он обычно страдает значительным запаздыванием между включением котла и поступлением тепла в радиаторы.В результате паровые системы затрудняют реализацию стратегий управления, таких как система понижения температуры в ночное время.

В первых системах центрального отопления для зданий использовалось распределение пара, потому что пар перемещается по трубопроводу без использования насосов. Неизолированные паровые трубы часто отводят нежелательное тепло в незавершенные участки, что делает изоляцию труб из стекловолокна, которая может выдерживать высокие температуры, очень рентабельной.

Регулярное техническое обслуживание паровых радиаторов зависит от того, является ли радиатор однотрубной системой (труба, по которой подается пар, также возвращает конденсат) или двухтрубной системой (отдельная труба возвращает конденсат).В однотрубных системах на каждом радиаторе используются автоматические вентиляционные отверстия, которые стравливают воздух, когда пар заполняет систему, а затем автоматически закрываются, когда пар достигает вентиляционного отверстия. Забитый воздухозаборник не даст паровому радиатору нагреться. Открытое вентиляционное отверстие позволяет пару постоянно выходить в жилое помещение, повышая относительную влажность и расходуя топливо. Вентиляционные отверстия иногда можно очистить, прокипятив их в растворе воды и уксуса, но обычно их необходимо заменить.

Паровые радиаторы также могут деформировать пол, на котором они сидят, а их тепловое расширение и сжатие со временем может оставлять в полу колеи.Оба эти эффекта могут вызвать наклон радиатора, что препятствует правильному сливу воды из радиатора, когда он остывает. Это вызовет стук при нагревании радиатора. Под радиаторами следует вставлять прокладки так, чтобы они слегка наклонялись к трубе в однотрубной системе или к конденсатоотводчику в двухтрубной системе.

В двухтрубных системах старые конденсатоотводчики часто застревают в открытом или закрытом положении, нарушая баланс в системе. Если у вас возникли проблемы с некоторыми радиаторами, которые вырабатывают слишком много тепла, а другие — слишком мало, это может быть причиной.Лучше всего просто заменить все конденсатоотводчики в системе.

Паровые радиаторы, расположенные на наружных стенах, могут вызывать потерю тепла, излучая тепло через стену наружу. Чтобы предотвратить такую ​​потерю тепла, вы можете установить за радиаторами теплоотражатели. Вы можете сделать свой собственный отражатель из покрытого фольгой картона, доступного во многих строительных магазинах, или установив фольгу на пенопласт или другую аналогичную изолирующую поверхность. Фольга должна быть обращена в сторону от стены, а отражатель должен быть такого же размера или немного больше, чем радиатор.Периодически очищайте отражатели, чтобы обеспечить максимальное отражение тепла.

Как ухаживать за радиаторами

Перед тем, как приступить к обслуживанию или ремонту старых радиаторов, важно узнать, есть ли у вас паровые или водяные радиаторы. Самый простой способ определить это — посмотреть на количество труб, идущих от вашего радиатора: если труба только одна, значит, это паровая система. Две трубы могут указывать на пар или горячую воду, при этом конденсированная или охлажденная вода возвращается в котел по второй трубе.

Радиатор с горячей водой в Рутмере, доме изящных искусств 1910 года в Элкхарте, штат Индиана, демонстрирует типичное нижнее соединение трубы.

Джозеф Хиллиард

Радиаторы горячей воды 101

В водяных радиаторах редукционный клапан между городской водой и системой водяного отопления постоянно поддерживает ее наполнение. В большинстве двухэтажных домов требуется давление 12 фунтов на квадратный дюйм, и это заводская настройка клапана. Если в вашем старом доме три этажа и на верхнем этаже установлены радиаторы, вам может потребоваться отрегулировать клапан для подачи воды под давлением 18 фунтов на квадратный дюйм, чтобы убедиться, что радиаторы наверху заполнены.

После заполнения циркуляционный насос перемещает нагретую воду из бойлера в радиаторы и обратно. Раньше во многих системах водяного отопления не было циркуляционных насосов; вода текла под действием силы тяжести, причем горячая вода поднималась, а холодная падала. По этой причине у многих отдельно стоящих чугунных радиаторов соединения трубопровода находятся в нижней части радиатора. Нагретая вода поступает в радиатор и поднимается за счет конвекции, тогда как более холодная вода внутри радиатора падает обратно в котел.

До появления циркуляционных насосов путем наименьшего сопротивления воде всегда были радиаторы верхнего этажа. Старожилы замедлили поток к самым верхним радиаторам, вставив металлическое отверстие (кусок металла размером с никель с маленьким отверстием) внутрь клапана подачи радиатора. Друг-подрядчик сказал мне, что его дед будет делать их из табачных банок Prince Albert. Он использовал ножницы, чтобы вырезать круг, а затем пробить отверстие гвоздем — работало как заклинание.

Проблема, однако, заключается в том, что, когда вы добавляете насос в систему, путь наименьшего сопротивления перемещается к радиаторам на первом этаже, и это часто приводит к тому, что радиаторы наверху становятся холодными.Там, где нет потока горячей воды, нет тепла. Если вы выпускаете воздух, но воздух не поступает, а радиатор все еще не нагревается, скорее всего, проблема в этом. Профессионалы знают это, и при вызове для устранения неполадок большинство снимет отверстия с радиаторов верхнего этажа и установит их на радиаторах нижнего этажа, чтобы сбалансировать систему.

Паровые радиаторы 101

Труба на этой стене, вероятно, питает радиатор, расположенный на полу над этой однотрубной паровой установкой.

Alli Coate

Если у вас есть паровое отопление, каждый из ваших радиаторов будет иметь одну или две трубы. Во всех паровых радиаторах используется сила тяжести, чтобы вернуть сконденсированный пар (так называемый «конденсат») в котел. Ключ к тому, чтобы все это работало, — поддерживать низкое давление в системе. Если вы не можете отапливать свой старый дом давлением 2 фунта на квадратный дюйм или меньше (такое давление использует Эмпайр-стейт-билдинг), что-то не так.

Пар под высоким давлением может удерживать вентиляционные отверстия в однотрубной паровой системе закрытыми, а при закрытых вентиляционных отверстиях воздух не может выходить из системы.Если воздух не выходит, пар не может попасть внутрь. Высокое давление также может привести к тому, что конденсат останется в системе, а это может привести к звукам ударов и большим счетам за топливо.

Устройство, контролирующее давление, — это «Pressuretrol», , и оно находится на котле. Для отопления дома всегда должно быть минимально возможное значение.

Радиаторы паровые однотрубные

Секции паровых радиаторов однотрубные часто соединяются только через их днище. Раздел подобен отдельному ломтику в буханке хлеба.Пар легче воздуха, поэтому, когда он входит в однотрубный паровой радиатор через подающий клапан в нижней части радиатора, он поднимается, выталкивая воздух впереди себя. Воздух будет выходить из радиатора через вентиляционное отверстие, которое находится на последней секции и примерно на трети пути вниз от верха. Почему? Если бы вентиляционное отверстие было на самом верху этой последней секции, пар легче воздуха закрывал бы его до того, как большая часть радиатора нагрелась. Помните: если воздух не выходит, пар не может попасть внутрь.

Радиаторы паровые двухтрубные

Двухтрубные паровые радиаторы имеют клапан подачи пара либо вверху радиатора, либо (реже) внизу. Возврат — труба, по которой конденсат самотеком возвращается в котел — всегда находится в нижней части радиатора. Это может быть конденсатоотводчик или то, что мы называем «паровым» устройством, которое встречается в десятках форм и размеров.

В отличие от однотрубных радиаторов, на двухтрубном радиаторе можно настроить подающий клапан на пропускание большего или меньшего количества пара, что является основным преимуществом этой системы.В однотрубном радиаторе пар и конденсат разделяют это ограниченное пространство внутри однотрубного подающего клапана, и если вы дросселируете этот клапан, вы получите много шума и разбрызгивания вентиляционных отверстий, когда пар разбрасывает воду. в плотных пределах частично закрытого клапана.

Паровые радиаторы, подключенные сверху и снизу, можно легко переоборудовать для работы на горячей воде.

Клэр Мартин

Преобразование радиаторов

Поскольку двухтрубные паровые радиаторы имеют соединения как сверху, так и снизу каждой секции радиатора, их можно переоборудовать для работы на горячей воде.(Однотрубные радиаторы, с другой стороны, не могут быть переделаны, в первую очередь потому, что они подключаются только снизу.)

Старые паровые радиаторы обычно требуют большего обслуживания, чем их аналоги для горячего водоснабжения (включая промывку отсечки воды в котле один раз в неделю, чтобы котел не забился и не перегорел), поэтому многие подрядчики рекомендуют переоборудование.

Тем не менее, прежде чем это сделать, нужно о многом подумать. Поскольку радиаторы с горячей водой должны работать при более низкой температуре, ваш радиатор должен быть достаточно большим, чтобы обеспечивать достаточное количество тепла в самые холодные дни.Поскольку большинство паровых радиаторов изначально имеют слишком большие размеры (см. «Внешний вид — это все» ниже), обычно это не проблема.

Самый большой вопрос, который следует рассмотреть, — способны ли ваши паровые радиаторы и старые трубы выдерживать давление от 12 до 18 фунтов на квадратный дюйм, необходимое для системы горячего водоснабжения. До сих пор эта старая паровая система работала с давлением менее 2 фунтов на квадратный дюйм. Если есть утечки, вы заметите их, когда переключитесь на горячую воду, поэтому лучше искать утечки, пока у вас еще есть пар.Простой способ сделать это — поднять давление (только временно!) До 10 фунтов на квадратный дюйм и провести тщательный поиск утечек.

Внешний вид — это все

Деревянные крышки, такие как эта от Wooden Radiator Cabinet Co., обеспечивают привлекательный способ скрыть радиаторы, но они также сокращают выходную мощность на 30 процентов.

Радиаторы увеличенного размера

Когда разразилась пандемия испанского гриппа 1918 года, унесшая жизни 675 000 американцев, многие люди стали бояться воздуха в своих домах — и не зря.В 1919 году Совет здравоохранения отреагировал на это, настаивая на том, чтобы зимой люди держали окна приоткрытыми, чтобы впускать свежий воздух. Следовательно, радиаторы стали больше — достаточно большими, чтобы обогреть весь дом в самый холодный зимний день, часто с открытыми окнами. (В более мягкие дни термостат отключает однотрубные паровые радиаторы до того, как они полностью нагреются.)

Избыточные радиаторы были нормой во время Ревущих 20-х годов, но когда наступила Великая депрессия — и поскольку испанский грипп так и не вернулся, — люди начали закрывать окна, чтобы сэкономить топливо, и все эти негабаритные радиаторы, работающие сверхурочно, сделали внутри довольно жарко.

Радиаторы с бронзированием

Вскоре люди узнали, благодаря докладу Национального бюро стандартов за 1935 год, что краска, содержащая металлические хлопья, может снизить мощность радиатора до 20 процентов. Они начали бронировать свои радиаторы алюминиевой или золотой бронзовой краской, поэтому многие старые радиаторы окрашены в серебристый или бронзовый цвет.

Корпуса радиаторов

Люди также обнаружили, что установка кожуха над радиатором снижает его выходную мощность.Простая полка над чугунным радиатором снижает его мощность на 20 процентов. Классический кожух радиатора, который имеет сплошную верхнюю часть и металлическую перфорированную переднюю часть, снижает мощность на 30 процентов, поэтому мы находим их во многих домах.

Удаление воздуха из радиатора.

Ремонт радиаторов: кровотечение

Если вы обнаружите, что ваши радиаторы для горячей воды не такие теплые, как вам хотелось бы, им может потребоваться для удаления воздуха . Поскольку холодная вода содержит больше воздуха, чем горячая, при нагревании этот воздух выходит из раствора и поднимается вверх, обычно находя место в радиаторах.Оказавшись там, он может заблокировать поток воды, в результате чего некоторые радиаторы останутся холодными. «Стравливание» — это процесс открытия вентиляционного отверстия, чтобы позволить захваченному воздуху выйти, чтобы поток мог продолжаться.

Как удалить воздух из радиатора горячей воды:

1. найдите вентиляционное отверстие в верхней части.
2. Выключите термостат, чтобы вода не текла.
3. Приготовьте небольшое ведро и тряпку, чтобы уловить любые брызги, а затем откройте вентиляционное отверстие с помощью отвертки или вентиляционного ключа (старомодные ключи с заводным заводом часто подходят для вентиляционных отверстий радиатора).
4. Как только воздух перестанет разбрызгиваться и начнет течь вода, все готово.

Все паровые радиаторы изначально полностью заполнены воздухом, и они будут стравливаться автоматически, пока система работает правильно. Однотрубные радиаторы пропускают воздух через вентиляционные отверстия; воздуховод из двухтрубных радиаторов проходит через устройство, которое вы видите на выпускной стороне радиатора (это труба, ближайшая к полу).

Ремонт радиаторов: утечки

Когда дело доходит до устранения утечки радиаторов, нет простого решения — все зависит от того, где находится утечка и насколько она серьезна.Паровые радиаторы, поскольку они находятся под гораздо меньшим давлением, чем радиаторы с горячей водой, обычно легче ремонтировать.

Для начала определите место утечки. Смотровое зеркало (доступное в вашем местном хозяйственном магазине) может помочь, так как оно позволит вам заглядывать за углы и в труднодоступные места. Если утечка — это всего лишь точечное отверстие, а не серьезная катастрофа из-за сильного замораживания, возможно, вы сможете ее исправить.

Нет продуктов, которые можно было бы залить в радиатор, чтобы остановить утечку, но представитель компании J-B Weld Company из Сульфур-Спрингс, штат Техас, говорит, что многие из их клиентов добились большого успеха, используя J-B Weld для ремонта старых чугунных радиаторов.Несколько профессионалов, с которыми я разговаривал, также сообщают, что использовали его для успешного устранения утечек радиатора. Однако этот процесс немного сложен.

Как исправить утечку радиатора:

1. Сначала слейте воду из радиатора и удалите всю краску, грунтовку или ржавчину с места утечки.
2. Очистите поверхность очистителем, не содержащим нефтепродуктов, например ацетоном или разбавителем для лака, чтобы удалить всю грязь, жир и масло.
3. Обработайте поверхность напильником.
4. Смешайте два элемента продукта вместе в пропорции 50/50 и нанесите его толщиной не менее 1/32 дюйма, стараясь не попасть на кожу или в глаза.
5. Дайте ему высохнуть не менее 15 часов и проверьте, что у вас получилось.

Я спросил, может ли продукт выдерживать колебания температуры и, как следствие, расширение и сжатие, характерные для чугунных радиаторов. Представитель сказал мне, что продукт действительно «размягчается» при нагревании и будет двигаться вместе с металлом. Однако это не то смягчение, которое вы заметите. Чтобы это произошло, вам нужно нагреться до 400 ° F (продукт годен до 500 °).Обычно паровой радиатор имеет верхнюю границу около 229 °, а радиатор с горячей водой — около 180 °. Пока вы можете получить доступ к утечке (и готовы приложить усилия), похоже, это может быть хорошим решением.

Подробнее из

Old House Journal :

Отопление | процесс или система

Отопление , процесс и система повышения температуры замкнутого пространства с основной целью обеспечения комфорта жителей. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.

В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла — обычно работающий на угле, масле или газе — используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления. Пар расширяется и вращает лопатки турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в бойлер.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Историческое развитие

Самым ранним способом обогрева салона был открытый огонь.Такой источник, наряду с соответствующими методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямое отопление, поскольку преобразование энергии в тепло происходит на обогреваемом участке. Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное или косвенное отопление. Он заключается в преобразовании энергии в тепло в источнике вне, отдельно от обогреваемого объекта или объектов или расположенных внутри них; Получающееся тепло передается на объект через текучую среду, такую ​​как воздух, вода или пар.

За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была первым топливом, которое использовалось, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма. Дымоход, или дымоход, который сначала был простым отверстием в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе к 13 веку и эффективно устранял дым и испарения огня из жилого помещения.Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н.э. и в конечном итоге распространились по России в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел улучшенную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи гораздо менее расходуют тепло, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в комнате, а не пропускают вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.

Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали лучшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста.Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или каналы. На участке, расположенном в центре всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост и, в Британии, уголь, а горячие газы уходили под полы, нагревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление было восстановлено только 1500 лет спустя.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Центральное отопление снова стало использоваться в начале 19 века, когда промышленная революция вызвала увеличение размеров зданий для промышленности, жилых помещений и сферы услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов, когда пар передавался по трубам. Котлы, работающие на угле, подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов. Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за очень холодных зим.Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. В системах центрального отопления двадцатого века обычно используется теплый воздух или горячая вода для передачи тепла. В большинстве недавно построенных американских домов и офисов теплый воздух вытеснил пар, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве предпочтительного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен. Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.

Системы центрального отопления и топливо

Важнейшими компонентами системы центрального отопления являются устройства, в которых можно сжигать топливо для выработки тепла; среда, транспортируемая по трубам или каналам для передачи тепла в обогреваемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выделения тепла либо конвекцией, либо излучением, либо обоими способами. Принудительное распределение воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления. Лучистое отопление, напротив, предполагает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; излучаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.

Температура воздуха и влияние солнечного излучения, относительной влажности и конвекции — все это влияет на конструкцию системы отопления. Не менее важным соображением является объем физической активности, который ожидается в конкретной обстановке. В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации поддерживается более низкая температура воздуха, позволяющая рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний предел температуры 13 ° C (55 ° F) подходит для людей, выполняющих тяжелую ручную работу.

При сгорании топлива углерод и водород реагируют с атмосферным кислородом с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания среде, состоящей из воздуха или воды. Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется охлаждающей системой — , то есть путем циркуляции. Если среда является воздухом, оборудование называется топкой, а если среда — водой, бойлером или водонагревателем. Термин «бойлер» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» — к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже ее точки кипения.

Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах. Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и они обрабатываются полностью автоматическими горелками, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточной золы для утилизации. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть перекачивается в резервуары для хранения, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от отопительного оборудования.Рост объемов отопления на природном газе был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземных поставок и чистотой сжигания газа. Этот рост также связан с популярностью систем теплого воздуха, для которых особенно хорошо подходит газовое топливо и на долю которых приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения и он платит за топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта.Газовые горелки обычно проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа выделяются ядовитые выхлопные газы, газ из обогревателей должен выводиться наружу. В районах, недоступных для трубопроводов природного газа, сжиженный нефтяной газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязано своим удобством автоматической работе их теплоцентралей.Эта автоматизация основана в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении упадет до заданного значения, активирует печь или котел до тех пор, пока потребность в тепле не будет удовлетворена. Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что предвидятся и контролируются почти все мыслимые обстоятельства, которые могут быть опасными.

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 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 горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией воды 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) ввод 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 крупных 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, та же труба, по которой горячая вода подается к теплоизлучающим агрегатам (т.е.е. радиаторы, конвекторы и т. д.) в различных помещениях 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 излучающих тепло агрегатах. Особенно это касается однотрубных систем, предназначенных для самотечной циркуляции.

Принципиальным преимуществом однотрубной системы является то, что один или несколько тепловыделяющих устройств могут быть отключены, не мешая потоку воды к другим устройствам. 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.

СЕРИЯ-КОНТУРНАЯ СИСТЕМА

В системе последовательного контура (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 наиболее горячая вода поступает в теплоизлучающий блок, расположенный ближе всего к котлу, 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).

ИЗЛУЧЕНИЕ ПАНЕЛИ 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.