Циркуляция воды в системе отопления: Принцип устройства водяной системы отопления

Содержание

Циркуляция системы отопления и трубопроводная арматура | Статьи про отопление

Автоматический воздухоудалитель (воздухоотводчик, воздушник) — техническое устройство, клапан для автоматического удаления воздуха, скапливающегося в верхних точках водопроводных, отопительных и подобных систем.

В процессе подпитки теплоносителем в систему отопления проникает определённое количество растворённого в воде воздуха, способного в местах с низкой скоростью воды и низким давлением выделяться в виде пузырьков, которые, накапливаясь, могут создавать воздушные пробки, препятствуя циркуляции теплоносителя. Присутствие в системе отопления некоторых металлов (например, алюминия) способствует выделению из воды водорода. Как правило, воздухом система заполняется при длительных простоях, и в процессе заливки его необходимо вытеснить водой. Во всех случаях воздух или накопившиеся газы удаляют через воздухоотводчики, устанавливаемые в верхних точках системы, в том числе в отопительных приборах.

Применение таких устройств позволяет решить ряд проблем, связанных со скоплением воздуха в трубопроводах, таких как уменьшение их пропускной способности, появление воздушных пробок, препятствующих нормальному движению воды, возникновение гидроударов, ведущих к износу и разрушению трубопроводов и другого оборудования.

Воздухоудалитель состоит из металлического резервуара, низ которого соединен с водопроводной трубой, а верх имеет отверстие, закрываемое изнутри клапаном. От клапана идёт вниз стержень, соединенный с металлическим полым шаром, плавающим в воде; воздух, попавший в водопроводную трубу, достигнув вантуза, собирается в верхней его части и вытесняет оттуда воду; вследствие этого шар опускается, открывая вместе с тем отверстие (клапан) для выхода воздуха, что продолжается до тех пор, пока уровень воды снова не повысится и, поднимая поплавок, не закроет отверстия, выпускающего воздух.

Системы отопления с естественной циркуляцией

Как работает естественная циркуляция?

Плотность жидкости при нагреве уменьшается, а ее объем увеличивается, в результате чего наиболее горячие микрообъемы воды поднимаются вверх, а холодные частички, напротив, опускаются вниз. При этом создается естественная циркуляция жидкости, наблюдать которую можно, например, при нагреве воды для утреннего чаепития.

На этом же принципе основано действие замкнутой системы отопления с естественной циркуляцией, которую смело можно сравнивать с резервуаром, наполненным водой. А раз это емкость с водой, то при ее нагреве жидкость «ведет» себя так же, как и вода в чайнике: ее наиболее горячие слои устремляются вверх. При этом высота сосуда не имеет никакого значения: нагретая жидкость внутри резервуара способна преодолеть любые расстояния.

На смену «ушедших» от источника тепла объемов воды, устремляются холодные частички жидкости. Причем, чем они холоднее, тем интенсивнее их движение вниз.

Идея ясна, но как она реализована на практике?

Центральным элементом системы отопления с естественной циркуляцией (как и любой другой), является котел. Нагретая в нем вода, подчиняясь законам природы, устремляется по трубе подачи вверх и может быть поднята на второй и даже на третий этаж дома. Первоначальное движение теплоносителя в системе отопления начинается за счет разности плотностей нагретой и холодной воды. На место ушедших объемов горячей воды устремляются объемы холодной воды, движение которых создает гравитационное давление, величина которого тем больше, чем больше расстояние между центром самого нижнего радиатора и центром котла отопления.

Именно по этой причине для увеличения гравитационного давления котел стараются расположить ниже приборов отопления, порой искусственно углубляя его.

Также на величину гравитационного давления влияет уровень нагрева теплоносителя: чем он выше, тем выше давление.

Для обеспечения непрерывной циркуляции теплоносителя в системе отопления уровень гравитационного давления должен быть заведомо выше сопротивления, создаваемого силами трения внутри трубопровода.

Для уменьшения внутреннего сопротивления трубы в системе отопления прокладывают с уклоном, обеспечивающим направленное движение горячей воды к приборам отопления, а холодной воды к котлу, а диаметр обратного трубопровода делают больше диаметра подающего трубопровода.

При этом в системе не используется циркуляционный насос, а движение теплоносителя происходит само по себе, отсюда и название такой отопительной системы: самотечная или система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Схема разводки

Нагретый теплоноситель подается на высоту выше самого высоко расположенного прибора отопления и поступает в стояки, по которым стекает к приборам отопления, нагревает их и уходит в обратный трубопровод. Реализовать такую схему движения теплоносителя позволяет только двухтрубная разводка системы отопления с раздельной подачей и обраткой.

Еще одним необходимым условием непрерывной циркуляции теплоносителя является наличие постоянного давления в системе отопления и ее полное заполнение водой: в системе не должно быть воздушных пробок и пустот.

Перед первым запуском котла в работу отопительную систему полностью заливают водой, объем которой при нагреве увеличивается. В среднем на 100 литров холодной воды при ее нагреве до 70-80 С «лишними» оказываются 4 литра воды, которые необходимо своевременно удалить из зоны циркуляции теплоносителя. Если этого не сделать, в системе может возникнуть давление, способное разорвать самые прочные стальные трубы.

Сбросить давление можно просто, удалив лишнюю воду, как это делается в водонагревателях, а можно создать некоторый запас воды и использовать его для компенсации уменьшающегося объема жидкости при снижении температуры теплоносителя.

Для этого в самой высокой точке системы отопления устанавливается открытый бак, в котором могут собираться излишки воды при увеличении ее объема. Эта же вода подпитывает систему отопления при снижении температуры сетевой воды и уменьшении ее объема. По сути это очень эффективная и энергонезависимая система автоматического контроля уровня воды в отопительной системе.

К тому же через открытый расширительный бак происходит удаление пузырьков воздуха из системы отопления, что является еще одним достоинством отопительных систем с естественной циркуляцией.

Достоинства и недостатки

В системах отопления с естественной циркуляцией простым является только их принцип действия. На деле реализовать такую отопительную систему по силам только опытному мастеру, способному выполнить монтаж отопления с ювелирной точностью. Увы, даже небольшая ошибка в монтаже может стать серьезным препятствием для свободного движения воды и нарушить ее циркуляцию. Именно сложность монтажа является основным недостатком систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Правильно смонтированные системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя радуют своих хозяев высокой эффективностью, надежностью и длительным сроком эксплуатации. Заполняют такую систему водой один раз, перед запуском. В дальнейшем теплоноситель можно не менять годами, добавляя его по мере необходимости (уменьшение объема воды может происходить за счет ее испарения через открытый бак, уменьшить которое можно просто накрыв резервуар сверху съемной крышкой).

В ремонте и в уходе самотечная система отопления также не нуждается: в ней просто нечему ломаться, а при постоянном заполнении водой нет нужды и в сбросе воздушных пробок.

Единственным ограничением в использовании является максимальная удаленность прибора отопления от котла, величина которой не должна превышать 30 метров. Это значит, что при расположении котла в центре дома, допустимая длина его диагонали не должна превышать 60 м. Но такие большие частные дома скорее исключение, чем правило.

Системы отопления с естественной и принудительной циркуляцией

📅 Создано: 20 Января 2018, 15:14
👀 Просмотров: 1761

Естественная циркуляция

Основной принцип действия системы отопления с естественной циркуляцией воды заключается в следующем. Вода движется от отопительного котла к радиаторам и обратно под действием гидростатического напора, который образуется за счет разницы в плотности охлажденной и нагретой жидкости.

Процесс происходит следующим образом. Нагретая в котле вода становится легче, благодаря чему поднимается по главному стояку вверх. От него по разводящим подающим стоякам жидкость попадает в отопительные приборы. В то время пока вода движется по трубам, она постепенно остывает и становится тяжелее. После отопительных приборов охлажденная жидкость начинает движение назад по обратным стоякам и общей обратной магистрали. Теплоноситель снова возвращается в отопительный котел, где вытесняется нагретая вода. Поскольку вода охлаждается постоянно, процесс естественной циркуляции происходит непрерывно. В системе из-за разницы температур горячей и охлажденной воды образуется так называемое циркуляционное давление. Предельно допустимое значение горячей воды в системе — +95 «С, а охлажденной — +70 «С. Чтобы не допустить чрезмерного охлаждения воды и уменьшения давления, главный стояк закрывают теплоизоляцией.

Еще один показатель, который влияет на давление, — это высота расположения нагревательного прибора над котлом. Чем выше находится прибор, тем большее циркуляционное давление для него необходимо. По этой причине отопительные приборы, которые расположены на одном уровне с отопительным котлом, будут слабо нагреваться. Оптимальное расстояние между отопительными приборами нижнего этажа и центром котла должно составлять 3 м.

Отопительные системы с естественной циркуляцией бывают с верхней и нижней разводкой. Принцип действия обеих систем аналогичен. Разное в них — только расположение подающей магистрали.

К сожалению, система отопления с естественной циркуляцией несовершенна и имеет недостатки. Для ее оборудования используются трубы увеличенного диаметра, что обуславливает большой расход материалов и высокую стоимость установки. Такая система требует большого расхода топлива. Чтобы включить ее, потребуется достаточное количество времени. В не отапливаемых помещениях система может замерзнуть, к тому же проложенные трубы большого диаметра выглядят не эстетично.

Системы отопления с принудительной циркуляцией

Вот почему свое применение находят системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Бесперебойное движение теплоносителя обеспечивается благодаря использованию циркуляционного насоса, который подключается к обратной магистрали. Такие отопительные системы особенно распространены в многоэтажных коттеджах, поскольку наличие насоса позволяет применить разнообразные системы монтажа отопления. Помните, что для бесперебойной работы системы отопления с принудительной подачей теплоносителя необходима постоянная подача электричества, поскольку от него работает насос.

Такая система имеет ряд преимуществ, которые заключаются в большой теплоотдаче, малых потерях теплоносителя на испарение и возможности использования труб небольшого диаметра. Кроме того, она позволяет регулировать температуру воздуха в комнатах, а также мощность работы всей системы. Это сокращает расходы на материалы и монтаж.

Из этих преимуществ можно сделать вывод, что отопительная система с принудительной циркуляцией теплоносителя намного удобнее в эксплуатации предыдущей.

Современные дома оборудуются преимущественно системами отопления с принудительной циркуляцией. Это удобно, выгодно, рационально и в какой-то степени престижно.

Системы принудительной циркуляции имеют ряд преимуществ

Перечислим преимущества таких систем:

Для монтажа системы отопления с принудительной циркуляцией не обязательно использовать трубопроводы больших диаметров. Проложить всю систему можно трубами маленького диаметра, при этом делать это можно в таком порядке как вам более выгодно и приемлемо;
При обустройстве системы нет определенных правил, где и как устанавливать отопительные приборы, то есть радиаторы, и где именно располагать сам отопительный котел;
При таком обустройстве дома существует возможность установки автоматических систем регулировки температуры отопления, непосредственно на отопительных приборах;
Система с принудительной циркуляцией более быстро реагирует на изменения температурного режима и поддерживает оптимальную температуру в доме, что существенно влияет на экономию вырабатываемой энергии;
При установке принудительной системы циркуляции можно устанавливать низкотемпературные котлы, а они, как известно, имеют более высокий КПД;
Такие отопительные системы считаются герметичными за счет оборудования системы закрытым расширительным баком, именно этот факт увеличивает стойкость трубопроводов к процессам коррозии и образованию накипи;

Принцип работы системы с принудительной циркуляцией или еще ее называют закрытой системой отопления, следующий: устанавливается циркуляционный насос.

К недостаткам систем отопления с принудительной циркуляцией относят такие показатели:

Система нуждается в постоянном электроснабжении. От электрической сети зависит работа насоса системы;
Во время работы система способна производить шум. Это происходит из-за циркуляции воды в системе трубопровода и работы циркуляционного насоса;
Надежность работы котла и всей отопительной системы прямо зависит от электроэнергии. В случае отсутствия электричества отопительный котел, так же как и циркуляционный насос, работать не будут.

Статьи по теме

Возможно вас заинтересует

Сами получим все разрешения в БТИ в случае перепланировки до начала ремонта квартиры и отдадим документацию. Вам не придется ходить по инстанциям и стоять в очереди
Эксперты знают с чего начать ремонт квартир в Самаре в кошелеве
Оплата за ремонт и отделку квартир производится в соответствии со сметой, по факту и только после того, как Вы приняли работу! Нам можно доверять!

Циркуляция жидкости в системе отопления — Блог о строительстве и ремонте

Циркуляция жидкости в системе отопления.

Каждое помещение независимо от его целевого предназначения, нуждается в отоплении. Если раньше основным способом отопления домов было принято считать каминный или печной метод, то сейчас он стал наименее эффективным и востребованным: носитель не способен предоставить достаточное количество тепла из-за увеличения отапливаемых объектов. Одним из наиболее прогрессивных вариантов отопления принято считать водяное отопление. В стандартную систему водяного отопления входит котел, соединенный с радиатором посредством магистралей. В качестве теплоносителя применяется вода.

Циркуляция жидкости в системе отопления.

Стандартный принцип работы системы заключается в следующем: теплоноситель, в данном случае вода, поступает через трубопровод в радиаторы и отдает помещению тепло; после этого вода возвращается к котлу для нагрева повторно. Системы водяного отопления разделяют на системы с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией.

Отопительные системы с естественной циркуляцией.

Система отопления с естественной циркуляцией получила широкое распространение еще в довоенный период времени за счет своей эффективности, простоты и надежности. Наиболее часто такой тип отопительной системы используется на дачах, а также в загородных домах из-за частых перебоев с электроснабжением на таких объектах. Такие системы условно разделяют на два типа – с нижней и с верхней подачей воды. Для определения с выбором типа отопительной системы необходимо рассмотреть их отличия, характеристики и сферу применения.

Принципиальная схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Отопительные системы с естественной циркуляцией.

Отопительные системы с верхней подачей воды.

Теплоноситель – в данном случае вода – подлежит нагреву и подаче в верхнюю часть отопительной системы посредством трубопровода. Труба, применяемая для подачи воды должна обладать большим диаметром по сравнению с трубами, которые отвечают за подачу воды к радиатору. Это необходимо для достижения наибольшего сопротивления теплового обмена. Горизонтальные трубы надлежит устанавливать с минимальным уклоном в пределах одного сантиметра на подгонный метр.

Расширительный бак нужно установить в верхней части системы: он будет выполнять функцию приема пара и избытка тепла – это необходимо из-за свойства воды расширяться при нагреве и переходить в состояние пара. На баке должен присутствовать сливной кран и крышка или клапан в его верхней части. После того, как вода нагрета, она распределяется через подающую трубу к вертикальным стоякам и в радиаторы.

Совет: если вы собираетесь применять отопительную систему с естественной циркуляцией воды, помните, что радиаторы необходимо подключать с помощью диагонального способа.

После непосредственного отопления помещения вода переходит в котел по специализированной трубе – обратке. Здесь она подогревается заново и цикл движения воды повторяется. Котел для нагрева располагается в самом низком участке системы, под радиаторами. Обычно, эти элементы устанавливаются в котельных, для которых выделяются подвальные помещения.

Отопительные системы с нижней подачей воды.

Система, в которой теплоноситель подается снизу, обычно используется для отопления домов, где нет чердачного помещения, или к нему закрыт доступ. Основное отличие представленной отопительной системы состоит в том, что трубы прокладываются под радиаторами. Также присутствует расширительный бак, который устанавливается в верхнем уровне системы; обычно для этого применяются хозяйственные помещения. Если при этом отсутствует циркуляция воды в системе отопления, которая должна происходить естественно, то она создается принудительным путем.

Отопительные системы с принудительной циркуляцией.

Стандартная система отопления с принудительной циркуляцией функционирует посредствам тех же способов подключения. Отличие состоит том, что из-за большой протяженности этой системы или отсутствия естественных условий для создания наклона труб необходимо включить в систему насос. Насос для циркуляции монтируется к магистральной трубе – это помогает увеличить срок эксплуатации отопительной системы. Использование насоса помогает не только увеличить эффективность отопления, но также сократить количество магистралей. Система с принудительной циркуляцией имеет возможность обогреть не просто несколько помещений, но даже дом с несколькими этажами.

Отопительные системы с принудительной циркуляцией.

Для того чтобы произвести качественную работу данного вида системы нужно непрерывное электроснабжение. Монтаж насоса для циркуляции в системе отопления требуется для того, чтобы создать принудительно циркуляцию воды в замкнутом контуре. В данном типе систем насос является центральным компонентом среди оборудования. Следует отметить, что циркуляционный насос может не отличаться значительной производительностью: его мощность необходима только для направления жидкости в подающую трубу. Этот же напор толкает воду в обратном направлении, так как система является замкнутой.

Циркуляционный насос необходим для обеспечения бесперебойной работы системы отопления, поэтому должен полностью соответствовать системе, в которую производится монтаж. Благодаря своей функциональности, такой тип насосов может повсеместно применяться в самых разнообразных магистралях трубопроводов.

Выбор циркуляционного насоса для отопительной системы.

Для того чтобы подобрать циркуляционный насос для отопительной системы, необходимо произвести соответствующие расчеты. Обратите внимание на то, что в течение часа данным элементом будет прогоняться в три раза больше воды, чем составляет ее общий объем в системе. Таким образом, общий объем подходящего количества жидкости в среднем 10 литров на 1 киловатт мощности отопительного котла. Требуемую модель насоса для отопительной системы и его мощности определяют по напорно-расходным параметрам. Напор должен равняться гидравлическому сопротивлению отопительной системы.

Обычно скорость напора жидкости в системах с принудительной циркуляции довольно низкая, что дает право судить о низких потерях гидравлического сопротивления, которые обычно не превышают 2 метров. Точное сопротивление рассчитать довольно непросто, поэтому производительность циркуляционного насоса определяется по средней точке. Для того чтобы рассчитать производительность учитываются также размеры площади объекта отопления и мощность, которой обладает источник электроэнергии. Следует помнить, что насос необходим только в системе с принудительной циркуляции, система с естественной циркуляцией в нем не нуждается.

Установка циркуляционного насоса: на что следует обратить внимание?

Чтобы самостоятельно установить циркуляционный насос, воспользуйтесь следующими рекомендациями:

чтобы продлить эксплуатационный срок всей системы, перед циркуляционным насосом установите фильтр для очистки жидкости. фильтр необходимо установить на всасывающем патрубке; не выбирайте для отопительной системы циркуляционный насос большой мощности и производительности, чем требуется. В противном случае, появляется риск столкнуться с дополнительным неприятным шумом при его работе; Никогда не включайте насос до того, как заполнили отопительную магистраль водой и удалили из нее воздух, это может приводить к выходу из строя оборудования; устанавливайте насос в области, максимально близкой к расширительному баку; при установке насоса в закрытую систему отопления, если будет возможность, установите насос на обратке. Это связано с тем, что данный участок магистрали обладает наименьшей температурой.

Установка циркуляционного насоса.

Совет: перед запуском отопительной системы необходимо промыть ее водой для удаления различных инородных частиц. Не забывайте, что даже краткосрочная работа циркуляционная насоса вхолостую при отсутствии жидкости в системе может обернуться выходом из строя самого насоса и других элементов системы.

Практически все циркуляционные насосы, представленные на современном рынке, снабжены связью с автоматической регулировкой котлов для нагрева. Эта функция предоставляет владельцам возможность регулировать температуру воздуха на отапливаемом объекте посредством смены скорости движения воды в отопительной системе. Для того, чтобы учитывать уровень потребления тепла в помещениях устанавливаются специальные счетчики, благодаря которым контролируются тепловые потери, возникающие из-за износа магистралей. Сама схема отопления при этом не подлежит никаким изменениям.

Ознакомиться со способом установки циркуляционного насоса самостоятельно вы сможете, посмотрев видео:

При копировании информации с сайта, обратная активная ссылка обязательна!

циркуляция и скорость, подготовка дистилированной воды для закачки, фото и видео примеры

Содержание:

1. Необходимость заполнения системы отопления водой

2. Как заполнить водой систему отопления

3. Принцип запуска системы отопления открытого типа, подготовка воды

4. Особенности запуска закрытой отопительной системы с дистиллированной водой

Как известно, для нормальной работы системе отопления требуется такой важный элемент, как теплоноситель, которым обычно выступает вода. Однако не все могут разобраться с тем, как должно проходить заполнение системы отопления водой непосредственно перед ее включением. Кроме того, важно упомянуть и то, как выполняется закачка воды в систему отопления после перерывав ее работе. Об этих и некоторых других процедурах, связанных с наполнением системы обогрева теплоносителем, далее и пойдет речь.

Необходимость заполнения системы отопления водой

Безусловно, один из частых случаев, связанных с осушением системы отопления – это проведение каких-либо ремонтных работ. Вода сливается в случае замены и установки арматуры запорного типа, а также во время повреждений участков общего стояка.

Совсем нелишним также будет сбросить систему отопления в теплое время года, особенно это касается радиаторов, изготовленных чугунов, что связано с одной неприятной особенностью такого оборудования: в процессе эксплуатации находящиеся внутри таких батарей прокладки, выполненные из устойчивой к высокой температуре резины, теряют свою эластичность.

В той ситуации, если радиатор является горячим, то секции прибора немного расширяются, что неизбежно влечет за собой сжатие таких прокладок. А при остывании в местах стыков может появиться течь, что особенно часто наблюдается в устаревшем оборудовании. Во многих случаях каким-либо образом заменить вышедшие из строя прокладки просто не представляется возможным, поэтому работники коммунальных служб и рекомендуют сливать воду из системы в теплое время года.

Однако подобное осушение системы может привести к неприятным последствиям, наиболее существенными из которых можно назвать следующие:

в случае повторного включения оборудования появиться острая необходимость избавления от пробок воздуха, образовавшихся в системе. Большинство радиаторов оснащены специально предназначенными для этого кранами Маевского, которые располагаются в верхних точках приборов, однако возникают ситуации, когда хозяев нет на месте и, как следствие, развоздушить систему некому;

появление воздуха внутри трубопровода также негативно скажется на структурной целостности оборудования, поскольку, как известно, кислород, вступая во взаимодействие с водой, в значительной мере ускоряет коррозию металлических деталей, что существенно снижает срок службы всей системы теплоснабжения в целом.

То, нужно ли выполнять залив воды в систему отопления частной постройки в летнее время, зависит от двух следующих критериев:

Во-первых, от материала, из которого изготовлены трубы и нагревательные приборы системы. К примеру, сталь, которая обладает низкими показателями стойкости к появлению на ней коррозии, не следует оставлять на долгое время без воды. Но если речь идет об алюминиевых или полимерных трубах, то в данном случае бояться нечего, поскольку таким изделиям появление ржавчины не грозит.

Во-вторых, сколько воды в системе отопления имеется. Если ее много, то сброс большого количества теплоносителя будет не совсем экономичным решением, поскольку впоследствии придется заливать новую воду, а частных постройках расход воды, как известно, измеряется по счетчику. Так или иначе, расход воды в системе отопления частного дома не нанесет чересчур серьезных убытков, но и при отсутствии желания переплачивать от слива можно отказаться.

Как заполнить водой систему отопления

Чтобы понять, как заполнить водой систему отопления, функционирующую по принципу нижнего розлива, следует запомнить следующий алгоритм действий:

ещё до того, как заполнить систему отопления в частном доме, задвижку на трубопроводе подачи необходимо задвинуть, а на участке подачи следует открыть сброс;

далее на трубе обратки нужно не спеша открыть задвижку. В том случае, если скорость воды в системе отопления на выходе будет высокой, то возникает риск гидроудара, что может привести к самым неприятным последствиям, включая и отрыв отопительных батарей;

далее нужно дождаться, пока не пойдет вода, лишенная воздуха;

затем сброс перекрывается, а задвижка на подаче, напротив, открывается;

после этого нужно полностью развоздушить все участки отопления в подъезде, к которым имеется доступ, включая служебные помещения.

Важно помнить, что циркуляция воды в системе отопления с верхним розливом иная, поэтому заполнить такой трубопровод теплоносителем гораздо проще. Для этого достаточно будет медленно приоткрыть задвижки на подаче и отдаче (сбросы при этом закрыты), а затем удалить воздух из воздушника в баке расширения, который располагается на чердаке многоэтажного дома.

Принцип запуска системы отопления открытого типа, подготовка воды

Никаких сложностей в такой работе нет, так как никакой расчет воды в системе отопления этого типа выполнять не нужно. Все, что потребуется – это залить несколько ведер воды в бак расширения, чтобы она была видна на его дне. Совершенно не стоит пытаться сделать заполнение системы отопления закрытого типа с некоторым запасом, иначе ввиду нагрева теплоносителя во время функционирования отопительной системы его объем увеличиться, и вода польется через край расширительного бака.

В том случае, если вся система собрана собственноручно, то очень важно проверить все стыки частей оборудования и его резьбу, чтобы в дальнейшем избежать появления течей. Читайте также: «Как заполнить систему отопления – виды теплоносителей и правила заполнения».

Особенности запуска закрытой отопительной системы с дистиллированной водой

Заполнение водой закрытой системы отопления имеет следующие особенности:

чтобы насос циркуляции и нагревательный котел работали нормально, давление в системе должно быть несколько избыточным. Специалисты утверждают, что этот параметр должен составлять не менее 1,5 кгс/см²;

прежде чем запустить систему, требуется опрессовать ее давлением, в полтора раза превышающим норму. Особенно важно выполнить такую процедуру для помещений, оборудованных системой теплого пола, так как этот элемент отопления располагается в полностью закрытой стяжке, поэтому добраться до него впоследствии не будет никакой возможности (прочитайте также: «Пуск отопления — запускаем систему по правилам»).

Гораздо проще будет обеспечить отопительный контур необходимым давлением в том случае, если жилое помещение имеет доступ к центральному водоснабжению. В этой ситуации для опрессовки системы теплоснабжения достаточно заполнить ее водой через перемычку, отдаляющую водопровод, при этом тщательно следя за возрастанием давления на манометре. После выполнения такого мероприятия ненужную воду можно будет удалить с помощью любого из вентилей или посредством воздушника.

Многие задаются вопросом относительно того, должна ли выполняться специальная подготовка воды для системы отопления или можно ограничиться водой из ближайшего водоема. При этом некоторые утверждают, что дистиллированная вода в системе отопления благотворно скажется на сроке службе оборудования и не даст ему выйти из строя раньше времени. Но гораздо важнее разобраться с тем, как подготовить воду для отопления, если в нее добавляется специальная незамерзающая жидкость наподобие этиленгликоля и как впоследствии заполнить таким теплоносителем отопительный контур.

Для этих целей принято использовать особый насос, служащий для заполнения системы водой, причем им можно управлять как в автоматическом режиме, так и вручную. Подключение этого насоса выполняется с помощью вентиля, а после обеспечения необходимого давления вентиль перекрывается.

Бывают ситуации, когда такого оборудования нет под рукой. Как вариант, допускается подключение к вентилю сброса стандартного садового шланга, второй конец которого следует поднять на высоту в 15 метров и заполнить контур водой при помощи воронки. Подобный способ будет особенно актуальным при наличии вблизи обустраиваемого здания высоких деревьев.

Еще один вариант заполнения системы отопления – применения бака расширения, который выполняет функцию вмещения излишков теплоносителя, вызванных его расширением в процессе нагревания.

Такой бак имеет вид резервуара, который разделен пополам специальной мембраной из эластичной резины. Одна часть емкости предназначается для воды, а другая – для воздуха. В конструкцию любого расширительного бака также входит ниппель, с помощью которого появляется возможность установить внутри агрегата нужное давление посредством удаления излишков воздуха. Если давление недостаточное, то компенсировать этот параметр можно, закачав воздух в систему с помощью обычно велосипедного насоса.

Весь процесс не несет в себе особой сложности:

для начала ликвидируется воздух из бака расширения, для чего нужно отвернуть ниппель. Готовые баки поступают в продажу с несколько избыточным давлением, которое равно 1,5 атмосферам;

далее отопительный контур заполняется водой. При этом расширительный бак нужно смонтировать так, чтобы он располагался резьбой вверх. Важно помнить, что заполнять бак водой полностью совершенно не стоит. Будет правильнее, если общий объем воздуха в этом аппарате будет составлять примерно одну десятую часть от общего объема воды, в противном случае бак не справиться со своей основной функцией и не сможет вместить излишки нагретого теплоносителя;

после этого в систему через ниппель закачивается воздух, что, как уже говорилось выше, можно выполнить при помощи обычного насоса для велосипеда. Давление требуется контролировать с помощью манометра.

Все указанные действия позволят аккуратно заполнить отопительную систему водой и обеспечат всему контуру стабильное и качественное функционирование. При необходимости всегда можно обратиться за помощью к специалистам, которые всегда имеют в наличии различные фото необходимых для такой работы устройств, способные помочь в подключении.

Заполнение системы отопления водой на видео:

<br />

Обратная циркуляция в системе отопления

Самым важным элементом системы с принудительной циркуляцией является насос, который заставляет двигаться (циркулировать) теплоноситель. Эти насосы так и называются – циркуляционные.

ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ?

Самым важным элементом системы с принудительной циркуляцией является насос, который заставляет двигаться (циркулировать) теплоноситель.

Эти насосы так и называются – циркуляционные. Мощность насоса должна быть достаточной для преодоления сопротивления (трения) в трубе.

Чем труба толще, тем меньше сопротивление и меньшая мощность насоса нужна. Но толстые трубы неудобны, некрасивы в комнатах и существенно дороже.

В результате обычно соблюдают разумный баланс между диаметром труб и мощностью насоса.

Наиболее комфортная для человека температура отопления -37 градусов Цельсия.

ЧТО ДЕЛАЕТ НАСОС В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ?

Насос побуждает двигаться воду (теплоноситель) в системе отопления, преодолевая сопротивление в трубе. Он не поднимает воду. Сколько горячей воды в системе отопления поднялось, столько же холодной опустилось.

Попробуем привести пример. Если перевернуть велосипед и хорошенько крутануть колесо, оно может крутиться очень долго, если оно установлено на хорошем подшипнике. Его остановит только трение в подшипнике. В каждый момент времени у любого поднимающегося кусочка колеса есть симметричный уравновешивающий кусочек, опускающийся с противоположной стороны.

Вода в замкнутой системе отопления подобна такому колесу. Насос преодолевает только трение, и вода движется по кругу. Именно поэтому циркуляционные насосы для частного дома (т.е. для бытовых систем отопления) имеют небольшую мощность и, следовательно, низкое электропотребление – около 100 ватт, как лампочка.

Если насос выключить, то вода через какое-то время, как и вращающееся колесо, остановится, а если не выключать, то вода будет двигаться постоянно.

На этом основана возможность управления подачей тепла от котла в радиаторы дома. Насос может быть включенным на полную мощность, либо быть выключенным, либо работать вполсилы.

Если в доме жарко, а насос работает в полную силу, можно уменьшить мощность насоса, поток теплоносителя в системе станет меньше, температура на отопительных приборах понизится.

Можно подключить насос к электролинии через термодатчик. Насос в этом случае будет автоматически включаться только тогда, когда температура в доме опустится ниже желаемой. Такой датчик называют еще термостатом.

ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ?

В системе с естественной циркуляцией насоса нет. Роль насоса в ней выполняет сила, возникающая за счет разности плотности (веса) теплоносителя в подающей и обратной трубах.

Теплоноситель (например вода) в котле нагревается. Плотность горячей воды меньше, т.е. она легче, чем холодная, и движется вверх по одной толстой трубе (подающему стояку). Затем горячая вода растекается по нескольким нисходящим трубам (обратным стоякам), пронизывающим здание, к отопительным приборам сверху вниз и охлаждается, отдавая тепло. Плотность холодной воды увеличивается, вода тяжелеет и возвращается к котлу по обратному трубопроводу.

Циркуляция в такой системе возникает за счет разницы веса горячего теплоносителя в подающем стояке и холодного – после остывания в приборах и обратном трубопроводе. Чем больше диаметр вертикальных стояков, тем больше побудительная сила естественной циркуляции.

ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ ДВУХТРУБНАЯ РАЗВОДКА ОТ ОДНОТРУБНОЙ?

Температуру в помещениях легче регулировать, если применена так называемая двухтрубная разводка. При этом типе разводки к каждому отопительному прибору подведены две трубы – прямая и обратная. Температура теплоносителя, входящего в прибор, на всех приборах будет одинаковой.

Для комфортной системы отопления – двухтрубная разводка.

Двухтрубная разводка радиаторов похожа на параллельное соединение электроприборов, когда к каждому прибору от общего источника подведены «плюс» и «минус».

Для комфортной системы отопления – двухтрубная разводка.

При однотрубной разводке теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому. При этом последний радиатор в «цепочке» может быть значительно холоднее первого, так как теплоноситель остывает в каждом радиаторе. Управлять системой с однотрубной разводкой трудно. Невозможно без специальных приемов перекрыть доступ теплоносителя только в один радиатор, так как при этом перекроется доступ и во все остальные.

Для организации перепуска теплоносителя через перекрытый радиатор применяют так называемые «байпасы» (или перемычки).

Но даже если использовать этот приемчик, остаются еще два недостатка:

1. Внешний вид – «не очень».

2. Труба стояка и перепуск будут горячими, даже когда радиаторы перекрыты, то есть опять остается нерегулируемый участок системы отопления.

Всем известное отопление в многоквартирных домах – пример однотрубной разводки.

ЧТО ТАКОЕ «ЗАЖАТАЯ» СИСТЕМА?

Иногда при монтаже системы отопления возникает желание сэкономить и использовать трубу потоньше. Кажется, что достаточно поставить насос помощнее – и теплоноситель будет двигаться.

Экономия на приобретении трубы будет «съедена» необходимостью покупать более дорогой и мощный насос. А может даже оказаться, что любой мощности насоса будет недостаточно для преодоления сопротивления в трубе – система «зажата».

Теплоноситель в трубе должен двигаться с определенной скоростью, чтобы в каждую секунду достаточный объем горячего теплоносителя поступал в радиаторы, и достигалась нужная теплоотдача. Этот объем называют расходом теплоносителя. Чем выше скорость движения теплоносителя, тем больше его расход.

Но при повышении скорости возрастает и сопротивление (трение) в трубе. То есть с увеличением расхода теплоносителя увеличивается и сопротивление системы. Если использовать трубу толще, сопротивление понизится, тоньше – повысится.

При слишком тонких трубах, сколько бы ни увеличивалась мощность насоса, расход теплоносителя в системе остается небольшим, а сопротивление в трубе (давление, напор) возрастает. Теплоноситель в такой системе не двигается или двигается слишком медленно, котел чаще перегревается, а отопительные приборы остаются холодными, так как горячий теплоноситель не поступает в них в нужном объеме. Такую систему называют «зажатой».

Отопительные системы с естественной циркуляцией

Принципиальная схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Отопительные системы с верхней подачей воды

Совет: если вы собираетесь применять отопительную систему с естественной циркуляцией воды, помните, что радиаторы необходимо подключать с помощью диагонального способа

Отопительные системы с нижней подачей воды

Отопительные системы с принудительной циркуляцией

Выбор циркуляционного насоса для отопительной системы

Установка циркуляционного насоса: на что следует обратить внимание?

Чтобы самостоятельно установить циркуляционный насос, воспользуйтесь следующими рекомендациями:

чтобы продлить эксплуатационный срок всей системы, перед циркуляционным насосом установите фильтр для очистки жидкости. фильтр необходимо установить на всасывающем патрубке;
не выбирайте для отопительной системы циркуляционный насос большой мощности и производительности, чем требуется. В противном случае, появляется риск столкнуться с дополнительным неприятным шумом при его работе;
Никогда не включайте насос до того, как заполнили отопительную магистраль водой и удалили из нее воздух, это может приводить к выходу из строя оборудования;
устанавливайте насос в области, максимально близкой к расширительному баку;
при установке насоса в закрытую систему отопления, если будет возможность, установите насос на обратке. Это связано с тем, что данный участок магистрали обладает наименьшей температурой.

Совет: перед запуском отопительной системы необходимо промыть ее водой для удаления различных инородных частиц. Не забывайте, что даже краткосрочная работа циркуляционная насоса вхолостую при отсутствии жидкости в системе может обернуться выходом из строя самого насоса и других элементов системы.

Ознакомиться со способом установки циркуляционного насоса самостоятельно вы сможете, посмотрев видео:

Несмотря на то что отопительная техника с каждым годом совершенствуется и дополняется новыми прогрессивными техническими решениями и высокоэффективным оборудованием, системы водяного отопления с естественной циркуляции теплоносителя продолжают занимать весьма существенную долю в теплоснабжении. Они широко и успешно применяются как в индивидуальном жилищном и коттеджном строительстве, так и при сооружении объектов в районах, где электроснабжение либо отсутствует, либо осуществляется с перебоями.

Рис. 2. Пример двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Для этого используем пример классической двухтрубной гравитационной системы отопления (рис. 2), со следующими исходными данными: первоначальный объем теплоносителя в системе – 100 л; высота от центра котла до поверхности нагретого теплоносителя в баке Н = 7 м; расстояние от поверхности нагретого теплоносителя в баке до центра радиатора второго яруса h₁ = 3 м, расстояние до центра радиатора первого яруса h₂ = 6 м.

Температура на выходе из котла – 90 °С, на входе в котел – 70 °C. Действующее циркуляционное давление для радиатора второго яруса можно определить поформуле:

Для радиатора первого яруса оно составит:

При более точных расчетах учитывается также остывание воды в трубопроводах.

Миф 1. Трубопроводы должны прокладываться с уклоном по направлению движения теплоносителя. Не спорим, так было бы не плохо, но на практике это требование не всегда удается выполнить. Где-то балка покрытия мешает, где-то потолки устроены в разных уровнях и т.п. Что же будет, если выполнить подающий трубопровод с контруклоном (рис. 3)?

Рис. 3. Пример выполнения верхнего розлива с контруклоном

Если грамотно подойти к решению этого вопроса, то ничего страшного не произойдет. Циркуляционное давление если и снизится, то на ничтожно малую величину (несколько паскалей), за счет паразитного влияния остывающего в верхнем розливе теплоносителя. Воздух из системы придется удалять с помощью проточного воздухосборника и воздухоотводчика. Пример этого устройства показан на рис. 4. Дренажный кран служит для выпуска воздуха в момент заполнения системы теплоносителем. В «крейсерском» режиме этот кран закрыт. Такая система останется полностью работоспособной.

Рис. 4. Пример устройства для выпуска воздуха из верхнего розлива

Миф 2. В системах с естественной циркуляцией охлажденный теплоноситель вверх двигаться не может. Это вовсе не так. Для циркуляционной системы понятие «верха» и «низа» очень условны. Если обратный трубопровод на каком-то участке поднимается, то где-то он на эту же высоту и опускается. То есть гравитационные силы уравновешиваются.Все дело лишь в преодолении дополнительных местных сопротивлений на поворотах и линейных участках трубопровода. Все это, а также возможное остываниетеплоносителя на участках подъема должно учитываться в расчетах. Если система грамотно рассчитана, то схема, представленная на рис. 5, вполне имеет право на существование. Мало того, в начале прошлого века такие схемы достаточно широко применялись, несмотря на свою слабую гидравлическую устойчивость.

Рис. 5. Схема с верхним расположением обратного трубопровода

Миф 3. В гравитационных системах подающий трубопровод должен проходить над всеми ярусами радиаторов. Это тоже совсем не обязательно. Расположение подающего трубопровода с надлежащим уклоном под потолком верхнего этажа или на чердаке позволяет удалять воздух из системы через открытый расширительный бак. Однако проблему удаления воздуха можно решить и с помощью автоматических воздухоотводчиков (рис. 6) или отдельной воздушной линии.

Рис. 6. Схема с нижним расположением подающей линии

Миф 4. При естественной циркуляции теплоносителя радиаторы обязательно должны располагаться выше центра теплогенератора (котла). Это утверждение справедливо только при расположении отопительных приборов в один ярус. При количестве ярусов два и более, радиаторы нижнего яруса можно располагать и ниже котла, что, естественно, должно быть проверено гидравлическим расчетом. В частности, для примера, показанного на рис. 7, при H = 7 м, h₁ = 3 м, h₂ = 8 м, действующее циркуляционное давление составит:

Здесь: ρ₁ = 965 кг/м 3 – плотность воды при 90 °С; ρ₂ = 977 кг/м 3 – плотность воды при 70 °С; ρ₃ = 973 кг/м 3 – плотность воды при 80 °С.

Циркуляционного давления вполне достаточно для работоспособности такой системы.

Рис. 7. Однотрубная гравитационная система с расположением радиаторов ниже котла

Миф 5. Гравитационную систему отопления, рассчитанную на водяной теплоноситель, можно безболезненно перевести на незамерзающий теплоноситель. Без расчета такая замена может привести к полному отказу системы отопления. Дело в том, что этилен- и полипропиленгликолевые растворы обладают значительно большей вязкостью, чем вода. Кроме того, удельная теплоемкость этих смесей несколько ниже, чем у воды, что требует, при прочих равных условиях, ускоренной циркуляции теплоносителя. Эти два фактора вместе взятые существенно увеличивают расчетное гидравлическое сопротивление системы, заполненной теплоносителями с низкой температурой замерзания.

Миф 6. В открытый расширительный бак необходимо постоянно доливать теплоноситель, т.к. он интенсивно испаряется. Да, это действительно большое неудобство, но его можно легко устранить. Для этого используется воздушная трубка и гидравлический затвор, устанавливаемый, как правило, ближе к нижней точке системы, рядом с котлом (рис. 8). Такая трубка служит воздушным демпфером между гидравлическим затвором и уровнем теплоносителя в баке, поэтому, чем больше ее диаметр, тем лучше. Тем меньше будет уровень колебаний уровня в бачке гидрозатвора. Некоторые умельцы умудряются закачивать в воздушную трубку азот или инертные газы, тем самым предохраняя систему от проникновения кислорода.

Рис. 8. Воздушная трубка с гидрозатвором

Миф 7. Насос, установленный на байпасе главного стояка, не создаст эффекта циркуляции, т.к. установка запорной арматуры на главном стояке междукотлом и расширительным баком запрещена. Можно поставить насос на байпасе обратной линии, а между врезками насоса установить шаровой кран. Такое решение не очень удобно, т.к. каждый раз перед включением насоса надо не забыть перекрыть кран, а после выключения насоса – открыть. Установка обычного пружинного обратного клапана невозможна из-за его значительного гидравлического сопротивления. Домашние мастера пытаются препарировать обратные клапаны, снимая с них пружинки совсем или устанавливая их «наоборот» (превращая клапан в нормально открытый). Такие переделанные клапаны создадут в системе неповторимые звуковые эффекты из-за постоянного «хлюпанья» с периодом, пропорциональным скорости теплоносителя.Есть гораздо более эффективное решение: на главном стояке между врезками байпаса устанавливается поплавковый обратный клапан для гравитационных систем VT.202 (рис. 9), который скоро появится в ассортименте VALTEC. Поплавок клапана в режиме естественной циркуляции открыт и не мешает движению теплоносителя. При включении насоса на байпасе клапан перекрывает главный стояк, направляя весь поток через байпас с насосом.

Рис. 9. Установка поплавкового нормально отрытого обратного клапана

Водяные системы отопления с естественной циркуляцией окутаны еще многими мифами, которые предлагаем вам развеять самостоятельно:

расширительный бак можно врезать только над главным стояком;
в таких системах нельзя ставить мембранный расширительныйбак;
регулировать тепловой поток от радиаторов в гравитационных системах нельзя;
естественная циркуляция не работает в межсезонье;
байпасы перед радиаторами в таких системах недопустимы;
водяные теплые полы в гравитационных системах работать не будут.

Что собой представляет отопление с естественной циркуляцией

Содержание статьи:
Как работает отопление с естественной циркуляцией теплоносителя
Преимущества и недостатки системы с естественной циркуляцией теплоносителя
Тонкости и нюансы естественной системы отопления

Несмотря на современные достижения в области отопительной техники, водяное отопление с естественной циркуляцией теплоносителя упорно не желает сдавать свои позиции и в некоторых регионах довольно успешно конкурирует с нынешними принудительными системами. Это обусловлено тем, что такое отопление отлично справляется с обогревом помещения без помощи электричества. Кроме того, для своей работы отопление с естественной циркуляцией может использовать практически любой энергоноситель. Именно эту систему, ее особенности, монтаж и тонкости эксплуатации мы и рассмотрим вместе с сайтом stroisovety.org в этой статье.

Отопление с естественной циркуляцией фото

Как работает отопление с естественной циркуляцией теплоносителя

Работа такой системы отопления основана на элементарных законах физики: при нагревании плотность жидкости изменяется (она становится меньше) и ее потоки поднимаются вверх. Менее холодная жидкость соответственно устремляется вниз – получается так, что холодная вода выталкивает нагретую. Именно на этих свойствах жидких веществ и основан принцип естественной циркуляции – помещенная в замкнутый контур и подогреваемая в одном месте вода создает непрерывно движущийся поток в направлении к горячему источнику.

Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя является достаточно капризной штукой – для ее правильной работы в процессе монтажа необходимо соблюдать массу требований, которые призваны улучшить циркуляцию жидкости и заставить такую систему отопления быстрее прогреваться. Вообще долгое прогревание этой системы многие относят к ее недостаткам, но этот мнимый отрицательный момент можно с легкостью отнести и к преимуществам. Ровно настолько, насколько долго естественное отопление прогревается, оно и остывает. В отличие от него, современные принудительные системы отопления охлаждаются в несколько раз быстрее.

Система отопления с естественной циркуляцией

Преимущества и недостатки системы с естественной циркуляцией теплоносителя

В принципе, подходя к вопросу выявления отрицательных моментов этой системы отопления, следует понимать, что они являются несущественными и выражаются исключительно в некоторых неудобствах эксплуатации. По большому счету, на работу отопления они практически не влияют. К этим недостаткам можно отнести следующее:

Во-первых, масса нюансов при сборке. Не владея ими, собрать полноценную и качественно работающую систему естественного отопления не получится.
Во-вторых, необходимость постоянного контроля жидкости – водяное отопление с естественной циркуляцией не является закрытой системой, и вода быстро испаряется.
В-третьих, сравнительно небольшой радиус действия. Такую систему невозможно собрать в большом доме – она хорошо работает только в помещениях, габариты которых не превышают 25-30м и высотой до 7м. Следует понимать, что чем больше и разветвленнее данная отопительная система, тем больше ей необходимо времени и энергии для прогрева.
В-четвертых, эстетический вид. Как правило, все трубопроводы располагаются в видимой зоне – подача горячего теплоносителя размещается под потолком, а обратка над полом. Такое положение дел не позволяет вести разговор о какой-либо эстетике помещения. Можно, конечно, разместить подачу отопления на чердаке, но тогда ее придется качественно утеплять. Да и от стояков в данном случае избавиться не получится.

Схема отопления с естественной циркуляцией

Тонкости и нюансы естественной системы отопления

Существует несколько схем отопления с естественной циркуляцией – верхняя и нижняя разводка. И в том и другом случае принцип прокладки магистральных трубопроводов не меняется. Но начнем по порядку – самым главным звеном любой отопительной системы является котел, а что касается данной системы, так это его местоположение. В соответствии все с теми же законами физики, естественное отопление работает лучше, когда котел находится в самой нижней точке. Его следует расположить в подвале, а если такового нет, то в специально оборудованном приямке. Для чего это нужно? Чтобы обеспечить легкий сток воды с обратных трубопроводов, которые располагаются под уклоном на всем протяжении от батарей до котла.

Куда поставить котел при отоплении с естественной циркуляцией

Об уклонах следует поговорить более подробно – без них не обойтись, поскольку они обеспечивают вывод воздуха из труб и облегчают ток жидкости в системе. Как правило, этот уклон варьируется в пределах от 7 до 100мм на каждый погонный метр трубы. Следует понимать, что независимо от их назначения, под уклоном должны располагаться все горизонтальные трубопроводы (лежаки). Подача имеет уклон, направленный в сторону от котла, а обратка, соответственно, к котлу. Таким способом обеспечивается не только легкая и быстрая подача теплоносителя к батареям, но и отток от них охлажденной жидкости.

Как сделать отопление дома с естественной циркуляцией

Немаловажным моментом в системе отопления дома с естественной циркуляцией является так называемый главный стояк – это вертикальная труба, непосредственно связанная с котлом. Она служит для разгона нагретой жидкости – по ней теплоноситель поднимается на максимально возможную высоту, после чего по наклонным трубам устремляется к отопительным приборам.

Здесь есть несколько нюансов – во-первых, это диаметр главного стояка, а во-вторых, расширительный бак, который, как правило, располагается в самом верху этого стояка. По сути, расширительный бак располагается в самой верхней точке отопления, служит для вывода воздуха из системы и обеспечивает хранение расширившейся при нагревании жидкости. Что касается диаметра главного стояка, то он не должен быть меньше, чем имеющийся на котле патрубок выхода нагретого теплоносителя. Больше можно, но это не означает, что отопление с естественной циркуляцией будет работать лучше – здесь все зависит от мощности котельного оборудования.

Монтаж водяного отопления с естественной циркуляцией

Раз уж пошел разговор о диаметрах труб, то следует рассказать и о принципе построения всей системы. Чтобы улучшить ток воды и обеспечить равномерное распределение теплоносителя, монтаж естественной системы отопления выполняется трубами разного диаметра. Здесь принцип такой – чем дальше от котла находится отопительный прибор, тем меньшего диаметра трубы используются для подачи к нему воды.

Чтобы было понятно, приведу пример. Допустим, в доме имеется 10 батарей. К первым двум подача теплоносителя осуществляется по магистралям диаметром 2″, к двум следующим вода подводится по трубам 1,5″ к следующей паре ток осуществляется по 1,1/4″, потом по дюймовой трубе, далее по трехчетвертной и в конце используется полудюймовая труба. Точно такая же схема используется и при прокладке обратного трубопровода. Если подходить к этому вопросу более серьезно, то необходимо выполнять комплексный расчет естественной циркуляции отопления. А здесь без знаний, которыми обладают инженера, не обойтись.

Водяное отопление с естественной циркуляцией

Следующей немаловажной особенностью системы отопления с естественной циркуляцией является правильная установка батарей. На данном этапе уклоны также никто не отменял. Имеется два варианта установки отопительных приборов. В первом случае они оснащаются кранами Маевского для сброса воздуха и монтируются так, чтобы эти краны располагались в верхней точке батареи. Во втором случае верхней точкой является сторона, к которой подсоединяется патрубок подачи теплоносителя – при такой постановке вопроса воздух будет выгоняться в расширительный бак через подающие трубопроводы.

В общем, из выше написанного можно сделать только один правильный вывод – отопление с естественной циркуляцией является достаточно сложной системой, монтаж которой невозможен без знания всех этих тонкостей и нюансов. Если уж вы решились на установку такой системы, то лучше обратиться к специалистам.

Автор статьи Дмитрий Ворохов

Постоянный тираж

Дата публикации: 18 июня 2014 г.

Категории: Горячая вода

На стене задан вопрос: «Что мне нужно учитывать при работе системы горячего водоснабжения с постоянной циркуляцией?»

Марк Эзертон ответы:

Он должен быть встроен в систему с самого начала. Это не просто вопрос постоянного подключения насоса к работе. Это европейский дизайн, который включает в себя некоторые неэлектрические технологии с некоторыми электронными технологиями, а также некоторые устройства гидравлического управления (либо байпас, активируемый давлением, либо циркуляторы с регулируемой скоростью), и у вас есть «система».«

Должен быть основной датчик управления в помещении, который отслеживает худший сценарий (комната с северной стороны и большим количеством стекла), чтобы определять температуру подачи и требования к потоку (эта зона называется эталонной зоной и является единственной зоной с истинным «свободным течением»). .

Все остальные зоны ограничиваются неэлектрическим термостатическим оператором, либо в точке использования (панельные радиаторы), либо с помощью дистанционного контроллера колпачковой трубки (большие излучающие поверхности).

Устанавливается базовая программа сброса наружного блока, которая либо отменяется, либо недооценивается в зависимости от того, что внутренний контур обратной связи отправляет обратно на главный ПИД-регулятор.Не вся логика управления способствует постоянной работе циркуляционного контура. Некоторые люди считают, что это более простой и дешевый способ управления их системой по сравнению с работой зонного клапана
, и это не является целью данной конструкции. Основная цель этой конструкции — обеспечить наивысший уровень комфорта при минимальном паразитном энергопотреблении при сохранении минимально возможной рабочей температуры.

Две возможные логики, совместимые с этой теорией работы, — это два крупных немецких производителя котлов, Buderus и Viessmann.Средства управления tekmar могут применяться знающими людьми, и я уверен, что есть и другие, которые также могут быть настроены для работы.

Одним из заметных недостатков этой системы является то, что из-за ее простоты она не так удобна для новых веб-систем управления, посредством которых человек может поворачивать отдельные комнаты вверх и вниз из удаленного места. Как правило, у вас есть возможность сдвинуть кривую сброса назад на заранее определенную величину (скажем, на 20 градусов по Фаренгейту), что приведет к тому, что все термостатические радиаторные клапаны широко откроются и не достигнут большинства своих целей.За несколько дней до того, как вы будете готовы повторно занять пространство, вы отправите сигнал в логику, вернув ее кривую сброса в рабочее положение.

Непрерывная циркуляция с контролем сброса наружного воздуха не для всех, только для тех, кто разбирается в его работе и готов смириться с нюансами, связанными с его работой (медленная реакция сброса, отсутствие электронного интерфейса и т. Д.).

Если вы не используете насос WILO Stratos, вам потребуется включить некоторые средства защиты насоса от тупиковой подачи (считывать байпас, активируемый давлением), потому что, кроме главного контроллера, нет связи между зонами и насосом.

Он требует совершенно другого мышления, чем североамериканская логика управления BANG-BANG, но в конечном итоге потребляет меньше энергии и обеспечивает более высокий уровень внутреннего комфорта.

В качестве примечания, я однажды установил эталонную зону с помощью PAB, чтобы избежать полного протекания этой зоны и замыкания других зон. Это сработало довольно хорошо. Когда все другие подзоны вызывали, через эталонную зону проходил небольшой поток или вообще не проходил, что заставляло логику увеличивать температуру подачи, тем самым быстрее отключая другие подзоны, а когда они были удовлетворены, байпас начинал происходить в эталонная зона и тоже стало доволен.Первоначально я думал, что, возможно, эталонная зона может слишком сильно остыть, но за шесть лет эксплуатации у меня не было жалоб от привередливых пассажиров.

Майк Тис ответы:

Постоянная циркуляция с TRV. Объясняется ли это так же просто, как когда котел включен, циркуляционный насос перемещает горячую воду по петлям, питающим радиаторы?

Не совсем так, но если вы скажете: «Когда конструкция требует тепла, циркуляционный насос перемещает нагретую воду», вы ужасно близки.К сожалению, на самом деле все не так просто.

В дальнейшем я имею в виду ТОЛЬКО системы, использующие TRV или FHV (это может показаться элементарным, но сначала вы должны понять, как работают TRV и что они могут и что не могут делать).

TRV — это двухходовые клапаны. Жидкость попадает в одну сторону и выходит обратно в любом случае между «полностью включено» и «полностью выключено». Другими словами, TRV — это просто пропорциональный клапан потока. Задача привода TRV — регулировать поток. Привод измеряет температуру (обычно комнатный воздух) и имеет регулируемую шкалу.Он регулирует степень открытия корпуса клапана TRV, пытаясь поддерживать фактическую температуру в помещении, равную заданной температуре в помещении.

Если датчик определяет, что фактическая температура воздуха опускается ниже установленной, клапан несколько приоткрывается; если он обнаруживает превышение заданного значения, клапан несколько закрывается. Обратите внимание, что он обычно не полностью открывает и не закрывает клапан; он перемещает настройку пропорционально отклонению между фактическим и желаемым. Обычно требуется разница примерно плюс / минус 4 градуса по Фаренгейту, чтобы полностью закрыть / открыть клапан.

Итак, первое правило относительно TRV — это то, что они регулируют поток. Они ТОЛЬКО способны регулировать поток. Хотя может показаться, что они регулируют температуру, они могут делать это ТОЛЬКО, регулируя поток.

Второе правило TRV заключается в том, что, поскольку они способны регулировать только поток и стремятся поддерживать желаемую настройку, регулируя этот поток пропорционально, они «хотят» получать постоянно циркулирующую воду, нагретую, по крайней мере, достаточно для удовлетворения нагрузки. в любое время, когда в конструкции требуется тепло.Остановите поток воды или дайте ему упасть слишком низко, и настройки, которые они так стараются поддерживать, больше не могут быть достигнуты. Температура в помещении упадет, и когда снова станет доступно достаточно тепла, оператор будет вынужден широко открыть клапан. Без этой постоянной циркуляции должным образом нагретой воды ТРВ и их операторы начинают напоминать типичные двухпозиционные термостаты и имеют все меньше и меньше их по своей сути пропорциональной природы.

Третье правило TRV состоит в том, что они полностью автономны.Они не могут ни получать информацию, ни передавать информацию котлу. Они не могут сказать котлу «Я доволен», и они не могут напрямую сказать котлу «Мне нужно тепло» или «Мне не нужно тепло». ВСЕ, что они могут сделать, это регулировать поток, и снова от «полного включения» до «полного выключения». Это отличает TRV от более распространенных форм «зонирования», таких как двухпозиционные клапаны или двухпозиционные циркуляционные насосы, которые действительно обеспечивают управляющую связь между котлом и контроллером зоны (обычно настенным термостатом).

Многие остановятся здесь и скажут: «Это все правила или, по крайней мере, все, что вам нужно знать.»Но это еще не ВСЕ.

Хотя TRV не могут напрямую обеспечивать управление между котлом и излучателями, они МОГУТ обеспечивать косвенное управление, причем не только для котла, но и друг для друга! Как они это делают? Регулируя поток через систему в целом, а также регулируя то, как каждый TRV распределяет доступный поток. ОДНАКО этот метод работает хорошо только при использовании истинно постоянной циркуляции нагретой воды! ВСЕГДА конструкция требует тепла, циркуляционный насос должен работать с каждым * эмиттером, управляемым TRV.(* Тщательно спроектированные излучающие панели, такие как полы в ванных комнатах, являются заметным исключением при условии, что для температуры подачи используется сброс.)

Таким образом, TRV обеспечивают пропорциональное регулирование расхода, требуют постоянной циркуляции адекватно нагретой воды, не обеспечивают прямой связи с котлом, но обеспечивают косвенную связь с нагрузкой на систему.

Теперь вы спросите: «Как мне использовать постоянную циркуляцию с TRV?»

ГЛАВНОЕ ПРАВИЛО !!! Независимо от того, что вы делаете, все или почти все TRV могут быть полностью закрыты, пока обеспечивается циркуляция.Сопротивление потоку (напор) сильно возрастет, и циркуляционный насос не будет доволен. В лучшем случае срок его службы значительно сократится. Решением является простое устройство, называемое перепускным клапаном перепада давления. Это трехходовой клапан переключающего типа, устанавливаемый после циркуляционного насоса, приводящего в действие контур, содержащий ТРВ. Отводной путь идет в обход эмиттеров, а вода направляется обратно в циркуляционный насос. При нормальной работе переключения нет. Если поток достаточно падает, а голова достаточно поднимается, он начинает открываться и сокращать поток воды обратно в циркуляционный насос.Как и в случае с самими ТРВ, это операция с пропорциональным потоком. Он будет отводить любой объем потока, необходимый для поддержания максимального значения потери напора (перепада давления). Если вы использовали TRV на каждом эмиттере в цепи, он ДОЛЖЕН иметь перепускной клапан перепада давления!

Как вы управляете котлом и циркуляционным насосом?

Один довольно распространенный метод был упомянут Марком Эзертоном (выше). Вы оставляете один излучатель без TRV (желательно в относительно недоизлучаемом пространстве — часто в области с высокими потерями, множеством окон и т. Д., и не подвержен большому солнечному усилению). Установите настенный термостат в этой комнате и подключите этот термостат к котлу или контроллеру котла. Лично я считаю этот метод грубым. Это не позволяет обеспечить истинную постоянную циркуляцию нагретой воды. Например, когда эта комната удовлетворена, горелка и / или циркуляционный насос останавливаются. Это исключает (или, по крайней мере, уменьшает) «косвенное» управление ТРВ как с котлом, так и между собой, и, как следствие, затрудняет достижение понижения температуры в помещении за счет снижения температуры подачи.

Если необходимо использовать настенный термостат, я предпочитаю использовать TRV на ВСЕХ излучателях и устанавливать термостат во внутреннем коридоре, где нет радиатора. Если такого места нет, попробуйте выбрать комнату с относительно слабым излучением, но с TRV на передатчике. Для «нормальной» работы такой термостат будет установлен несколько выше желаемой температуры в помещении. Это обеспечивает постоянный запрос тепла, что обеспечивает постоянную циркуляцию нагретой воды.

Если настенный термостат не используется (и ваш котел не является Viessmann Vitodens), как вы прикажете котлу нагреться? Простой! Прыгайте через соединения Т-Т (термостат)!

Почему этого не требуется для Vitodens? Потому что нет подключения термостата! И да, вы МОЖЕТЕ сделать это с любым котлом, включая современные.Однако вы ДОЛЖНЫ ПОЛНОСТЬЮ отключить любую функцию «наддува», потому что ПОСЛЕДНЕЕ, что вы хотите, это чтобы котел продолжал повышать температуру подачи по мере продолжения запроса на тепло. Вы делаете непрерывный вызов тепла каждый раз, когда конструкции требуется тепло. Это твоя цель!

В трех приведенных выше случаях, «контроль радиатора», «главный термостат» или «перепрыгнувший T-T», я советую вам настроить систему на отключение в теплую погоду. Просто используйте простой контроллер заданного значения с дистанционным считыванием, с датчиком НАРУЖНЫЙ, и используйте его сухие контакты для отключения всей системы, когда наружная температура поднимается выше некоторой точки.Вы не поверите, но 55 градусов по Фаренгейту часто являются хорошим выбором для точки отключения. В схеме «управляющий радиатор» или «главный термостат» просто включите его последовательно с настенным термостатом. В схеме «Т-Т прыгнул» он просто заменяет термостат.

Так как же контролировать температуру этой нагретой воды, которая постоянно циркулирует, когда конструкции требуется тепло?

С обычным котлом технически можно использовать только аквастат. Однако это НЕ рекомендуется, потому что поток через систему будет меняться прямо пропорционально нагрузке на систему.В мягкую погоду поток в системе будет ОЧЕНЬ низким. TRV будет едва открываться — скорость прохождения через их отверстие будет высокой, и вы получите чрезмерный износ и шум.

НАМНОГО лучше использовать внешний сброс. По мере роста наружной температуры уставка температуры подачи падает. Однако при работе с обычным котлом НЕОБХОДИМО учитывать возможность повреждения из-за конденсации дымовых газов. В то время как старые оригинальные гравитационные системы, по сути, невосприимчивы, более современные системы — нет! Термостатический байпасный клапан типа ESBE TV [вероятно] предлагает лучшую (недорогую, простую, надежную) защиту.

Если вашим топливом является газ, то, надеюсь, вы использовали конденсационный котел (чем ниже температура, тем лучше) и плавное регулирование (регулируйте огонь в зависимости от нагрузки). Вот где действительно сияет полностью TRV-ed, постоянно циркулирующая система. Это также то место, где вы можете наилучшим образом использовать возможности косвенного управления TRV.

С мод-коном я бы посоветовал TRV на всех излучателях. Подключите регулятор отключения в теплую погоду к соединениям T-T, возможно, последовательно с вашим «главным» термостатом.Контроль отключения в теплую погоду должен также отключить вторичный (эмиттерный) циркуляционный насос, если используется первичный / вторичный трубопровод. Если вы используете Vitodens от Viessmann, соединения T-T отсутствуют; если GB от Buderus, используйте контроллер RC-10, так как это система, для которой он предназначен.

Когда мод-кон управляет полностью TRV-системой, есть термин, который вам следует знать. «Тепловое ведомство»

«Heat Authority» имеет ВСЕ, что связано с TRV, поскольку он описывает количество постоянно циркулирующего тепла.«Тепловое управление» также ОЧЕНЬ связано как с эффективностью, так и с регулируемостью.

Значение теплового авторитета 1,0 означает, что температура (таким образом, энергия) точно равна температуре, необходимой для всех TRV для поддержания заданного значения. Значение выше 1 означает, что температура выше, чем необходимо; меньше 1 означает, что это меньше, чем нужно.

Для mod-con мощность нагрева 1,0 по определению является наиболее эффективной из возможных. Однако это сделало бы невозможным повышение температуры помещения.В конце концов, это ПРОСТО адекватно! В действительности авторитет тепла обычно выше 1,0. Насколько выше — вопрос предпочтений и образа жизни. Все, что вам нужно, чтобы получить больше тепла с помощью мод-конуса, — это увеличить кривую сброса. Чем выше мощность нагрева, тем быстрее вы сможете поднять температуру в помещении, но будет некоторый «удар» в отношении эффективности. При условии, что у пассажира есть доступ к кривой, он или она ПОЛНОСТЬЮ контролирует как эффективность, так и «скорость» и может уравновесить их для своего образа жизни.

Циркуляция воды в системе отопления. Системы водяного отопления с естественной и насосной циркуляцией. Схема подключения прибора, отопительного прибора

При создании системы отопления необходимо определиться с типом циркуляции. Он может быть естественным или принудительным (с использованием циркуляционного насоса). У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки, которые необходимо учитывать при проектировании и установке системы отопления. Какая схема отопления частного дома с естественной циркуляцией и как работает эта система отопления? Об этом вы узнаете из нашего обзора.

Принцип действия

В целом принцип работы отопления с естественной циркуляцией довольно прост:

Котел отопления нагревает теплоноситель;
Под действием гидростатического давления охлаждающая жидкость движется по системе и нагревает радиаторы;
Охлажденный теплоноситель возвращается в котел.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Теплоноситель в системе отопления течет самотеком, без использования циркуляционного насоса. Таким образом, система проста в установке и дешева в обслуживании . Нагревательная вода в котле (чаще всего выступает в роли теплоносителя) движется вверх от котла по отводной трубе — это происходит за счет изменения ее плотности и объема. Снизу ее выталкивает холодная вода.

Поднимаясь по трубе, теплоноситель попадает в горизонтальные разводы, откуда попадает в батареи.По мере движения он постепенно отдает тепло самим трубам и батареям. Охлажденная вода становится более плотной, поэтому имеет свойство стекать вниз. Затем попадает в котел, выталкивая из него уже нагретый теплоноситель. Таким образом достигается естественная циркуляция, не требующая использования насоса.

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией включает в себя следующие элементы:

Котел;
Трубы горизонтальные и вертикальные;
Отопительные батареи;
Расширительный бак.

Здесь мы видим предельную простоту всей системы, что снижает нагрузку на ее обслуживание.

В системах водяного и парового отопления закрытого типа имеются дополнительные элементы — это паропускной клапан и предохранительный клапан.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя в двухэтажных домах.

Системы отопления с естественной циркуляцией чаще всего монтируют в частных домах. Максимальная высота зданий не более двух этажей.Только в этом случае можно рассчитывать на нормальную работу отопления. Также необходимо учитывать некоторые другие ограничения, о которых пойдет речь в нашем обзоре.

Преимущества и недостатки

Описывая отопление с естественной циркуляцией, невозможно пройти мимо описания основных преимуществ и недостатков. Начнем, как обычно, с положительных моментов.

Достоинств естественного обращения:

Отсутствие дорогостоящего циркуляционного насоса, что удешевляет отопительную систему;
Без лишнего шума — несмотря на низкий уровень шума, циркуляционные насосы издают тихий гул.Днем его практически не слышно из-за шума вокруг. Ночью становится слышно его гудение, что доставляет некоторым людям дискомфорт — даже снижение скорости вращения не помогает. В определенные моменты в доме гул может усиливаться;
Дополнительные расходы при выходе из строя насоса — хорошие насосы довольно дороги;
Минимум поломок — кроме котла отопления здесь просто ломать нечего. А протечки при правильном монтаже настолько редки, что их легко устранить своими руками;
Нет затрат на электроэнергию — насос вызывает дополнительные затраты на электроэнергию;
Энергонезависимость системы отопления — ее можно установить в доме без электрификации (при условии использования энергонезависимого отопительного котла).

Недостатки:

Отапливать многоэтажные дома нельзя — так как система отопления будет очень большой, а давление в ней очень слабое, циркуляции теплоносителя не будет. Следовательно, для отопления больших зданий необходима принудительная циркуляция теплоносителя с помощью циркуляционного насоса. Это касается и отопления 2-х этажных частных домов больших размеров;
Ограниченная длина системы отопления — максимальная длина горизонтальных участков не должна превышать 30 метров.В противном случае естественная циркуляция будет невозможна. Следовательно, опять же, необходим циркуляционный насос;
Необходимость соблюдать уклоны труб — они хоть и небольшие, но иногда заметны. Если бы в доме была система отопления с принудительной циркуляцией, уклоны не понадобились бы;
Длительный прогрев больших домов — из-за слабого давления тепло на начальном этапе трудно распространять. Но после прогрева системы ситуация улучшается, нагрев становится равномерным.

Конечно, большинство недостатков связано с невозможностью отапливать большие дома. Если ваше домовладение отличается небольшой площадью, то недостатками можно пренебречь.

Особенности установки

В системах отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон трубы, а расширительный бак должен располагаться в самой высокой точке.

Если посмотреть на простейшую схему отопления частного дома с естественной циркуляцией, то отметим необходимость соблюдения правил кладки.Труба с выходящим из котла горячим теплоносителем всегда идет до потолка. Здесь в самой высокой точке находится расширительный бачок (с отводом лишней воды). Его наличие строго необходимо, так как нагретый теплоноситель всегда расширяется в объеме. Емкость бака 20-30 литров.

После подъема теплоноситель направляется в горизонтальные участки. И здесь нужно соблюдать определенный угол наклона. То есть труба с горячим теплоносителем монтируется с уклоном сверху вниз, по мере удаления от верхней точки.Это обеспечивает более эффективную циркуляцию воды. То же касается и обратных участков — здесь угол должен быть таким, чтобы теплоноситель стекал из самой дальней точки к котлу сверху вниз (делается уклон в сторону котла).

Обязательно следуйте наклонам, так как это поможет снизить гидравлическое сопротивление, препятствующее нормальному течению охлаждающей жидкости. Оптимальный уклон от 5 до 10 мм на метр трубы.

Система отопления с естественной циркуляцией может быть однотрубной или двухтрубной:

При установке однотрубной системы теплоноситель протекает последовательно через все радиаторы и возвращается практически напрямую через подачу оборотной воды;
Двухтрубная система включает создание отдельных выводов для каждой батареи и отдельных выводов в нижнюю трубку.

Использование двухтрубной системы позволяет рассчитывать на более равномерный обогрев здания. Также нужно обратить внимание на то, что длина всей системы по горизонтали не должна превышать 30 метров, а обратная труба должна идти параллельно горячей трубе.

Однотрубные системы ориентированы на отопление зданий небольшой площади. Если в вашем доме 2–3 комнаты, рекомендуется смонтировать двухтрубную систему.

В случае самостоятельной установки отопления с естественной циркуляцией следует учитывать изгибы, влияющие на гидравлическое сопротивление. Очень желательно, чтобы трубы проходили прямо через помещения без лишних изгибов. Также нежелательно использовать вентили и краны, использовать трубы небольшого диаметра — для таких систем желательно приобретать нормальные металлические трубы подходящего размера. Если диаметр небольшой, он будет противостоять и без того слабому давлению теплоносителя.

В заключение расскажем еще об одной особенности расположения элементов системы отопления с естественной циркуляцией. Дело в том, что котел отопления должен располагаться ниже любого другого оборудования (здесь имеются в виду батареи и радиаторы).Поэтому для этих целей напольные котлы. Оптимальное размещение в котельной с более низкими этажами, чем во всем доме. Это улучшает прохождение теплоносителя по системе отопления. Соблюдая описанные выше правила, вы построите отличную систему отопления с высоким КПД.

Несмотря на «пророчества» большинства теплотехников 70-х годов прошлого века, системы отопления, в которых теплоноситель движется самотеком (самотеком), успешно применяются и в XXI веке.Почему имеет место этот факт, какие силы заставляют теплоноситель перемещаться по контуру, нужно знать для создания такой системы отопления (СО) и будет темой нашей публикации.

Механизм естественного движения теплоносителя

Прежде всего, разберемся, почему гравитационные СО так популярны в нашей стране. На то есть две основные причины:

Система водяного отопления с естественной циркуляцией энергонезависима, и в нашей стране (да и в большинстве стран СНГ) есть районы, в которых перепады электроснабжения являются нормой.
Отсутствие помпы, сложного электронного оборудования достаточно дешево снижает сметную стоимость системы отопления, что является важным фактором для многих застройщиков.

Действительно, принцип работы этого СО не требует механизмов, заставляющих теплоноситель двигаться по трубам. Он основан на физическом принципе расширения жидкостей при нагревании. Система работает просто: вода нагревается в теплообменнике котла. Расширяясь, он поднимается по стояку и затем начинает самотеком двигаться по подающему трубопроводу, установленному на склоне.Из магистральной трубы вода поступает в радиатор, проходит его изгибы и возвращается в обратную магистральную трубу, которая также монтируется на откосе, но уже в котел.

Естественная циркуляция воды в системе отопления обеспечивается расширением горячего теплоносителя и правильной установкой отопительного контура

На рисунке представлена простейшая схема гравитационного обогрева, состоящая из:

Котельная установка, которая может быть газовой, электрической, жидко- или твердотопливной.
Контур. Магистральную трубу рекомендуется использовать большого диаметра (например, 1 дюйм с четвертью) и отводить к нагревателям диаметром не менее дюйма. Чем больше диаметр — тем меньше сопротивление движению теплоносителя.

Важно! Больший диаметр трубопровода подразумевает больший объем теплоносителя. Чем его больше, тем медленнее нагревается контур! Поэтому перед созданием гравитационного СО необходимо рассчитать диаметр трубы на каждом участке контура.

Радиаторы. Их может быть в системе до 10 шт. Важно правильно выбрать количество секций, материал и схему их включения в схему.
Расширительный бачок, служащий для компенсации теплового расширения охлаждающей жидкости и удаления воздушных пробок.

Чаще всего используются резервуары открытого типа (атмосферные) по СО с естественной циркуляцией. Существуют схемы, в которых используются устройства закрытого типа (мембранные), что и определяет название — закрытые системы отопления с естественной циркуляцией.Сначала при избыточном давлении в канализацию сливается лишняя вода из контура; во-вторых, тепловое расширение теплоносителя компенсируется мембраной.

В дополнение к перечисленному оборудованию в этом СО используются запорные шаровые краны, которые используются для замены нагревательных приборов без вывода системы из строя.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о недостатках данного РМ:

Множество нюансов при установке: наклон, эффективная схема подключения АКБ и т. Д.
Сложная балансировка.
Сравнительно небольшая длина контура (до 30 м.)
Не самый привлекательный внешний вид. Конструкция предполагает прокладку подающей трубы на стене вверху помещения, а обратную — внизу.

Совет: можно разместить подачу на чердаке, а обратную трубу под полом, но тогда котел нужно опустить ниже последнего радиатора и принять все меры для тщательной изоляции контура.

Тонкости выбора оборудования

Выбор наиболее подходящей гравитационной схемы, расчеты и подбор оборудования следует доверить профессионалам. Многие застройщики, выбравшие для обогрева дома бескапельный СО, предпочитают самостоятельно выбирать оборудование, не переплачивая дорогостоящим специалистам.

Выбор котла. Как уже было сказано выше, котел для гравитационных систем отопления может быть практически любого типа. Единственное, с естественной циркуляцией нельзя создать многоконтурную схему. Что касается топлива — выбирайте завод, который работает на самом доступном для вашего региона топливе. Установочная мощность рассчитывается исходя из теплопотерь каждого отапливаемого помещения.
Материал трубопровода. В принципе можно использовать сталь, медь и современный полипропилен. Единственное, что нужно знать: теплоноситель твердотопливных котлов нагревается до температур, при которых не может быть и речи только о полипропилене — только сталь или медь.

Совет: контур стальных труб требует сложной сварки; медь — довольно дорогой материал; полипропилен теряет форму при температуре более 80 ° С. Для создания естественного обогрева рекомендуем использовать армированный полипропилен, который стоит недорого, имеет небольшую массу, прост в сборке и не теряет форму.

Выбор диаметра трубопровода — довольно сложный процесс, требующий знаний и сложных расчетов.Если вы решили самостоятельно рассчитать необходимый диаметр контура, то воспользуйтесь специальным программным обеспечением или таблицами подбора, которые можно найти в теплотехнической литературе.
Вместимость расширительного бачка зависит от количества охлаждающей жидкости и коэффициента расширения охлаждающей жидкости. Скажем так, для нагрева воды вам понадобится бак емкостью 10% от количества воды в системе.

И последнее: для создания эффективной системы отопления с естественной циркуляцией обратитесь к профессионалам.Грамотно созданное и настроенное отопление прослужит вам десятилетия без вашего вмешательства.

Водяной нагрев — это метод обогрева помещения с помощью теплоносителя (воды или антифриза на водной основе). Передача тепла в помещения осуществляется с помощью отопительных приборов (радиаторы, конвекторы, трубные регистры и т. Д.).

В отличие от парового отопления вода находится в жидком состоянии, что означает более низкую температуру. Тем самым безопаснее нагревать воду.Радиаторы водяного отопления имеют большие габариты, чем паровые. Кроме того, когда тепло передается с помощью воды на большое расстояние, температура резко падает. Поэтому часто делают комбинированную систему отопления: из котельной с помощью пара тепло поступает в здание, где в теплообменнике нагревает воду, которая уже идет на радиаторы.

В системах водяного отопления циркуляция воды может быть как естественной, так и искусственной. Системы с естественной циркуляцией воды просты и относительно надежны, но имеют низкий КПД (зависит от правильной конструкции системы).

Недостатком водяного отопления также являются воздушные пробки, которые могут образовываться после слива воды при ремонте отопления и после похолоданий, когда температура в котельных повышается и часть растворенного в ней воздуха освободился от него. Для борьбы с ними устанавливаются специальные выпускные клапаны. Перед началом отопительного сезона эти клапаны выпускают воздух из-за чрезмерного давления воды.

Системы отопления различаются по многим параметрам, например: — по способу подключения — с верхней, нижней, комбинированной, горизонтальной, вертикальной разводкой; — по конструкции стояков — однотрубные и двухтрубные;

По ходу теплоносителя в магистральных трубопроводах — тупиковый и проходной; — на гидравлических режимах — с постоянным и переменным гидравлическим режимом; — по атмосфере — открытые и закрытые.

2. Системы отопления с естественной циркуляцией воды

Это одна из самых простых и распространенных систем отопления для небольших домов и квартир с индивидуальным отоплением. Недостатки систем отопления с естественной циркуляцией воды: — небольшой радиус действия (до 30 м по горизонтали), что является следствием небольшого циркуляционного давления; — отложенное включение из-за высокой теплоемкости воды и низкого естественного циркуляционного давления; — повышенный риск замерзания воды в расширительном баке, если он установлен в неотапливаемом помещении.

Принципиальная схема системы отопления с естественной циркуляцией состоит из котла (водонагревателя), подающего и обратного трубопроводов, отопительных приборов и расширительного бака. Вода, нагретая в котле, течет по подающей трубе и стоякам в нагреватели, отдает им часть своего тепла, затем возвращается в котел по обратной трубе, где повторно нагревается до требуемой температуры, и затем цикл повторяется.

Рис. 1.

Все горизонтальные трубопроводы системы выполнены с уклоном в сторону движения воды: нагретая вода, поднимаясь по стояку за счет теплового расширения и выдавливая более холодную воду, обратный трубопровод, самотеком растекается по горизонтальным выходам, а охлажденная вода также самотеком течет обратно в котел.Наклоны трубопроводов способствуют удалению пузырьков воздуха из труб в расширительный бак: газ легче воды, поэтому стремится вверх, а наклонные участки трубопроводов помогают ему никуда не задерживаться и попадать в расширитель, а затем в атмосферу. Расширительный бак создает в системе постоянное давление, при нагревании получает увеличение объема воды, а при охлаждении возвращает воду в трубопровод.

Вода в системе отопления поднимается за счет расширения при нагревании и под действием гравитационного давления движение (циркуляция) возникает из-за разницы в плотности нагретой (поднимающейся по подающему стояку) и охлажденной воды (опускающейся в обратном направлении) .Гравитационное давление расходуется на движение теплоносителя и преодоление сопротивления в сети трубопроводов. Эти сопротивления вызваны трением воды о стенки трубы, а также наличием в системе местных сопротивлений. К местным сопротивлениям относятся: ответвления и повороты трубопроводов, сами арматура и отопительные приборы. Чем больше сопротивление возникает в трубопроводе, тем больше должно быть гравитационное давление. Для уменьшения трения используются трубы большего диаметра.

Напор циркуляции Pц = h (ρ-ρg) зависит (рис.1): — разница высот между центром котла и центром нижнего нагревателя h, чем больше разница в высоте между центрами котла и устройства, тем лучше будет циркуляция теплоносителя; — от плотности горячей воды ρg и охлажденной воды ρо.

Как появляется давление циркуляции? Представьте себе, что в котле и радиаторах отопления резко меняется температура теплоносителя по центральным осям этих устройств, что, кстати, недалеко от истины.То есть в верхней части котла и радиаторов находится горячая вода, а в нижней — охлажденная. Горячая вода имеет меньшую плотность и, следовательно, меньший вес, чем охлажденная вода. Мысленно отрежьте верхнюю часть отопительного контура (рис. 2) и оставьте только нижнюю часть. А что мы видим? А то, что мы имеем дело с двумя взаимосвязанными сосудами, нам хорошо известно из школьной физики. Верх одного сосуда находится над верхом другого; вода под действием силы тяжести стремится перейти из верхнего сосуда в нижний.Отопительный контур — это замкнутая система, вода в нем не выливается, как в сообщающихся сосудах, а имеет свойство «успокаиваться» (занимать один уровень). Таким образом, высокий столб охлажденной тяжелой воды после радиаторов постоянно выталкивает низкий столб воды перед котлом и выталкивает горячую воду, то есть происходит естественная циркуляция. Другими словами, чем выше центр радиаторов относительно центра котла, тем больше давление циркуляции. Высота установки — это первый показатель давления.Наклоны подающих трубопроводов к радиаторам и обратного трубопровода от радиаторов к котлу только способствуют этому процессу, помогая воде преодолевать местное сопротивление в трубах.

Рис. 2

Поэтому в частных домах котел лучше всего размещать под отопительными приборами, например, в подвале. Второй показатель, от которого зависит давление циркуляции, — это разница плотностей охлажденной и горячей воды.Системы с естественной циркуляцией теплоносителя являются саморегулирующимися системами. При проведении качественного регулирования, то есть при изменении температуры воды, количественные изменения происходят самопроизвольно — изменяется расход воды. Из-за изменения плотности горячей воды увеличится (уменьшится) естественное циркуляционное давление и, как следствие, количество циркулирующей воды. То есть, когда на улице холодно, и в доме становится холоднее и включая котел на полную мощность, мы увеличиваем нагрев воды, заметно снижая ее плотность.Попадая к отопительным приборам, вода отдает тепло охлажденному воздуху в помещении, при этом ее плотность увеличивается. Глядя на часть формулы, заключенную в скобки, мы видим, что чем больше разница между плотностями охлажденной и горячей воды, тем больше давление циркуляции. Следовательно, чем больше нагревается вода в бойлере и чем больше она охлаждается в радиаторе, тем быстрее она циркулирует по системе отопления, и это происходит до тех пор, пока воздух в помещении не нагреется.После этого вода в радиаторах начинает остывать медленнее, ее плотность уже не сильно отличается от плотности воды, вышедшей из котла, и давление циркуляции начинает постепенно снижаться. Но как только температура в помещении начинает снижаться, давление циркуляции начинает расти, и скорость циркуляции воды в трубах увеличивается, принося больше тепла радиаторам и повышая температуру воздуха. Так система саморегулируется — одновременное изменение температуры и количества воды обеспечивает необходимую теплопередачу от нагревателей для поддержания температуры в помещениях.

Системы водяного отопления с естественной циркуляцией бывают двухтрубными с верхней и нижней разводкой, а также однотрубными с верхней разводкой.

2.1. Двухтрубные системы отопления с верхней разводкой

Вода из котла поднимается по подающей трубе и затем по стоякам и трубам течет к отопительным приборам (рис. 3-5). Горизонтальные линии прокладываются с уклоном. Из водонагревателей по обратным трубам и стоякам вода поступает в обратный трубопровод и из него в котел.

Рис.3

Рис. Четыре. : 1 — котел; 2 — основной стояк; 3 — подающая магистраль; 4 — горячие стояки; 5 — стояки обратные; 6 — обратная линия; 7 — расширительный бачок

Каждый нагреватель данной системы отопления (рис. 4) обслуживается двумя трубопроводами — подающим и обратным, поэтому данная система называется двухтрубной. Вода в систему подается из водопровода, а если нет, то вода заливается вручную через отверстие расширительного бачка. Лучше подавать отопительную систему из водопровода в обратную линию, так как холодная вода из водопровода будет смешиваться с обратным трубопроводом относительно горячей воды и увеличивать ее плотность, увеличивая циркуляционное давление во время подачи.

Отопительные системы с естественной циркуляцией бывают одно- и двухконтурными (рис. 5). В одноконтурных системах котел устанавливается в начале контура, а справа или слева от него делают трубопроводы, опоясывающие весь дом или квартиру по периметру, а длина горизонтального кольца не должна превышать 30 м ( желательно до 20 м). Чем длиннее кольцо, тем больше в нем гидравлическое сопротивление (силы трения внутри трубы). В двухконтурных системах котел размещается по центру, а разводка труб (контуры колец) по обе стороны от котла, общая длина труб по горизонтали не должна превышать 30 м (желательно до 20 м. ).Чтобы получить гидравлически сбалансированную систему, длины колец двухконтурной системы и количество секций радиатора необходимо сделать примерно одинаковыми.

В зависимости от направления движения теплоносителя в магистральных трубопроводах системы отопления могут быть тупиковые и с попутным движением воды.

Рис. Пять.

В тупиковых системах отопления движение горячей воды в подающей магистрали противоположно движению охлажденной воды в обратной.В этой схеме длина циркуляционных колец не одинакова; чем дальше от котла расположен ТЭН, тем больше длина циркуляционного кольца.

В тупиковых системах трудно добиться такого же сопротивления в коротких и более удаленных циркуляционных кольцах, поэтому нагреватели, расположенные рядом с основным стояком, будут нагреваться намного лучше, чем удаленные. А при невысокой тепловой нагрузке ближайших к главному стояку циркуляционных колец их гидравлическое соединение становится еще более трудным.

В системах отопления с соответствующим движением воды все циркуляционные кольца имеют определенную длину, поэтому стояки и нагреватели работают в одинаковых условиях. В таких системах вне зависимости от расположения ТЭНа по горизонтали относительно основного стояка их нагрев будет одинаковым. Однако системы отопления с попутным движением воды используются ограниченно, так как часто при проектировании реальных систем отопления с учетом планировки дома оказывается, что при монтаже потребуется больше труб, чем для тупиковых систем.Поэтому такие системы используются в тех случаях, когда стыковка циркуляционных колец между собой в тупиковой системе невозможна.

В целях расширения применения тупиковых систем сокращают длину магистралей и вместо одного контура большой длины делают два или несколько коротких замыканий. В таких случаях обеспечивается лучшая горизонтальная регулировка системы. Балансировка (гидравлическое выравнивание) нагревательных колец контура начинается на этапе проектирования системы отопления.Чтобы оно работало равномерно, все кольца контура должны иметь примерно одинаковое гидравлическое сопротивление, то есть кольцо, расположенное рядом с основным стояком, должно иметь почти такое же сопротивление, как и кольцо, удаленное от основного стояка, а сумма гидравлические сопротивления всех колец не должны превышать величину циркуляционного напора. Иначе циркуляции теплоносителя в системе может не быть.

2.2. Двухтрубные системы нижнего отопления

Рис.6

Отличается от системы с верхней разводкой тем, что подающий трубопровод прокладывается снизу рядом с реверсом (рис. 6), а вода по подающим стоякам движется снизу вверх. Пройдя через отопительные приборы, вода по обратному трубопроводу и стоякам попадает в обратный трубопровод и из него в котел. Удаление воздуха из системы осуществляется с помощью воздухоотводчиков (кранов Маевского), установленных на всех отопительных приборах, либо с помощью автоматических воздухоотводчиков, установленных на стояках или специальных воздуховодах.Системы отопления с нижней разводкой, как и с верхней, могут быть выполнены с одним или несколькими контурами, с тупиковым и последующим движением теплоносителя (рис. 7) в подающей и обратной магистралях.

Рис. 7

Системы с нижней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя используются крайне редко из-за большого количества выпускных радиаторов, требующих установки вентиляционных отверстий. А поскольку в этих системах имеются расширительные бачки, сообщающиеся с атмосферой и всасывающие воздух в циркуляционное кольцо, процедура стравливания воздуха из радиаторов становится практически еженедельной.Для устранения этого недостатка трубопроводы горячего водоснабжения замкнуты так называемыми воздуховодами, которые собирают воздух и выводят его в расширительный бак над стоящей в нем водой (рис. 8-9).

Рис. Восемь.

Рис. 9.: 1 — котел; 2 — воздуховод; 3 — нижняя проводка; 4 — подающие стояки; 5 — стояки обратные; 6 — обратная линия; 7 — расширительный бак

Такие системы используются еще реже, так как они напоминают системы с воздушной разводкой и требуют почти такого же количества труб.В целом преимущество от их использования теряется: стояки трубы пронизывают помещения от пола до потолка, а вся точка нижней разводки системы отопления заключалась в том, что с ее помощью в помещениях (по крайней мере, на верхнем этаже) пропали стояки. .

2.3. Однотрубные системы отопления с естественной циркуляцией

Рис. 10. Однотрубная система отопления с верхним распределением и естественной циркуляцией воды (вверху) и конструкция радиаторных агрегатов (внизу)

Однотрубные системы с естественной циркуляцией теплоносителя: производится только с верхней разводкой подающего трубопровода, в которой отсутствуют обратные стояки (рис.10). По сравнению с двухтрубными системами, однотрубные системы проще в установке, для их строительства требуется меньше труб и они выглядят красивее.

Однотрубные системы отопления делятся на два типа.

По одной схеме — проточная, подводящий стояк как таковой отсутствует, а радиаторы на высоте дома последовательно подключаются друг к другу. Подача горячей воды последовательно, сверху вниз, проходит через все радиаторы, начиная сверху, и поступает в охлаждаемые радиаторы нижних этажей.Поэтому на верхних этажах жарко, а на нижних — холодно. Чтобы хоть как-то сбалансировать отопительный контур, на нижних этажах устанавливают радиаторы с большим количеством секций. В проточной системе установка регулирующих клапанов невозможна, так как при уменьшении или перекрытии крана на том или ином радиаторе частично или полностью перекрывается весь стояк.

По такой схеме невозможно регулировать температуру воздуха в помещениях. Если дом двухэтажный, невозможно запустить систему отопления только на одном этаже.Проточные схемы отопления были очень популярны в середине ХХ века, когда главной целью была экономия труб. В настоящее время практически не используется.

С другой схемой с замыкающими секциями (байпасами), показанной на рис. 11, часть воды из стояка попадает в верхние радиаторы, а остальная вода направляется по стояку в расположенные ниже радиаторы. Вода в такой системе охлаждается немного меньше, а значит разница между температурами на верхнем и нижнем этажах меньше.По сути, это усовершенствованный проточный контур, в котором замыкающий участок — байпас — выполнен между патрубками подключения радиатора.

Рис. Одиннадцать.

Диаметр патрубка замыкающего участка сделать на размер меньше диаметра патрубка, соединяющего радиатор. В результате теплоноситель, идущий сверху, разделяется на два потока: одна часть поступает в радиатор, другая по байпасу — в нижние радиаторы. Если диаметр байпаса сделать таким же, как у патрубков для подключения радиатора, то охлаждающая жидкость в радиаторе перестанет циркулировать, так как гидравлическое сопротивление в радиаторе будет больше, чем в байпасе.Ведь вода всегда течет там, где меньше гидравлическое сопротивление.

При установке байпаса диаметром, равным диаметрам патрубков подключения радиатора для балансировки системы отопления, количество поступающей в устройство воды регулируется клапанами, которые устанавливаются на патрубке подключения и байпасе. Таким образом, закрыв (открыв) краны на подающем патрубке подключения радиаторов или байпаса, можно регулировать подачу теплоносителя к радиатору или стояку. Например, можно полностью выключить радиатор и перенаправить весь теплоноситель в байпас, а затем в нижние радиаторы на стояке или, наоборот, закрыть байпас и направить весь тепловой поток на радиатор.

Рис. 12.

В современных системах отопления два клапана, установленные на подающем трубопроводе и байпасе, заменяются одним, называемым трехходовым клапаном. В зависимости от положения закрывающейся заслонки трехходовой клапан одновременно открывает путь теплоносителю к радиатору и закрывает впуск в байпас или, наоборот, закрывает байпас и открывает путь к радиатору. Такие краны могут комплектоваться электроприводом, подключенным к специальному устройству — контроллеру.Контроллер измеряет температуру воздуха в помещении или температуру охлаждающей жидкости и выдает команду трехходовому клапану, который увеличивает или уменьшает поток охлаждающей жидкости к радиатору и сбрасывает остальную охлаждающую жидкость в байпас.

Как и в системах с двухтрубной разводкой, в однотрубной может обеспечить тупиковое и связанное с этим движение теплоносителя в обратной магистрали. При попутном движении все кольца отопительного контура становятся одинаковой длины, и система может быть сбалансирована.В случае тупикового движения уравновесить температуру теплоносителя очень сложно, так как дисбаланс идет не только по длине колец, но и по высоте стояков, что отличается от двухтрубных систем, где дисбаланс температуры было только вокруг колец.

3. Системы водяного отопления с насосной циркуляцией

В системе отопления с принудительной (насосной) циркуляцией применяются те же схемы подключения, что и в системе отопления с естественной циркуляцией, но из-за несоблюдения всех уклонов или уклона слишком большой длины магистрали подключается циркуляционный насос, обеспечивающий постоянную циркуляцию теплоносителя в замкнутой системе отопления (рис.13-9-15).

Рис. 13.: 1 — котел; 2 — основной стояк; 3 — подающая магистраль; 4 — подающий стояк; 5 — радиатор; 6 — стояк обратный; 7 — обратная линия; 8 — циркуляционный насос; 9 — кран двойной регулировки; 10 — расширительный патрубок; 11 — расширительный бачок; 12 — переливной патрубок; 13 — коллектор воздуха

Рис. 14. Насос подключается к обратной магистрали, что способствует более длительной работе системы отопления в целом.

В системе отопления, показанной на рис.15, все радиаторы на каждом этаже подключены к общей линии. Его преимущества — простота установки, меньший расход труб и отсутствие стояков на каждом радиаторе, а недостатком — образование воздушных пробок из-за наличия параллельных трубопроводов (устраняется установкой клапанов для выпуска воздуха).

Рис. 15.: 1 — котел; 2 — основной стояк; 3 — расширительный бачок; 4 — расширительный патрубок; 5 — циркуляционный насос

Использование циркуляционного насоса позволяет дольше использовать автомобильные дороги, что очень важно при отоплении многоэтажных домов.Единственный недостаток использования циркуляционного насоса — необходимость бесперебойного электроснабжения.

Поддержание заданной температуры в помещении, отапливаемом системой водяного отопления, возможно несколькими способами: изменяя температуру, расход теплоносителя через радиатор и то и другое одновременно. Температура охлаждающей жидкости, поступающей в радиаторы, обычно регулируется централизованно в тепловом пункте. Для индивидуальной регулировки температуры в помещении радиаторы оснащаются регулирующими клапанами (ручная регулировка) или термостатами (автоматическая регулировка).

Индивидуальная регулировка возможна как для двухтрубной, так и для однотрубной системы, в последнем случае необходимо установить байпас перед смесителем или термостатом.

4. Электросхемы отопительных приборов

Рис. Шестнадцать. Некоторые схемы подключения нагревателей

Рис.17

Рис.18

Естественная циркуляция — обзор

16.9.1 Введение

Теплогидравлический контур с естественной циркуляцией (NCL) является важным аспектом при проектировании, эксплуатации и безопасности всех концепций Gen IV. Некоторые концепции полагаются на естественную циркуляцию для нормальных рабочих условий и нестандартных условий безопасности. Другие зависят от естественной циркуляции только в пассивных ненормальных условиях безопасности. Целью пассивных систем безопасности с естественной циркуляцией является поддержание системы в безопасном отключенном состоянии в течение длительных периодов времени без необходимости вмешательства оператора или наличия электроэнергии.

Пассивные системы безопасности на основе естественной циркуляции предназначены для обеспечения максимального теплоотвода в случае нарушения нормальной работы системы охлаждения реактора. Из-за его критической важности фундаментальное понимание свойств и характеристик гидродинамики естественной циркуляции, тепловых откликов и термодинамики в сложном инженерном оборудовании энергетических систем ядерных реакторов имеет важное значение. Для систем поколения IV, которые основаны на естественной циркуляции в нормальных рабочих состояниях, также необходимо хорошо понимать свойства и характеристики в установившихся условиях.

В целом потоки с естественной циркуляцией, встречающиеся на атомных электростанциях, будут связаны с замкнутыми контурами, состоящими из трубопроводов, проточных каналов различной формы и нескольких компонентов оборудования. Петли обычно закрыты, но отказ трубопровода, составляющего петлю, может нарушить естественную циркуляцию и сделать систему непригодной для использования по назначению. Вторичная сторона парогенераторов (ПГ) для заводов, использующих естественную циркуляцию для нормальной работы, характеризуется как НКП с пропускной способностью; ввод питательной воды из конденсатора и отбор пара на выходе из ПГ для питания турбин.Все эти системы будут иметь области, в которых поток идет по параллельным каналам, таким как топливные стержни и пучки твэлов, в активной зоне и трубки в SG и HEX.

Потоки с естественной циркуляцией вокруг контуров и потоки в параллельных каналах подвержены как отклонениям от установившегося режима работы, так и переходам в колебательные и потенциально нестабильные состояния. Таким образом, энергетические системы ядерных реакторов поколения IV сочетают в себе тип потока жидкости и геометрию, которые, как известно, потенциально могут привести к нежелательным состояниям.В частности, следует избегать нежелательных колебательных состояний при установившемся режиме работы. Вся система и связанный с ней рабочий диапазон предназначены для предотвращения нестабильных состояний.

Обсуждения в следующих разделах будут сосредоточены на теплогидравлических свойствах и характеристиках потоков в параллельных каналах и NCL. Будет кратко рассмотрена литература по общим аспектам аналитического, экспериментального, математического моделирования, численным методам решения и вычислительным аспектам этих потоков.Эти аспекты, связанные с конкретными системами Gen IV, также будут обсуждаться.

Солнечное водонагревание

Солнечный водонагреватель, вероятно, является наиболее энергоэффективным способом производства горячей воды, поскольку основным источником энергии является «солнечный свет».
бесплатно. Солнечное водонагревание использовалось в течение многих лет в теплом солнечном климате, но оно может работать даже в таких северных районах, как Канада и Северная Европа.
Если у вас большая семья или вы используете большое количество горячей воды, система солнечного нагрева воды может быть экономически эффективным вариантом.Пока в оборудовании есть
более высокая начальная стоимость, чем у других типов водонагревателей, экономия энергии может более чем компенсировать затраты в течение всего срока службы системы.

Активные и пассивные солнечные батареи

Существует два основных типа солнечных водонагревательных систем — активные, в которых используется насос для циркуляции воды между баком и коллекторами, и пассивные,
который использует естественную конвекцию для циркуляции воды.

Активные системы могут быть как с прямой, так и с непрямой циркуляцией.Системы прямой циркуляции обеспечивают циркуляцию бытовой воды через коллекторы в
резервуар для хранения. Они лучше всего подходят для мягкого климата, где температура редко опускается ниже нуля. В системах с косвенной циркуляцией циркулируют незамерзающие
теплоноситель через коллекторы, а затем через теплообменник в накопительном баке. Они предпочтительны в холодном климате, где трубы находятся в прямом
система циркуляции может замерзнуть.

Пассивные системы обычно дешевле, но менее эффективны.Они могут быть как интегральными системами сбора / хранения, так и термосифонными системами. Интегральный
Тип коллектора / накопителя обычно используется для предварительного нагрева воды для обычного водонагревателя и лучше всего подходит для климата, где температура редко опускается ниже
замораживание. Системы Thermosyphon полагаются на естественную конвекцию для циркуляции воды, поэтому бак должен располагаться выше, чем панели коллектора — нагретая вода.
от панелей течет вверх в бак, а более холодная вода возвращается в коллектор для обогрева.

Компоненты

Основными компонентами любой солнечной водонагревательной системы являются один или несколько коллекторов для улавливания солнечной энергии и хорошо изолированный резервуар для хранения воды.

Существует три распространенных типа коллекторов — плоские коллекторные панели, интегрированные коллекторные / накопительные системы и вакуумные трубчатые коллекторы.

Плоские коллекторные панели имеют темную абсорбирующую пластину за стеклянной или полимерной крышкой. Вода циркулирует по темным трубам, проходящим через коллектор.Когда солнечный свет проходит через прозрачную крышку, его тепло поглощается пластиной поглотителя и трубопроводами и передается воде. Панели коллектора обычно
установлен на крыше, обращен на юг. Их также можно установить на стене, выходящей на юг, или на подставке на земле (как при обогреве бассейна).

Интегральные системы сбора / хранения, также известные как «периодические» системы, имеют один или несколько черных резервуаров или трубок внутри изолированной коробки с прозрачным стеклом или пластиком.
крышка.Их часто используют для предварительного нагрева воды перед тем, как она попадет в обычный водонагреватель накопительного типа. Их также можно комбинировать с безрезервуарными или по запросу.
водонагреватель.

Вакуумные трубчатые коллекторы состоят из параллельных рядов прозрачных трубок, содержащих металлические поглотительные трубки, поглощающие солнечное тепло. Этот тип используется в основном
в коммерческих приложениях.

Резервуары для хранения, как правило, представляют собой обычные водонагреватели большой емкости (80 галлонов или больше) (электрические или газовые).Чем больше емкость, тем больше «бесплатно»
горячая вода в пасмурную погоду. Когда солнечные коллекторы не могут обеспечить достаточное количество горячей воды, резервные нагревательные элементы или горелки составляют
разница. Система с одним резервуаром использует существующий водонагреватель как для хранения, так и для резервного копирования, в то время как система с двумя резервуарами предварительно нагревает воду, прежде чем она попадет в магистраль.
бак водонагревателя.

Стоимость и выгода

Экономическая эффективность солнечной системы водяного отопления зависит от ряда факторов и должна оцениваться опытным профессионалом. Эти факторы включают:

Использование горячей воды — чем больше горячей воды вы используете, тем больше вероятность того, что солнечная система нагрева воды со временем окупится.Обычно они наиболее рентабельны.
для больших семей или домов с повышенным спросом на горячую воду.
Стоимость системы — пассивные системы обычно дешевле, но во многих случаях могут оказаться непрактичными или неприемлемыми.
Количество доступного солнечного света — солнечные батареи, очевидно, лучше всего работают в местах с большим количеством доступного солнечного света. В идеале коллекционеры должны быть разоблачены
попадание прямых солнечных лучей в течение максимально возможного количества часов в день, поэтому правильное расположение имеет решающее значение для достижения оптимальной производительности.

Сроки окупаемости будут зависеть от этих и других факторов, но налоговые льготы и другие стимулы могут значительно снизить начальную стоимость и сократить срок
время окупаемости. Перед покупкой солнечной системы водяного отопления вы должны изучить все потенциальные стимулы и учесть их в своем решении.

Установка и обслуживание

Для любого типа солнечной водонагревательной системы правильная установка имеет решающее значение и должна выполняться только квалифицированным, опытным подрядчиком.При выборе
подрядчика, ищите человека с большим опытом установки этого конкретного типа системы. Уточняйте лицензионные требования в своем штате или округе.
проверяйте отзывы прошлых клиентов и проверяйте источники, такие как Better Business Bureau, на предмет каких-либо жалоб или проблем.

Как и в случае любой другой крупной системы, правильное обслуживание важно. Для активных систем обязательно обсудите требования к обслуживанию с установщиком и проконсультируйтесь с
руководство пользователя.Пассивные системы обычно не требуют значительного обслуживания, поскольку они проще и содержат меньше компонентов.

Связанные темы:

Различные типы солнечных водонагревательных систем

В дренажных системах есть несколько дополнительных компонентов, но они специально разработаны для обеспечения безотказной работы в климатических условиях с частыми заморозками в самую холодную зимнюю погоду. Солнечный коллектор и система управления такие же, как и в системе с прямой циркуляцией. Однако раствор антифриза циркулирует через солнечный коллектор и обратно в теплообменник в резервуаре для горячей воды.Добавление теплообменника увеличивает стоимость системы и создает некоторую степень потерь энергии при теплопередаче, и это в сочетании с тем фактом, что эти системы обычно устанавливаются в более высоких широтах, где поступающее солнечное излучение уменьшается, образует косвенную солнечную воду. нагрев менее жизнеспособен, чем его родственник с прямой циркуляцией.

Подобно прямой системе, электронная система управления [1] сравнивает температуру датчика [2], расположенного на солнечном коллекторе [6], с температурой датчика [3], расположенного на дне резервуара для горячей воды [ 4] (где находится самая холодная вода).Когда температура солнечного коллектора выше температуры воды на дне резервуара на некоторую заданную разницу (например, четыре градуса), электронное управление включает небольшой насос [5] … Однако в системе слива жидкости циркулирует через солнечный коллектор отделяется от питьевой воды в накопительном баке горячей воды [4].

Через солнечный коллектор и дренажный резервуар циркулирует вода или раствор гликоля [7]. Когда насос останавливается, жидкость из солнечного коллектора «стекает обратно» в дренажный бак, оставляя солнечный коллектор пустым, если через него не циркулирует жидкость.Второй циркуляционный насос [8] обеспечивает циркуляцию питьевой воды из резервуара для горячей воды через теплообменник в резервуаре для слива.

В альтернативном исполнении требуется только один насос — в контуре обратный сток — солнечный коллектор. В этой конструкции теплообменник обычно «обернут» вокруг резервуара для хранения горячей воды.

Все о системах циркуляции воды для вашего дома

Узнайте, что вам нужно знать о системах циркуляции воды в доме.

Инвестиции в систему циркуляции горячей воды могут помочь вам сэкономить воду, время и деньги.Это помогает быстро циркулировать горячую воду, чтобы вам не приходилось ждать, пока она нагреется. Узнайте, как установка циркуляционного насоса для горячей воды может помочь улучшить сантехнику в вашем доме, сэкономить воду, сэкономить деньги и время.

Оригинальные Системы циркуляции воды.

В большинстве домов есть водонагреватель с одинарным водопроводом. Двухкомпонентная циркуляционная система состоит из двух основных частей. насос, который прикреплен к вашему водонагревателю, и значение, которое прикреплено под самой дальней раковиной.Насос направляет горячую воду в раковину, обеспечивая быстрое горячее водоснабжение и сокращая время ожидания и расход воды.

Преимущества систем циркуляции воды.

Экономит воду. С системой циркуляции горячей воды вам больше не нужно ждать, пока вода нагреется. Ваша вода мгновенно становится горячей с того момента, как вы открываете кран. Больше не нужно ждать, чтобы сэкономить воду. Согласно отчету Министерства энергетики США, почти триллион галлонов воды ежегодно тратится впустую, ожидая, пока вода нагреется.
Экономит энергию. Ожидание нагрева воды не только тратит воду, но и тратит впустую энергию. По оценкам Министерства энергетики США, домашним хозяйствам требуется от 800 до 1600 киловатт энергии в год для нагрева воды. Система циркуляции воды поможет значительно сократить потребление энергии.
Экономит деньги. Теперь, когда вы используете меньше воды и энергии, вы заметите разницу в своих счетах за коммунальные услуги. Купите систему циркуляции воды, чтобы сэкономить деньги.

Установите систему циркуляции воды, чтобы сэкономить воду и деньги. Для получения помощи по всем вопросам сантехники обращайтесь к специалистам Thousand Oaks Plumbing. Расположенный в Таузенд-Оукс, Калифорния, мы помогаем долине Конеджо со всеми их потребностями в экономии воды и водопровода.

Радиаторы горячей воды не работают: причины и решения

Радиатор с горячей водой — важное электронное устройство, которое помогает обогревать наши дома и офисы и обычно размещается централизованно.Эти устройства имеют выход для теплого или горячего воздуха, что помогает сделать комнаты и даже вестибюли теплыми и уютными. Однако по определенным причинам устройство может работать не так, как должно, и это может создать проблемы в очень холодных погодных условиях. Одна из таких проблем — отсутствие циркуляции в радиаторах горячей воды. Ниже приведены основные причины и решения этой проблемы, которые могут оказаться полезными, если вы столкнулись с той же проблемой.

1. Проблемы с термостатом

ПРИЧИНА: Одной из основных причин отсутствия циркуляции в радиаторах горячей воды является неисправность термостата . Если ваш термостат настроен на неправильную настройку или не работает по какой-либо причине, вы можете почувствовать, что радиаторы не циркулируют воздух. Более того, в некоторых случаях термостат может заклинивать или выйти из строя, и это может быть причиной отсутствия циркуляции.

РЕШЕНИЕ: Чтобы решить проблемы с термостатом, сначала проверьте, в чем именно заключается проблема. Сначала попробуйте переместить циферблат и обратите внимание на изменение его выхода. Затем вы должны проверить настройку, а затем убедиться, что термостат работает правильно и не заедает.Если нет, убедитесь, что вы проверили его или заменили, чтобы устройство снова работало нормально.

Кредиты изображений: eBay

2. Частично забиты радиаторы

ПРИЧИНА: Другая частая причина отсутствия циркуляции в радиаторах с горячей водой — частичное засорение радиаторов . Если это произойдет, то охлаждающая жидкость будет проходить через радиаторы намного медленнее, чем следовало бы. Это приведет к тому, что радиаторы не будут циркулировать в достаточной степени или вообще не будут циркулировать. В этом случае установка термостата не повлияет на нагрев.

РЕШЕНИЕ. Чтобы решить эту проблему, убедитесь, что радиаторы ничем не заблокированы, и если да, попробуйте устранить препятствие.

Кредиты изображений: forum.heatinghelp.com

3. При удалении воздуха из радиатора скопился воздух

ПРИЧИНА: Другой причиной отсутствия циркуляции в радиаторах горячей воды может быть захваченный воздух . Если вы недавно удаляли воздух из радиатора, велика вероятность, что внутри остался воздух. Этот захваченный воздух может стать причиной проблем с циркуляцией.

РЕШЕНИЕ: Чтобы решить эту проблему, вам может потребоваться снова выпустить пар и убедиться, что за это время не останется воздуха.

Кредиты изображений: YouTube.com

4. Вал водяного насоса вращается

ПРИЧИНА: Другой причиной отсутствия циркуляции в радиаторах горячей воды может быть , вал водяного насоса не вращается на .

РЕШЕНИЕ: Чтобы решить эту проблему, сначала необходимо наполнить теплой водой оба шланга, а затем снова удалить воздух из системы. Это поможет предотвратить проворачивание вала водяного насоса и, следовательно, приведет к циркуляции в радиаторах горячей воды.

Теперь, когда вы знаете наиболее распространенные причины отсутствия циркуляции в радиаторах с горячей водой, возможно, вы сможете решить проблему самостоятельно без особого труда. Но если вы все еще не можете определить основную причину, вам может потребоваться профессиональная помощь.