Установка циркуляционного насоса в системе отопления в частном доме схема: как установить своими руками, где поставить, схема подключения к котлу

Установка циркуляционного насоса в системе отопления в частном доме схема: как установить своими руками, где поставить, схема подключения к котлу

Содержание

Установка циркуляционного насоса в систему отопления частного дома и ее схема

Все чаще для обогрева частных домов применяют систему отопления с принудительной циркуляцией. Сердцем системы является насос, перекачивающий теплоноситель по всем задействованным контурам.

Важно знать, по каким параметрам предстоит выбирать оборудование, и как выполняется установка циркуляционного насоса в систему отопления частного дома, о чем и пойдет речь в данной статье.

Выбор насоса

Прежде всего, следует подобрать насос, который эффективно справится с поставленной задачей. Ключевыми параметрами являются производительность, измеряемая в метрах кубических, которые прокачивает насос в течение часа, а также напор, который он создает.

В эквиваленте напор пересчитывается в метры водного столба, определяя, на какую высоту способен поднять насос воду по трубам.

Целевыми параметрами системы отопления, под которые подбирается насос, являются:

  • Скорость течения теплоносителя по трубам – в пределах от 0,8 до 1,5 м/с;
  • Напор должен быть больше, чем гидродинамическое сопротивление контура с учетом всех возможных режимов работы отопления.

Скорость теплоносителя рассчитывается исходя из общего объема теплоносителя в контуре отопления и производительности насоса. Обратное вычисление дает возможность определить требуемую производительность для выбора оборудования.

Чтобы подобрать оборудование по напору, важно определить максимальное значение сопротивления току теплоносителя в контуре.

При этом важно учесть не только наличие арматуры, трубопровода, котла и его обвязки, но и регулирующие термостаты, количество контуров, наличие байпасов.

У большинства насосов для отопления частного дома с мокрым ротором есть три режима по производительности и напору. В идеале оптимальная работа в штатном режиме должна осуществляться на второй скорости. Наибольшая производительность будет задействоваться лишь в момент первого запуска отопления для быстрого выхода на рабочий режим.

Наименьшая производительность позволит запустить обогрев в щадящем режиме, например в период относительно слабых морозов в начале и конце отопительного сезона, когда нет смысла перекачивать теплоноситель слишком активно.

Важно определить количество циркуляционных насосов в системе отопления. Если дело касается одноконтурной схемы подключения, в которой включены только радиаторы в одноэтажном доме, то хватит и одного насоса.

Однако если параллельно включены два и более контура для различных этажей здания или для подключения системы теплых полов, разводки в раздельные крылья здания надежнее включить для каждого из них свой насос.

Выбор места установки

Все требования к установке сводятся к двум правилам:

  • Насос должен обеспечить полноценную циркуляцию теплоносителя в контуре с соблюдением гидродинамического режима работы;
  • Ориентирование насоса и способ установки определяется его конструкции и требованием производителя.

В первом случае значит, что насос должен прокачивать теплоноситель равномерно по всему контуру не создавая проблемных зон или неправильного перераспределения жидкости. Если условно разделить систему отопления на участок с котлом и его обвязкой и контур с радиаторами, то насос устанавливается строго на границе.

Не допускается его установка в середине контура так, чтобы часть теплообменников или других отопительных приборов, накопителей и т.п. располагалось между насосом и основной частью контура.

Ошибочной будет установка, например, в середине контура для повышения напора на дальних от котла радиаторах. Часто к таким мерам прибегают, когда изначально неверно были рассчитаны параметры разводки или производительности основного насоса и с помощью дополнительных насосов пытаются исправить ситуацию.

Однако на практике это приведет к сбою в циркуляции теплоносителя с образованием обратного тока или застоем из-за дисбаланса давления в различных точках контура.

Схема установки насоса

Одновременно с этим важно учесть требования производителя по монтажу. Направление движения теплоносителя всегда указывается на корпусе насоса, определяя способ включения, а инструкция определяет доступные позиции (вертикально, горизонтально, на допустимых углах наклона).

В общем случае ротор должен располагаться горизонтально, а блок подключения питания с клеммами и автоматикой должен располагаться сбоку или сверху так, чтобы даже при протечке теплоноситель не попал на контакты, вызывая короткое замыкание.

Ставить насос на обратной или подающей линии – не имеет значения, если он изначально рассчитан на работу с перекачиваемой средой температурой до 100-110ºС. Помимо вышеуказанных правил следует лишь ориентироваться на удобство доступа к месту установки. Так во многих случаях на линии подаче, расположенной сверху, насос устанавливать лучше, ведь к нему будет проще доступ для обслуживания и ремонта.

Байпас

Циркуляционный насос – это электромеханическое устройство, требующее обслуживания и профилактики. Если он выйдет из строя потребуется демонтаж, диагностика и ремонт. Если по каким-то причинам сопротивление контура отопления резко увеличивается, насос работает на пределе своих возможностей, что сказывается на его долговечности.

Просто и элегантно решить все вышеперечисленные проблемы и обеспечить нормальную эксплуатацию оборудования помогает байпас – участок трубы, подсоединенный параллельно насосу и оборудованный запорной арматурой или обратным клапаном. Сам же насос подключается через запорную арматуру с обеих сторон.

Если по причине поломки или отсутствия электричества насос не может перекачивать теплоноситель, достаточно перекрыть вентили, установленные по бокам от него, и открыть вентиль на байпасе. Естественно при этом разводка и схема подключения отопительных приборов должна поддерживать гравитационный режим. Хоть и с меньшей эффективностью, но обогрев дома продолжается.

Для нормальной работы отопления в режиме естественной циркуляции сопротивление байпаса должно быть минимальным.

Он формируется в виде прямого участка трубы, который врезается в линию подачи или обратки. К нему с помощью тройников и отводов подключается насос с обвязкой из двух вентилей и фильтра грубой очистки.

На самом байпасе может монтироваться шаровой вентиль или обратный клапан. В первом случае переключать режим между работой насоса или естественной циркуляции придется вручную. Обратный клапан позволяет процесс автоматизировать. При включенном насосе разница давления заставляет клапан закрыться, однако если он выключен, клапан не мешает свободному движению теплоносителя в обход.

Многие покупные блоки с байпасом для подключения циркуляционного насоса оборудуются обратным клапаном, который отлично справляется с поставленной задачей. Однако при самостоятельной сборке узла лучше предпочесть шаровой вентиль.

Иначе подключается байпас для защиты насоса от работы с повышенным сопротивлением основного контура. Перемычка ставится параллельно всему контуру отопления между подачей и обраткой и после насоса, если смотреть со стороны котла. Байпас в таком режиме способен закоротить контур, пуская часть теплоносителя в обход.

Оборудуется чаще всего трехходовым клапаном для регулировки соотношения объема теплоносителя, который идет к отопительным приборам или через байпас обратно к котлу. В результате насос всегда работает в одном и том же режиме вне зависимости от установок регулирующей арматуры и терморегуляторов, которые ограничивают ток теплоносителя.

В системе отопления открытого типа и ее схема

Схема установки для открытой системы

На практике единственным адекватным вариантом является установка на обратной линии, идущей от радиаторов к котлу отопления.

Во-первых, линия подачи от котла поднимается строго вверх к расширительному баку, а размещать устройство над котлом и в вертикальном положении неудобно.

Во-вторых, в открытой системе воздухоотводчиком является именно расширительный бак, и дополнительно устанавливаются краны Маевского на каждом радиаторе, так как насос должен размещаться на границе между котлом и контуром отопления, то минимальный риск попадания воздуха в него именно на обратной линии.

Ничто не мешает расположить насос на обратной линии так, чтобы к нему всегда был свободный доступ для обслуживания и профилактики.

В систему отопления закрытого типа и ее схема

Схема установки насоса для закрытой системы

В закрытой системе отопления насос можно располагать как на подающей линии, так и на обратной. Ограничений нет, если он изначально рассчитан на перекачку теплоносителя нагретого вплоть до 110оС. Ключевым фактором по выбору места становится удобство обслуживания и свободный доступ.

На подающей линии насос важно устанавливать уже после группы безопасности и расширительного бака. На обратной линии в принципе нет ограничений.

Главное, чтобы он размещался между котлом и контуром. В общем случае следует комплектовать систему так, чтобы исключить работу при остановленном токе теплоносителя в ходе срабатывания автоматических терморегуляторов.

Схема установки циркуляционного насоса, советы по установке

Автор Монтажник На чтение 3 мин Просмотров 9.6к. Обновлено

Существует схема установки циркуляционного насоса двух видов: однотрубная, двухтрубная. Первая схема установки циркуляционного насоса характеризуется постоянным расходом теплоносителя и небольшим температурным перепадом, а вторая, наоборот, — переменным расходом и высоким температурным перепадом.

Однотрубная схема установки циркуляционного насоса:

Однотрубная схема установки циркуляционного насоса

1 — котел;
2 — главный стояк;
3 — расширительный бак;
4 — сигнальная линия;
5 — подающая линия;
6 — воздухосборник;
7 — подающие стояки;
8 — обратные стояки;
9 — обратная линия;
10 — насос;
11 — расширительная труба;

Двухтрубная

схема установки циркуляционного насоса:

Двухтрубная схема установки циркуляционного насоса

1 — котел;
2 — подающая линия;
3 — обратная линия;
4 — подающие стояки;
5 — обратные стояки;
6 — воздушная линия;
7 — воздухосборник;
8 — расширительный бак;
9 — насос;
10 — расширительная труба

Расчет расхода циркуляционного насоса для отопления

Любой циркуляционный насос имеет ряд показателей, за которыми и определяется его производительность. Основными являются напор и расход. Эти параметры отражаются в техническом паспорте.

Расход циркуляционного насоса отопления рассчитывается за формулой:

Q = N/(t2-t1)

где:
Q – величина, определяющая расход насосного оборудования;
N- мощность котла;
t1,t2- температура, выходящая из источника тепла (в большинстве случаев — 90-95 градусов) и находящаяся в оборотном трубопроводе (в основном -60-70 градусов)  соответственно.

Таким же образом рассчитывается и напор насоса отопления, согласно  европейским стандартам на 1 м.кв площади частного дома необходимо 100 Вт мощности.

Советы по установке циркуляционного насоса

  1. Насосы с мокрым ротором всегда устанавливают так,чтобы вал находился в горизонтальном положении.
  2. Не включайте насос, до заполнения системы водойи полного удаления воздуха из системы. Даже непродолжительные периоды “работы в сухую” могут повредить насос.
  3. Перед пуском насоса, промойте систему чистой водой для удаления инородных частиц.
  4. Насос размещайте как можно ближе к расширительному бачку.
  5. В “закрытых системах”, если возможно, насос размещают на обратном трубопроводе из-за более низкой температуры на данном участке.
  6. Не устанавливайте насос большей производительности, так как это может привести к шуму в системе .
  7. В системах с переменным расходом всегда устанавливают насос с регулятором частоты вращения.
  8. Убедитесь, что возможно стравить воздух из насоса и трубопровода. Если это невозможно, установите насос с воздушным сепаратором.
  9. Устанавливайте насос таким образом, чтобы избежать попадания воды в клеммную коробку через кабельный ввод.

схема установки циркуляционного насоса

Установка насоса в систему отопления циркуляционного: подключение и монтаж, схема

Системы автономного отопления могут быть с самотечным и принудительным типом подачи теплоносителя. Наличие прибора обеспечивает равномерную и быструю подачу носителя по трубам, облегчает прохождение воды в приборы отопления. Рассмотрим, как выполняется установка насоса в систему отопления своими руками, где выбрать точку монтажа и варианты обустройства обвязки прибора.

Назначение и принцип работы циркуляционного насоса отопления

Прибор предназначается для изменения скорости движения жидкости без изменения показателей давления. Если в доме предусмотрена теплосистема с принудительной циркуляцией, насос является обязательным элементом, в конструкциях с гравитационной схемой насосы могут устанавливаться для повышения тепловой мощности носителя.

Лучшие условия, коэффициенты в линиях на спортивные мероприятия и это в приложении от 1xBet, скачать 1хБет на Андроид телефон можно по ссылке бесплатно и получить бонус по промокоду MyAndroid.

Различается два вида оборудования – с сухим и мокрым ротором. Принцип работы один – при запуске прибора в систему рабочее колесо с лопастями захватывает поток воды, перегоняя его в трубопровод. Таким образом теплоноситель быстрее циркулирует, попадая в приборы отопления без потери температуры, а значит, прогрев помещения осуществляется намного быстрее.

Выбирая устройства с ротором сухого типа и КПД до 80%, следует учитывать необходимость регулярного обслуживания аппарата и слышимый шум от работы. Приборы с мокрым ротором погружаются в теплоноситель, поэтому работают бесшумно, но КПД у них не более 40-50%, однако этого достаточно для поддержания работоспособности автономной теплосистемы в частном доме.

Области применения циркуляционных насосов

Используется оборудование в любых типах систем отопления – открытой, закрытой. Для схем с разветвлением, обеспечивающих более 5 радиаторов, насос становится обязательным. В противном случае теплоноситель будет поступать уже остывшим, крайняя батарея останется без тепла. Также важно включать в схему насос при обустройстве теплых полов – горизонтальное расположение контура не обеспечивает самотечного тока носителя, поэтому схема попросту не заработает.

Установка агрегата решает вопросы со скоростью циркуляции, помещения прогреваются быстрее. Увеличивается и пропускная способность контура, поэтому можно сделать систему из труб отопления с меньшим диаметром и без соблюдения правил уклона выкладки.

Схемы установки циркуляционного насоса

Выбирая схему монтажа, нужно учитывать тип конструкции самой системы и котла. Основные правила – удобство обслуживания агрегата и монтаж на подающей трубе после группы безопасности и арматуры, отсекающей котел. Если устанавливается на трубопроводе обратного тока, то кроме определения точки монтажа предусматривается врезка с фильтром защиты от грязи.

Теперь раз и навсегда, без каких либо регистраций и СМС можно бесплатно скачать 1хБет на Андроид перейдя по активной ссылке и дальше продолжать кайфовать от игры и делать ставки на любимую команду в удобном мобильном приложении.

Отдельно рассматривается схема установки циркуляционного насоса в систему отопления открытого типа с возможностью работы принудительной и гравитационной циркуляции. Самотечная схема нужна в домах с частым отключением электричества, когда нет возможности купить генератор или блок бесперебойного питания. Прибор с отсекающей арматурой монтируется на байпас, а в прямую линию врезается кран.

Технология врезки насоса в систему

Процесс подразумевает предварительный выбор размещения оборудования, процедуру подключения и запуска в работу.

Рекомендуем к прочтению:

Есть несколько правил, которые нужно выполнять:

  1. Установка насоса с байпасом и шаровыми кранами поможет демонтировать прибор в случае поломки или обслуживания. В верхней части байпаса нужно установить автоматический или ручной воздушный клапан.
  2. Перед запуском насоса с ручным регулированием скорости, его нужно развоздушить. Это выполняется путем открывания клапана для выпуска воздуха. Затем устройство включается в работу на 5-10 минут, а после выключается и снова развоздушивается. Такая процедура нужна каждый раз при запуске насоса с ручным регулированием скорости.
  3. Монтаж выполняется в горизонтальном положении прибора, чтобы даже при неполном погружении в теплоноситель, узлы агрегата были защищены от поломки. Клеммы в этом случае располагаются вверху.
  4. Розетку для прибора нужно заземлить, прокладки обработать герметиком.

Если общая протяженность трубопровода не превышает 80 метров, достаточно одного насоса, в противном случае их нужно больше. На каждые 20 метров сверх установленных 80 метров добавляется по одному насосу, также нужен отдельный агрегат при выносе теплосистемы в отдаленное крыло дома.

Выбор места установки и подключение труб

Рассматривая, где и как установить циркуляционный насос в систему отопления, многие хозяева монтируют агрегат в обратный трубопровод, как советуют специалисты.

Причин несколько:

  • температура теплоносителя ниже, чем в трубе подачи, поэтому оборудование прослужит дольше;
  • плотность горячей воды меньше, потому прокачивать воду сложнее;
  • повышенное статическое давление в магистрали обратного тока облегчает работу прибора.

Но знающие профессионалы утверждают, что монтаж насоса в систему отопления возможен как в трубопровод обратного тока, так и в магистраль подачи теплоносителя:

  1. Агрегаты хорошего качества рассчитаны на рабочие температуры до +110 С. В автономной сети стандартным считается прогрев до +70 С, выше температура не поднимается.
  2. Плотность воды при +50 С равна 988 кг/м3, при +70 С равна 977,8 кг/м3, а для прибора, который развивает давление в 4-6 м водного столба и перекачивает в час до тонны жидкости, разница не является существенной.

Также на практике не подтверждена важность разницы в статистических давлениях на трубе подачи и обратного тока теплоносителя. Поэтому выбор точки монтажа зависит только от предпочтений хозяина. Исключение составляют лишь твердотопливные котлы без автоматического оборудования. Если теплоноситель перегревается, он закипает, пар поступит в корпус с крыльчаткой, а рабочее колесо не может перекачивать газы, из-за чего производительность насоса попросту снизится, скорость теплоносителя уменьшится. Вода может остановиться совсем, возникнет скачок давления, а если клапан не справится со сбросом давления, то котел взорвется.

Поэтому для твердотопливных котлов прямого горения показан монтаж насоса в трубу обратной подачи. В этом случае пар в крыльчатку не попадает, увеличивается промежуток времени до возникновения аварийной ситуации. Период составляет примерно 20 минут, за которые можно успеть погасить дрова.

Подключение труб или обвязка зависят от схемы теплосистемы – с принудительной или естественной циркуляцией.

Рассмотрим, как правильно подключить насос в систему отопления в обоих случаях:

Рекомендуем к прочтению:

  • В систему принудительной циркуляции монтаж осуществляется в разрыв подающей или обратной трубы – выбор за хозяином. Чтобы предупредить загрязнение прибора, перед ним монтируется сетчатый фильтр, отсеивающий механические взвеси. Также нелишним будет установить по обеим сторонам от насоса шаровые краны для оперативного отключения прибора в случае его замены. Перекрыть кран, снять насос – дело двух минут. А сливать теплоноситель придется только из этого куска системы.
  • В схемах с естественной циркуляцией нужно ставить байпас – перемычку, которая поддерживает работоспособность тепломагистрали при неработающем насосе. Байпас продается сразу в комплекте и врезка насоса в систему отопления не представляет сложности. На байпасе есть уже шаровой отсекающий кран, который при работе перекачки остается закрытым – так конструкция работает в режиме принудительной циркуляции. Если агрегат вышел из строя или отключили электричество, шаровой кран на перемычке открывается, а кран, подающий на насос, перекрывается, схема работает в самотечном режиме.

Несколько советов от профессионалов:

  1. Ротор следует разворачивать с расчетом горизонтального направления. Это предупредит выход оборудования из строя, если теплоноситель не заполняет трубопровод целиком.
  2. Учитывается направление потока. Осмотреть корпус насоса, найти стрелку, которая показывает, в какую сторону должен направляться теплоноситель и именно так развернуть прибор, чтобы вода текла в ту сторону, которую указывает стрелка.

Совет! При невозможности горизонтальной установки насоса допускается вертикальный монтаж. Но только для приборов, работающих в обоих положениях. Вертикальное расположение снизит напор мощности, создаваемый агрегатом на треть.

Подключение насоса к электросети

Для питания агрегата подойдет сеть в 220 в. Чтобы подключение насоса отопления своими руками отвечало требованиям техники безопасности, желательно сделать отдельную линию питания, дополненную автоматом защиты. Потребуются три провода – заземление, ноль, фаза. Подключение осуществляется через трехконтактную розетку и вилку, если насос идет уже с питающим проводом или через клеммную колодку, но можно и напрямую кабелем к клеммам.

Клеммы находятся под крышкой, которую нужно снять. Затем найти 3 разъема, подписанных N – ноль, L – фаза, а третье значение «земля». Теперь осталось соединить провода и можно тестировать систему на работоспособность.

Зная, как подсоединить насос к отоплению, нелишним будет заранее оборудовать резервное питание, для чего устанавливается стабилизатор с подключенными накопителями (аккумуляторами). Потребление питания не более 250-300 Вт в сутки, поэтому чем больше емкость накопителей, тем дольше проработает прибор при отключениях электричества. Важно лишь следить, чтобы аккумуляторы не разрядились.

Скорость работы насоса в системе отопления

Большинство бытовых приборов оборудованы регулировкой скоростей вращения, которых может быть 3-7 единиц. За счет увеличения скорости повышается напор, теплоноситель движется быстрее, прогрев помещения отнимает меньше времени. Чтобы правильно рассчитать скорость, пригодится поверхностный лазерный термометр (есть у сантехников).

Что делать:

  • вывести теплосистему в рабочий режим;
  • измерить температуру входной и выходной трубы;
  • если разность температур более 20 градусов, нужно увеличить скорость насоса;
  • через 30 минут снова замерить показания термометра;
  • при разности температур менее 10 градусов, скорость нужно снижать.

Оптимальной считается разница между температурой на входном и выходном патрубке примерно около 15 градусов. Важно знать, что переключать скорости прибора в рабочем режиме нельзя, следует сначала отключить насос, перенастроить регулятор, потом снова включить.

Обойтись без термометра можно, установив на магистралях термодатчики. При разности температур более 20 С и менее 10 С система работает неэффективно. Охлажденная вода в обратке повышает нагрузку на котел отопления, увеличивает расход топлива. А если вода поступает в обратку слишком горячая, то она не успевает остыть, передавая тепло радиаторам – это тоже плохо.

Установка насоса в отопительную систему

Циркуляционный насос в системе

Содержание:

С целью циркуляции горячей воды, в системе отопления самотечного типа используется разница между температурами используемой воды по средству которой выполняется движение.

Система самотечного типа наилучшим образом подходит для выполнения функции обогрева строения небольшой площади.

В случае если требуется выполнение обогрева с использованием аналогичной системы дома имеющего более двух этажей или значительный метраж внутренней площади рекомендовано подключение к системе специализированного устройства нагнетания давления.

При пренебрежении данным правилом возможно получения неравномерного распределения подачи горячей воды во все части системы.

Основные функции насоса в системе

Место в системе циркуляции

Имея в собственности частный дом, или коттедж собственники в подавляющем большинстве случаев сталкиваются с серьезной проблемой заключающейся неравномерному отоплению всех помещений дома снабжающегося из центральной системы.

Весьма часто данной ситуации сопутствует возникновение процесса нагрева воды в котле до 100 градусов Цельсия в тот момент, когда в отдаленных помещениях температура труб остается на минимальных показателях.

С целью приведения системы в рабочее состояние надлежащего качества рекомендуется использовать два варианта развития процесса:

  • использовать трубы большего диаметра и выполнять перепланировку всей системы;
  • использовать насос циркуляционного типа, который врезается в определенную часть системы и играет важную роль в процессе распределения жидкости в системе.

Второй вариант наиболее востребован, потому как требует наименьших вложений на переоснащение системы с целью достижения необходимого поступления горячей воды в отдаленные части системы. Помимо всего прочего установка насоса выполняется в разы быстрее в сравнении с полноценной модернизацией связанной с применением первой технологии.

В случае осуществления врезки насоса удается достичь следующих показателей:

  • приведение температуры всей системы к единому показателю;
  • устранение возможных пробок из воздуха которые как правило являются непреодолимым заграждением на пути движения воды;
  • произвести значительное увеличение радиуса контура отопительной системы строения;

Приобретение необходимых частей комплектации и самого насоса осуществляется в специализированных местах реализации с целью последующего применения в целях повышения пропускной способности системы.

Для того чтобы приобрести необходимый вариант насоса необходимо понимать что расчеты в этом деле играют одну из главных ролей потому как при их помощи возможно получить оптимальное значение пропускной способности которой должен обладать насос.

С целью проведения грамотного расчета необходимо использовать существующую формулу по которой рекомендуется произвести вычислительные действия и полученный результат увеличить на 10 процентов для приобретения необходимого оборудования нагнетательного типа.

Расчет необходимой мощности (формула)

Насос в жилом помещении

Основой работоспособности насоса является сочетание некоторых факторов, которые необходимо учитывать при приобретении и монтаже. К числу таких показателей относятся:

  • диаметральные значения основных частей системы;
  • пиковый показатель давления подаваемой жидкости от котла в систему;
  • показатели вместимости теплоносителя;
  • максимальное температурное значение циркулирующей жидкости в системе;
  • показатели плотности используемой в системе воды.

Для того чтобы получить значение теплоносителя необходимо использовать формулу (P=Q), где первая буква это число, обозначающее расход жидкости котлом за единицу времени, а второй приравненный показатель соответствует значению мощности пропускаемой жидкости внутри системы.

Таким образом, становится ясно, что батарея, имеющая мощность действия равную 10 кВт смогут обеспечивать обслуживание 10 литров воды проходящей в системе в одну минуту времени работы системы отопления.

Помните: Для исчисления значения расхода теплоносителя необходимо принимать во внимание показатели диаметра труб, так как данное значение прямым образом оказывает влияние на скорость передвижения жидкости в полости системы. По усредненным данным для стандартных значений показатель должен равняться 1,5 метрам жидкости за секунду времени работы системы.

Отмечается, что показатели мощности используемого насоса имеют прямое пропорциональное значение от длины трубопровода.

Потому по усредненным показателям отмечается необходимость включения насосного оборудования с кольцом напорного механизма равного 6 метрам на участке трубопровода равного показателям 100 метров с целью достижения наилучшего результата и производственной мощи системы.

Типы насосов и уровень шума

Место врезки в отопление

Существует два типа насосного оборудования использующегося для нагнетания давления в системе отопления и обеспечения надлежащей циркуляции воды в системе трубопровода для снабжения теплом отдаленных частей строения жилого значения.

  1. Ротор или сухой тип насоса, устанавливаемый особым способом, предусматривающим отсутствие прямого контакта агрегата с носителем тепла;
  2. Погружные насосы, имеющие прямой контакт с жидкостью, так как система расположения предусматривает полное погружение последних в воду.

Специалистами отмечается актуальность применения роторного насоса при необходимости выполнения снабжения отоплением строений высокой этажности, так как система рассчитана на нагнетание давления высокой мощности.

Второй же вариант оптимален для небольших строений частного плана, так как способен качественно выполнять обеспечение циркуляции воды в частях системы при прямом контакте с жидкостью.

Помните: Ротор работает очень шумно и потому установка его в частном доме может доставить дискомфорт потребителю из-за невозможности скрыть постоянный высокий шумовой показатель в процессе выполнения работы.

Насосы второго типа имеющие популярность в частном строительстве имеют ряд преимуществ перед роторами, заключающимися в наличии низких шумовых показателей и возможности произведения эксплуатации без необходимости выполнения ремонтных работ продолжительное количество времени.

Выбор оборудования — на что обратить внимание

Для того чтобы процесс монтажа было возможно выполнить в кратчайшие сроки, специалистами рекомендовано придерживаться правила приобретения оборудования в комплектации с необходимыми резьбовыми механизмами, являющимися незаменимыми при выполнении процесса установки на место постоянной работы.

Помимо этого показано приобретение специализированных комплектующих системы отчистки и клапанов способных препятствовать процессу возникновения загрязнений, и выхода из строя всего оборудования.

Также следует подобрать необходимые по размеру гаечные ключи, используемые в процессе монтажа и фиксации насоса и частей комплектации. Оптимальный размер ключей необходимый в работе данного плана 22-36.

Важно: Арматура запорного типа также должна быть в наличии, так как она необходима при выполнении работ по монтажу насосного оборудования в систему.

После того как все составные комплектующие приобретены и имеются в наличии, выполняется изучение сферы действия и выбора места для осуществления врезных действий.

Где устанавливать насосный агрегат в системе

Схемы подключения насосов

С целью оптимального определения места выполнения врезных действий рекомендуется учитывать факторы необходимости периодического выполнения технических действий заключающихся в приведении системы в рабочее состояние и, следовательно, осуществление беспрепятственного подхода к месту выполнения работ.

Таким образом, следует учитывать опыт мастеров прошлого и настоящего и подбирать подходящий способ в конкретной ситуации. Как показывает история установки, насосы погружного типа устанавливались мастерами своего дела в систему обратного тока жидкости в системе отопления.

Это было необходимо с целью осуществления продления срока использования, оборудования за счет прохождения жидкости более низкой температуры.

В последние время инженерами произведено ряд действий направленных на модернизацию насоса по средству чего появилась возможность установки насоса в прямой ток воды, от котла в систему без опасения выхода оборудования из строя.

Отмечено что установка насосного оборудования на участке системы отвечающей за подачу воды в разы повышает актуальность использования погружного оборудования.

Тем не менее, с целью получения полной гарантии работоспособности оборудования рекомендуется детально изучить характеристики приобретенного товара с целью выявления определенных нюансов и возможностей гармоничного использования в системе.

Кстати:

  1. В случае необходимости установки теплых полов в доме необходимостью является осуществление монтажа аппарата нагнетающего давление на линию прямой подачи воды от котла в систему.
  2. При наличии системы с баком, в комплектацию которого входит наличие мембраны необходимо выполнять установку насосного оборудования на систему возврата воды из системы к месту нагрева с целью обеспечения гармоничного функционирования системы отопления строения. Не стоит забывать о необходимости выполнения действия связанного с врезкой клапана вертикального типа в обратное направление оттока жидкости в системе.

Схема устройств прибора

Отопление с двумя циркуляционными насосами

Процесс проведения монтажных действий по установки насоса регламентируется инструкцией приведенной ниже:

— Выполняется установка кранов шарового типа по обе стороны от предполагаемого места расположения насосного оборудования, с целью в случае возникновения необходимости, осуществления экстренного пресечения доступа воды до устранения возможных неполадок системы;

— Обязательным считается монтаж клапана фильтрующего значения перед током воды попадающей в полость насоса с целью ее очищения от механических вхождений способных вывести из строя оборудование;

— Выполнение монтажа клана ручного типа использующегося по мере необходимости удаления накопления пара;

— Учитывать все маркировки на корпусе оборудования подвергающегося установки с целью выполнения грамотной работы системы и механизма в целом ключе;

— Установку насоса погружного типа выполняют в горизонтальном положении с целью избежание возникновения ситуаций выхода из строя основных рабочих элементов механических систем внутреннего расположения;

— Осуществить контроль за грамотным расположением клемм, которые должны расположится в верхней части оборудования над поверхностью воды;

— С целью сведения к минимуму возникновения протечек использовать специальный герметик или элементы уплотнителя для герметичного соединения частей резьбового плана.

— Осуществление подключение к элементу питания электрически током имеющим качественно выполненное заземление с целью избегания удара током при прикосновении к системе отопления, что не допустимо согласно правилам эксплуатации оборудования данного типа.

Последовательность работ и подготовка к монтажу

Монтаж мастером

Для осуществления грамотного процесса монтажа следует следовать следующим правилам:

  • Осуществить осушение системы перед началом проведения работ по монтажу насоса в систему. В случае системы эксплуатировавшийся продолжительное количество времени произвести ее очищение путем многократного наполнения и слива чистой воды с целью устранения возможных загрязняющих компонентов;
  • Учитывая расписанный ход работ в предыдущем разделе произвести поэтапный монтаж всех составных комплектующих частей единой системы;
  • Выполнения заполнение системы водой с целью осуществления проверки качества оборудования;
  • Произведение запуска системы путем открытия винта, располагающегося в центральной части крышки основного корпуса насоса. После появления капель жидкости на поверхности отверстия показывает полное заполнение системы водой и исключение из нее всех возможных воздушных вхождений.

В помощь начинающим потребителям системы данного плана необходимо дополнить информацию рекомендацией выполнять процесс проверки вышеуказанным способом перед осуществлением действий по запуску системы в рабочее состояние.

Выполнение данных действий поможет избежать воздушных включений в частях системы.

В случае возникновения нехватки времени на проведение подобных действий рекомендуется произвести приобретение и установку более дорогостоящего оборудование работающего на автоматическом режиме без необходимости выполнения действий вышеуказанного плана.

Установка циркуляционного насоса в системе отопления – выбор и схема подключения

В отдельной системе отопления с естественной циркуляцией встречаются некоторые проблемы, решить которые можно с помощью циркуляционного насоса.

Принудительная циркуляция в отопительной системе – зачем она нужна

Установка циркуляционного насоса в системе отопления позволит равномерно распределить тепло по всем радиаторам. Именно неравномерный нагрев батарей является наиболее частой неисправностью водяного отопления с естественной циркуляцией. Причин может быть несколько, и все они кроются в неправильном монтаже: недостаточный диаметр труб, не соблюдены уклоны, чрезмерная протяженность системы, воздушные пробки в ней.

Циркуляционный насос предназначен для равномерного распределения тепла по радиаторам

Многим после выяснения причины плохой работы отопительной системы приходит мысль переделать ее. А это значит, что придется менять трубы, если не все, то часть, выставлять уклоны, пробивать отверстия в стенах, что-то переделывать. Одним словом: ремонт. Пыль, дым от сварки и деньги, причем немалые. А разве нет другого выхода? Есть, и стоит он дешевле, работа выполняется быстрее, никакой пыли. Конечно, речь идет о циркуляционном насосе.

Если отопление выполняет свои функции нормально, есть ли смысл устанавливать принудительную подачу теплоносителя? Несомненно, да, и вот почему:

  1. Заметно уменьшается инерционность отопительной системы. Циркуляция воды под принуждением резко уменьшает время от розжига котла до прогрева даже самых отдаленных батарей.
  2. Выровняется температура во всех батареях. Теплоноситель при естественной циркуляции успевает остыть, прежде чем вернется в котел, ближние радиаторы прогреваются лучше дальних.
  3. Повысится давление в системе. Воздушные пробки не будут мешать нормальной циркуляции теплоносителя.

Знакомимся с агрегатом – как устроен и работает

Циркуляционный аппарат заставляет теплую воду двигаться по замкнутому колу отопления. Его устройство несложное: на нержавеющий корпус установлен ротор с крыльчаткой. Они вращаются при работе электромотора, крыльчатка втягивает воду внутрь и выдавливает в систему с другой стороны. Центробежная сила создает напор, преодолевающий сопротивление всей системы.

Отопительные насосы производятся двух типов: сухие и мокрые. В сухих ротор не имеет контакта с теплоносителем, их КПД достигает 80%. Он сильно шумит, поэтому требуется отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией. Сухие насосы требуют постоянного ухода. Следует постоянно удалять пыль из помещения, иначе ее может затянуть внутрь аппарата, и он разгерметизируется. Также сухие насосы нужно постоянно смазывать.

Несмотря на низкий КПД мокрого циркуляционного насоса по сравнению с сухим – всего 5% против 80% – в быту их применяют гораздо чаще. Это объясняется более низкой стоимостью, почти бесшумной работой, нетребовательностью – уход  практически не нужен. Ротор и крыльчатка погружены в теплоноситель, который одновременно смазывает трущиеся части. Уход сводится к удалению воздуха простым откручиванием винта.

Выбираем устройство – на что обратить внимание

Правильная работа насоса с полной отдачей мощности и должной циркуляцией в системе обеспечивается его подбором по нужным параметрам. Повышенная мощность совсем не обязательна для качественного обогрева. Такой агрегат будет издавать повышенный шум, стоимость больше, быстрее изнашивается. Для правильного выбора оптимально подходящего насоса учитывается ряд важных показателей системы.

Перед покупкой нужно рассчитать нужную мощность

Расчет требуемой мощности производится по формулам. Расчеты не очень сложные, но практический опыт пользователей позволил вывести упрощенный подход, который себя оправдал. При этом учитывается только два показателя – площадь помещения и максимальная высота подъема воды. Изучаем маркировку насоса, которая на табличке может выглядеть по-разному. Например, одна из принятых маркировок выглядит так: 25-40/180. Первое число указывает на диаметр присоединительной трубы, последнее – длина комплекта, которая почти всегда равняется 180 мм, изредка – 130 мм.

Эти показатели важны для монтажа, а для выбора по мощности обращаем внимание на второе число. В данном случае 40 – напор, т.е. это устройство способно поднять воду на 4 м. Другой способ маркировки указывает Hmax (m) – максимальную высоту подъема теплоносителя в метрах. Приведенная ниже таблица поможет выбрать устройство принудительной подачи теплоносителя требуемой мощности.

Общая площадь:

Маркировка:

Производительность (объем воды – м3/час)

минимальная максимальная

числами

Hmax (m)

80

240

25–40

4

0,5–2,5

100

260

32–40

4

0,5–2,5

150

280

25–60

6

0,5–2,7

160

300

32–60

6

0,5–2,7

Таблица ориентировочная, точнее подобрать аппарат помогут продавцы специализированного магазина, но знать необходимые параметры и уметь читать табличку будет не лишним.

Выбираем место для насоса – на подаче или на обратке

Теоретически устройство принудительной подачи теплоносителя позволяется установить в любом месте поближе к котлу. Он способен выдержать максимальную температуру 110°. Но на деле к такому способу прибегают редко, прежде всего из практических соображений. Конечно, температура воды в котле не достигнет 110°, но близкой к ней может быть. Постоянная повышенная температура не прибавит насосу дополнительных лет жизни.

Но это касается, в первую очередь, систем частного дома со старыми котлами без терморегулятора, особенно твердотопливных, где вода даже может закипеть. В современных котлах рабочая температура поддерживается термореле, она редко превышает 60°. Установка циркуляционного насоса на подаче в таком случае практически не укоротит срок его службы. К тому же, вода, выходящая из котла, гораздо чище той, что поступает через обратку. Даже фильтр, который устанавливается с насосом, не может гарантировать полную очистку воды.

Лучше всего устанавливать насос между котлом и расширительным баком

Установка фильтра грубой очистки вместе с циркуляционным насосом обязательна. Отверстия в нем очень маленькие, их способны забить самые мелкие частицы ржавчины и грязи.

Большинство рекомендаций все-таки касаются монтажа насоса на обратной магистрали. Обосновывается это тем, что в верхней части котла при работе собирается воздух, на подаче он вытягивается насосом, создается вакуум. Высока вероятность того, что котел в этой части закипит. На обратке вода будто вдавливается насосом в котел, пространство с воздухом не создается. Котел всегда остается полностью заполненным.

На рисунке приведена схема монтажа насоса, где: 1 – нагревательный прибор, 2 – автоматический воздушный клапан, 3 – тепловой клапан, 4 – батарея отопления, 5 – балансировочный клапан, 6 – расширительный бак, 7 –шаровый кран, 8 – фильтр, 9 – устройство принудительной циркуляции, 10 – манометр, 11 – предохранительный клапан.

 

Врезка насоса в систему возможна и на подаче в системе открытого типа, и на обратку в закрытую систему с мембранным расширительным бачком, но можно и в открытую систему. Агрегат следует устанавливать между котлом и расширительным баком. Лучше одновременно с установкой циркуляционного насоса заменить обычный расширительный бачок мембранным закрытого типа, если предусмотрена установка насоса на обратку.  Вода в нем не контактирует с воздухом, остается чистой, трубы не ржавеют. Мембранный бак устанавливается на обратке перед циркуляционным насосом.

Монтируем насосный агрегат – последовательность и важные моменты

Каждая установка снабжается инструкцией, которую тщательно изучаем, чтобы правильно выполнить монтаж своими руками. Всю жидкость сливаем из системы, отрезаем часть трубы на месте, где предполагается установка отопительного насоса. Во многих случаях требуется почистить старую систему, в которой скопилась грязь и ржавчина. Через сливной кран это удается плохо из-за малого сечения отверстия, поэтому используем место разреза. К одной стороне подсоединяем шланг, через который подаем под напором воду. С другой стороны вытекает вода, промываем, пока не пойдет чистая.

На участке для насоса монтируем байпас (обводной участок). Он необходим на случай поломки насоса или выключения электричества. Тогда теплоноситель пойдет через главную магистраль, кран в которой открываем вручную. Лучше поставить вместо обычного шарового крана автоматический, который реагирует на смену давления в системе. На байпас устанавливаем два шаровых крана по обе стороны от насоса, чтобы перекрыть воду для обслуживания или снять его в случае необходимости. Сверху обводной линии монтируем клапан для выпуска воздуха.

После установки байпаса монтируем насос. Вал насоса устанавливаем по уровню горизонтально, чем точнее, тем лучше. Если положение отличается от горизонтального, в жидкости будет находиться лишь часть ротора, что приведет к падению мощности и даже к поломке. Клеммную коробку располагаем вверху. Корпус насоса по оси надежно закрепляем соединительными узлами. Места соединений обрабатываем герметиком, что исключит протекание жидкости, подсос воздуха и повысит производительность устройства. При подключении насоса ориентируемся по стелкам на корпусе, которые указывают направление потока жидкости.

Отопительная система, рассчитанная исключительно на принудительную циркуляцию, не сможет работать при отключенном электричестве. Для таких случаев рекомендуется установить дополнительные источники питания.

Подключая электричество к оборудованию, исключаем вероятность того, что в клеммную коробку попадет влага. Если агрегат расположен на подающей магистрали, сильно нагревается, то для подключения используем термостойкую проводку. Кабель не должен прикасаться к трубам, корпусу насоса. Его заводят с любой стороны, кроме нижней, переставив заглушки. Если клеммная коробка располагается сбоку, кабель заводим снизу. Устройство обязательно заземляем.

Завершив монтажные работы, заполняем систему теплоносителем. Удаляем из насоса воздух, провернув центральный винт на корпусе. Когда появится вода, это будет обозначать полное удаление воздуха из циркуляционного насоса. После этого запускаем устройство. На корпусе большинства насосов находится ручка для регулировки мощности. Проверяем работу во всех режимах. Некоторые модели оборудованы электронным регулятором.

Отопительный прибор не работает – возможные причины

Иногда насосы ломаются или работают с недостаточной производительностью. Наиболее частые причины:

  1. Установлен неправильно. Не выдержана горизонтальность вала или он вращается не в ту сторону.
  2. Неправильно запитан от электросети.
  3. В насосе собрался воздух. Его необходимо развоздушивать через центральный винт каждый раз перед запуском.
  4. Плохо очищается вода. Фильтр забит или неправильно установлен – проигнорированы метки, указывающие направление движения воды.

Неисправности легче предотвратить, если при монтаже и запуске быть внимательным.

Монтаж насосов для водяных систем отопления

Для систем отопления циркуляционный насос — это очень важный элемент, сравнимый с газовым котлом или радиаторами. Монтаж насоса востребован в большинстве схем организации отопления, за исключением двухтрубной системы с естественной циркуляцией, обеспечивающейся за счёт использования чердачного помещения. Но такая схема отопления в частном доме не всегда возможна или выгодна, поэтому установка водяного насоса — это востребованная услуга.

Циркуляционный насос может потребоваться как в новой системе, так и в уже работающей. Он даёт такой набор преимуществ:

  • значительно уменьшает инертность системы — после розжига котла дальние от него радиаторы очень долго разогреваются, но если установить насос, то теплоноситель гораздо быстрее поступит в удалённую комнату;
  • выравнивает температуру нагрева радиаторов — в целом аналогично предыдущему пункту. Дальние батареи хуже отапливают, чем ближние, и установка насоса отопления позволяет нормализовать температуру во всех помещениях;
  • сводит на нет огрехи монтажа системы — если трубопровод в некоторых участках установлен с отрицательным уклоном, то без насоса будут образовываться воздушные пробки.

В целом установка циркуляционного насоса отопления позволяет экономить средства и гораздо эффективнее прогревать помещения, используя меньше ресурсов. Но такое инженерное оборудование имеет и недостатки. К примеру, стоит учитывать габариты устройства. Правильное проектирование систем отопления подразумевает отдельное помещение для насоса, так как он достаточно велик и шумен. Логично устанавливать насос в подвале рядом с котлом — там его точно не будет слышно.

Выбор и подключение насоса отопления — весьма сложный процесс, который лучше поручить специалистам. Компания «KIT-Comfort» придёт Вам на помощь и подскажет, как сделать отопление в конкретно Вашем доме, исходя из особенностей строения. Все наши сотрудники имеют большой опыт в сфере создания отопления, поэтому могут гарантировать качество своей работы. Мы предлагаем Вам отопление и водоснабжение под ключ — все работы будут проводиться без Вашего участия, а проблемы решаться опытом наших мастеров, а не Вашим временем. К примеру, если установка тёплых полов столкнётся с технической невозможностью, инженеры «KIT-Comfort» найдут оптимальное решение затруднения, а не переложат трудное решение на Ваши плечи. Позвоните нам, и мы сделаем Ваш дом тёплым и комфортным!

Циркуляционный насос системы отопления | ГрейПей

Циркуляционный насос – гидродинамический агрегат, предназначенный для осуществления движения теплоносителя по системе отопления. Насосы применяются чаще всего в закрытых схемах комплекса отопления, могут использоваться для модернизации гравитационных систем обогрева помещений. Материал статьи расскажет об устройстве, видах, условиях монтажа и выбора насосного оборудования для отопления.

Виды и устройство циркуляционных насосов

Подавляющее большинство насосных агрегатов для отопления являются устройствами центробежного типа. В состав насоса входят следующие основные элементы:

  1. Корпус насоса;
  2. Рабочее колесо;
  3. Электродвигатель;
  4. Электрическая часть.

Принцип работы центробежного насоса основан на создании давления жидкости у стенки корпуса агрегата (улитки) под воздействием центробежной силы. Центробежная сила возникает от вращения рабочего колеса, снабженного лопатками различной конфигурации.

Общее устройство центробежного насоса

Усилие для вращения рабочему колесу придает электродвигатель. Под воздействием центробежной силы жидкость покидает улитку через патрубок, всасывание производится через второй патрубок с некоторым разряжением.

Корпус насоса производят из стали, латуни или чугуна. Рабочее колесо выполняется обычно из материалов, не подверженных коррозии – нержавеющей стали, латуни, прочных полимеров. Электродвигатели, в зависимости от мощности, делятся на однофазные (220В) и трехфазные (380В). Для автономных систем применяются однофазные насосы, трехфазные насосные агрегаты используются в сетях отопления значительных объемов.

Электрическая часть насоса отвечает за присоединение насоса к сети питания. Система управления насосом может иметь две конфигурации:

  • Односкоростной;
  • Многоскоростной.

Многоскоростные насосы чаще всего имеют 3 скорости вращения электродвигателя, переключение производится соответствующим переключателем. Кроме того, агрегаты иногда оборудуются датчиками перегрева и «сухого» хода. Они предохраняют двигатель от перегрева и сгорания, особенно в «мокрых» версиях насоса.

По устройству и способу установки насосы для систем отопления делят на 2 вида:

  1. Сухие;
  2. Мокрые.

В насосах «сухой» конфигурации электродвигатель отделен от рабочей камеры и колеса системой уплотнений. Двигатель имеет воздушное охлаждение – оно реализуется за счет теплоотдачи с оребрения корпуса и работы колеса вентилятора, установленного на вал с противоположной насосу стороны.

Циркуляционный насос отопления «сухого» типа

Агрегаты «сухой» версии насоса характеризуются высоким КПД (до 80 – 85%), высоким уровнем шума, необходимостью регулярной смазки подшипников.

Насос сухого типа в крупной системе отопления

Применяются ввиду высокой мощности обычно в крупных системах отопления.

«Мокрые» насосы имеют каналы протока теплоносителя вокруг ротора. За счет этого осуществляется общее охлаждение элементов насоса – ротора, заключенного в специальный стакан, подшипников, статора. Подшипники таких насосов не требуют смазки.

Циркуляционный насос отопления «мокрого» типа

 

«Мокрые» версии насосов имеют сниженный КПД (около 50%), но более продолжительный срок службы за счет более качественного охлаждения. Агрегаты этого типа малошумны, обычно отличаются небольшой мощностью и применяются в автономных системах отопления малых и средних размеров.

По способу присоединения насосы делятся на фланцевые и резьбовые. Резьбовые насосы имеют диаметр резьбы от ¾ до 2 дюймов, присоединяются с помощью накидных гаек. Устройства с диаметром патрубков в 40 – 50 мм и выше обычно оснащаются фланцами для подключения.

Для выведения воздуха из корпуса насоса агрегаты оборудуются ручным или автоматическим элементом удаления воздуха. Ручная версия выглядит как винт по шлицевую отвертку, автоматическая удаляет воздух без вмешательства человека.

Выбор и установка насоса для отопления

Подбор насоса для комплекса отопления производится по нескольким показателям:

  1. Напор;
  2. Производительность;
  3. Тип насоса;
  4. Марка (производитель) устройства.

Главные характеристики насоса – напор и производительность. Напор – показатель давления, создаваемого устройством, измеряется в метрах водяного столба (м.вод.ст.) или кгс/см2. Величина давления характеризует способность насоса преодолевать гидравлические сопротивления элементов системы – трубопроводов, фитингов, запорной арматуры, приборов отопления, котла, обеспечивая при этом требуемый расход теплоносителя.

Производительность – массовый расход теплоносителя в единицу времени, измеряется в м3/час или л/мин. Для определения этих характеристик существуют довольно сложные методики, использовать которые любителю не всегда удастся. Поэтому по статистическим данным составлена общая укрупненная методика подбора технических показателей насоса.

Напор устройства выбирается из расчета создания давления в 0,6 м.вод.ст (0,065 кгс/см2) на каждые 10 погонных метров длины трубопроводов. Для определения напора суммируют все участки трубопроводов, умножают их на 0,6 и делят произведение на 10. Например, для системы с суммарной длиной труб 200 метров напор составит 200 х 0,6 / 10 = 12 метров водяного столба или 1,2 кгс/см2.

Производительность насосного устройства определяют по тепловой мощности теплогенератора системы отопления. На 1 кВт мощности котла принимают минимальный расход 1 литр теплоносителя в минуту (60 л/час или 0,06 м3/час). Например, для котлоагрегата номинальной мощностью 31 кВт потребуется насос с производительностью не менее 31 л/мин (1,86 м3/час).

После определения характеристик напора и производительности выбирается модель насоса. Все ведущие производители насосов (GRUNDFOS, DAB, WILO) имеют каталоги с диаграммами характеристик насоса для каждой модели. По рассчитанным значениям (1,2 кгс/см2 и 1,86 м3/час) определяют точку пересечения на кривой диаграммы. Если она находится во второй трети кривой, то модель насоса соответствует рассчитанным значениям.

Выбор типа насоса для автономной системы обычно останавливают на «мокрых» версиях устройств. Они обладают наиболее близкими параметрами работы, значениями напора и производительности, соответствующими системам отопления средних значений.

Не менее важным является репутация производителя. Наибольшей популярностью в нашей стране пользуются изделия зарекомендовавших себя зарубежных производителей — DAB, WILO, GRUNDFOS.

При приобретении насоса следует обратить внимание на температурный режим работы – температура перекачиваемой среды должна быть не менее 1100С. Также рекомендуется приобретать многоскоростные насосы – это дает возможность дополнительного регулирования режима циркуляции системы отопления за счет изменения объемного расхода теплоносителя.

Насосы обычно применяются в закрытых системах отопления. Перед агрегатом рекомендуется установить сетчатый фильтр грубой очистки – он предохраняет рабочее колесо от засорения и повреждения крупными частицами. Для снятия насоса (замены или профилактики) следует перед устройством и после него установить шаровые краны.

Сооружение байпаса, согласно рекомендации большинства авторов, не требуется. Система закрытого типа имеет малые диаметры трубопроводов (от 15 до 25 мм) и работать без насоса, по принципу естественной циркуляции, не будет.

В открытых системах, напротив, насос при модернизации системы устанавливается именно на байпас. При отключенном агрегате система будет работать, циркуляция будет проходить по основному трубопроводу.

Установка циркуляционных насосов «сухого» и «мокрого» типа имеет свои особенности. Ориентация «сухого» насоса в пространстве не регламентируется, а вот «мокрый» насос следует устанавливать с расположением вала двигателя строго горизонтально.

Правильная (горизонтальная) установка насоса «мокрого» типа

 При ином способе установки двигатель устройства не будет охлаждаться и сгорит. 

Монтаж насоса следует производить в соответствующем направлении – для этого на корпусе изделия нанесена стрелка направления движения теплоносителя. Установку циркуляционных насосов рекомендуется производить на обратном трубопроводе около котла. Теплоноситель в этом месте имеет самую низкую температуру и создаются наиболее оптимальные условия для охлаждения устройства. Благодаря щадящему режиму эксплуатации срок службу насоса увеличивается.

Зачастую крупные системы отопления комплектуются не одним мощным насосом, а группой агрегатов небольшой мощности. Ими оснащаются отдельные ветки и контура сети, обычно от общего распределительного коллектора.

Группа независимых насосов отопления

Такое техническое решение имеет свои выгоды. При выходе из строя главного насоса вся система перестает функционировать. Наличие отдельных насосов позволяет сохранить работу большей части системы. Кроме того, сбалансировать систему с отдельными насосными агрегатами значительно легче, чем с одним мощным устройством.

Большинство современных комплексов отопления оборудуются по закрытому типу и циркуляционный насос является обязательным элементом системы. С помощью насоса улучшаются общие характеристики открытых схем обогрева. Поэтому правильный, грамотный выбор насоса является важнейшим этапом в разработке системы отопления. Верно подобранный циркуляционный насос обеспечит бесперебойную, качественную работу отопления и минимальный расход топлива, равномерное распределение тепла по помещениям.

(Просмотров 550 , 1 сегодня)

Рекомендуем прочитать:

Проектирование системы возврата горячей воды

| Сантехнические услуги

Коды Нью-Йорка

Сантехнический кодекс города Нью-Йорка (NYC) 2014 и Сантехнический кодекс штата Нью-Йорк 2015, основанный на Международном водопроводном кодексе (IPC), содержат спецификации для систем горячего водоснабжения, включая системы рециркуляции горячей воды. Оба они похожи, но не совсем одинаковы, но, прочитанные вместе, они дают инженерам бесценные рекомендации.В целом, IPC имеет больше данных, которые относятся к циркуляционным системам и контролю рециркуляции для систем возврата горячей воды.

По существу, горячая вода или вода с подогревом может подаваться в арматуру, в которой используется горячая вода, и как трубопровод с обогревом, так и трубопровод системы рециркуляции считаются источниками того и другого.

Когда термостатические смесительные клапаны используются в системах, включающих циркуляционные насосы для горячей воды, горячая или умеренная вода направляется обратно в:

  • Патрубок подвода холодной воды водонагревателя
  • Патрубок возврата горячей воды термостатического смесительного клапана

В целом установка систем циркуляции воды с подогревом выполняется в соответствии с Международным кодексом энергосбережения (IECC), в соответствии с различными разделами в зависимости от высоты здания.

Если системы рециркуляции по требованию имеют более одного насоса, обязательно использование системы рециркуляции воды по запросу. Кроме того, требуются средства управления для автоматического запуска насоса, когда прибор или прибор определяет поток горячей или умеренной воды, а средства управления должны ограничивать температуру воды в трубопроводах холодной воды до уровня не более 104 ° F (40 ° C). .

Если главные термостатические клапаны встроены в трубопровод рециркуляционных систем, обратная линия горячей или охлажденной воды должна быть проложена, как описано выше.

Другим важным фактором является то, что если холодная вода подается в накопительный водонагреватель, и вода проходит через редукционный клапан, обратный клапан или предохранитель обратного потока, необходимо включить расширительный бак в систему горячего водоснабжения. . Он должен быть правильного размера и подсоединен к подающей трубе нагревателя после любых клапанов.

Также важно, чтобы все смесители, переключатели и арматура были установлены так, чтобы поток горячей воды был слева.

Солнечное водонагревание | WBDG

Введение

На этой странице

ЭТА СТРАНИЦА ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ

На водяное отопление приходится значительная часть энергии, потребляемой многими жилыми, коммерческими, институциональными и федеральными объектами. В целом по стране примерно 18% энергии, потребляемой в жилых домах и 4% в коммерческих зданиях, приходится на нагрев воды. Солнечные водонагревательные системы, в которых для нагрева воды используется энергия солнца, а не электричество или газ, могут эффективно обслуживать до 80% потребностей в горячей воде без затрат на топливо или загрязнения окружающей среды и с минимальными затратами на эксплуатацию и техническое обслуживание.Солнечное водонагревание в настоящее время составляет менее 1% потенциального рынка водонагревания (около 1% жилых зданий имеют солнечное водонагревание, что обеспечивает около двух третей потребностей каждого здания в подогреве воды).

Солнечные водонагревательные системы могут эффективно использоваться на всей территории Соединенных Штатов на объектах, которые имеют подходящую крышу, ориентированную на юг, или близлежащие незатененные участки для установки коллектора. Различные типы зданий могут использовать преимущества систем солнечного нагрева воды, включая бассейны, жилые дома, отели, прачечные, больницы, тюрьмы и кухни.Солнечные водонагревательные системы наиболее рентабельны для объектов со следующими характеристиками:

  • Нагрузка на отопление водой постоянна в течение года (летом не пустует)
  • Нагрузка на водонагреватель постоянна в течение недели (используйте солнечное тепло каждый день)
  • Стоимость топлива, используемого для нагрева воды, высока (примеры включают электричество, которое составляет 46% рынка водяного отопления, и пропан, который составляет 2% рынка в удаленных местах)
  • Солнечный климат (полезно, но не обязательно — в 2003 году тремя крупнейшими рынками были Флорида, Калифорния и Нью-Джерси).

Этот обзор предназначен для предоставления конкретных подробностей для федеральных агентств, рассматривающих солнечные технологии нагрева воды как часть нового строительного проекта или капитального ремонта.

Описание

Солнечная система водяного отопления состоит из нескольких основных компонентов, в том числе:

  • Солнечные коллекторы
  • Тепловой накопитель
  • Системные органы управления / контроллер
  • Резервный водонагреватель обычный.

Солнечный водонагреватель — это надежная технология с использованием возобновляемых источников энергии, используемая для нагрева воды.Солнечный свет падает и нагревает поверхность поглотителя в солнечном коллекторе или собственно резервуаре для хранения. Либо теплоноситель, либо реальная питьевая вода, которая будет использоваться, протекает по трубам, прикрепленным к абсорберу, и забирает тепло от него (системы с отдельным контуром теплоносителя включают теплообменник, который затем нагревает питьевую воду. ) Нагретая вода хранится в отдельном баке для предварительного нагрева или в обычном баке водонагревателя до тех пор, пока не понадобится. Если необходимо дополнительное тепло, оно вырабатывается электричеством или ископаемым топливом с помощью традиционной системы водяного отопления.

Накопление тепла обычно требуется для того, чтобы связать синхронизацию прерывистого солнечного ресурса с синхронизацией нагрузки горячей водой. Обычно достаточно от 1 до 2 галлонов воды для хранения на квадратный фут площади коллектора. Если используется теплообменник на стороне нагрузки, для хранения может использоваться питьевая вода или непитьевая вода. Для небольших систем хранилище чаще всего осуществляется в виде стальных резервуаров, облицованных стеклом.

Активные системы имеют регулятор «дельта-Т» (разность температур) для запуска и остановки насосов.Если температура на выходе из солнечного коллектора превышает температуру на дне накопительного бака на заданную величину, например, на 6 ° C или 42,8 ° F, контроллер запускает насос. Когда эта разница температур падает ниже другого установленного значения, например, 2 ° C или 35,6 ° F, контроллер останавливает насосы. Контроллер также будет иметь функцию верхнего предела для отключения насосов, если температура в резервуаре для хранения превышает третье значение, например, 90 ° C или 194 ° F. Из-за простоты и невысокой стоимости контроллера дельта-T целесообразно сохранять средства управления независимыми от какой-либо системы управления энергопотреблением всей установки, хотя желательно включать некоторые показатели производительности системы, такие как выходной сигнал измерителя Btu или предварительный нагрев. датчик температуры бака в системе управления зданием.

Солнечные водонагреватели экономят энергию за счет предварительного нагрева воды до обычного водонагревателя. Солнечные системы горячего водоснабжения обычно рассчитаны на от 40% до 70% нагрузки по нагреву воды. Резервный обычный нагреватель по-прежнему необходим для удовлетворения 100% пикового спроса на горячую воду в целом, особенно в пасмурные дни или когда солнечная система не работает.

Типы и стоимость технологий

Типы коллекторов

Хотя все солнечные водонагревательные системы используют один и тот же основной метод улавливания и передачи солнечной энергии, они делают это с помощью трех специальных технологий, которые различают разные коллекторы и системы.Различия важны, потому что разные потребности в нагреве воды в разных местах лучше всего удовлетворяются с помощью определенных типов коллекторов и систем.

Материалы и компоненты, используемые в солнечных водонагревательных системах, различаются в зависимости от ожидаемого диапазона рабочих температур.

Низкотемпературные системы (неглазурованные) обычно работают при низкой температуре, до 18 ° F (10 ° C) выше температуры окружающей среды, и чаще всего используются для обогрева плавательных бассейнов. Часто вода в бассейне холоднее воздуха, и изоляция коллектора была бы контрпродуктивной.Низкотемпературные коллекторы изготавливаются из полипропилена или других полимеров со стабилизаторами ультрафиолета. Проходы для воды в бассейне отформованы непосредственно в пластине абсорбера, и вода в бассейне циркулирует через коллекторы с помощью циркуляционного насоса фильтра бассейна. По состоянию на 2004 год обогреватели для бассейнов стоили от 10 до 40 долларов за квадратный фут.

Небольшой образец неглазурованного низкотемпературного солнечного коллектора, показывающий проточные каналы и коллекторную трубу.

Небольшой образец среднетемпературного плоского пластинчатого коллектора, показывающий покровное стекло, изоляцию, медную пластину-поглотитель и проточные каналы.

Среднетемпературные системы производят воду на 18–129 ° F (на 10–50 ° C) выше наружной температуры и чаще всего используются для нагрева воды для бытового потребления. Однако также можно использовать солнечные водонагревательные коллекторы средней температуры для отопления помещений в сочетании с конвекционными змеевиками с принудительной вентиляцией или лучистыми полами.

Среднетемпературные коллекторы обычно представляют собой плоские пластины, изолированные покровным стеклом с низким содержанием железа и изоляцией из стекловолокна или полиизоцианурата. Отражение и поглощение солнечного света в покровном стекле снижает эффективность при низких перепадах температур, но требуется, чтобы стекло сохраняло тепло при более высоких температурах.Используется медная пластина поглотителя с приваренными к ребрам медными трубками. Чтобы уменьшить потери на излучение коллектора, пластина поглотителя часто обрабатывается селективной поверхностью из черного никеля, которая имеет высокую поглощающую способность в коротковолновом солнечном спектре, но низкую излучательную способность в длинноволновом тепловом спектре. По состоянию на 2004 год среднетемпературные системы стоили от 90 до 120 долларов за квадратный фут площади коллектора.

Крупным планом — вакуумированная стеклянная трубка с черной медной абсорбирующей пластиной внутри.

В высокотемпературных системах используются вакуумные трубки вокруг приемной трубки для обеспечения высокого уровня изоляции и часто используются фокусирующие изогнутые зеркала для концентрации солнечного света.Высокотемпературные системы требуются для абсорбционного охлаждения или выработки электроэнергии, но они также используются для среднетемпературных применений, таких как коммерческое или общественное водяное отопление. Из-за механизма слежения, необходимого для удержания фокусирующих зеркал обращенными к солнцу, высокотемпературные системы обычно очень большие и устанавливаются на земле рядом с объектом. Сами вакуумные трубчатые коллекторы стоят около 75 долларов за фут², но использование изогнутых зеркал и экономия на масштабе позволяют снизить эту стоимость для систем большого размера до относительно низкой стоимости — от 40 до 70 долларов за фут² (2004 г.).

Эффективность солнечного коллектора варьируется в зависимости от того, насколько высокая температура на входе коллектора относительно температуры окружающего воздуха. На следующем рисунке показаны типичные кривые КПД для трех типов коллекторов. Обратите внимание, что недорогие неглазурованные коллекторы очень эффективны при низких температурах окружающей среды, но эффективность очень быстро падает при повышении температуры. Они обеспечивают лучшую производительность для низкотемпературных применений, но для эффективного достижения более высоких температур требуются застекленные коллекторы.Вакуумные трубы необходимы для достижения более высоких температур воды, что необходимо для охлаждения и некоторых промышленных технологических процессов нагрева.

КПД типовых коллекторов

Типы солнечных водонагревательных систем

Типы солнечных водонагревательных систем подразделяются на следующие типы:

  • Действует . Требуется электроэнергия для активации насосов и / или органов управления.
  • Пассивный . Для циркуляции нагретой воды полагается на плавучесть (естественная конвекция), а не на электроэнергию.Системы Thermosyphon размещают резервуар для хранения над солнечным коллектором, в то время как коллекторы со встроенным коллектором-накопителем размещают накопитель внутри коллектора.
  • Прямой . Нагревает питьевую воду прямо в коллекторе.
  • Косвенный . Нагревает пропиленгликоль или другой теплоноситель в коллекторе и передает тепло питьевой воде через теплообменник.

Типы солнечных водонагревательных систем

Затраты на технологии

Стоимость системы будет варьироваться в зависимости от географического положения, использования воды и тарифов на коммунальные услуги.Установленные затраты на квадратный фут для коллекторов варьируются от 10 долларов для низкотемпературных систем, используемых для обогрева бассейнов, до 225 долларов для отдельных небольших систем для жилых помещений. Наименьшая стоимость достигается при использовании больших центральных систем отопления, используемых для обогрева больших помещений с большими объемами и высокой температурой воды. Однако большинство систем застекленного водяного отопления находятся в диапазоне установленных затрат от 60 до 150 долларов за квадратный фут площади коллектора. Системы нового строительства обычно имеют лучшую экономику, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку.Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях более высоких температур.

Стоимость будет варьироваться в зависимости от географического положения и размера системы. Установленные затраты на квадратный фут для полных систем варьируются от 60 долларов за квадратный фут для большой системы в месте с конкурентоспособной солнечной промышленностью до 225 долларов за квадратный фут для небольшой системы в удаленном месте. Стоимость также зависит от типа системы: неглазурованные низкотемпературные коллекторы стоят намного дешевле, чем лучше изолированные.

Приложение

Решая, подходят ли солнечные водонагревательные системы для конкретного строительного проекта, необходимо учитывать несколько факторов. Солнечные водонагревательные системы пригодны для многих приложений по всей стране, но особое внимание следует уделить проектам, в которых:

  • Избегаемые затраты на энергию высоки (газ недоступен, тарифы на электроэнергию выше 0,034 доллара США / кВтч)
  • Существует надежная и постоянная потребность в горячей воде (например, в жилых помещениях, лабораториях или больницах)
  • На наклонной поверхности достаточно высокая среднесуточная интенсивность солнечной радиации (более 4.5 кВтч / м² / день — хотя, если предотвращенные затраты достаточно высоки, солнечное нагревание воды эффективно в большинстве климатических условий)
  • Энергетическая безопасность важна (например, на международной базе, где поставки энергии могут быть прерваны).

Для крупных объектов чаще всего используются активные непрямые системы. Для небольших предприятий в мягком климате с умеренной угрозой замерзания пассивные прямые или косвенные системы также являются жизнеспособным вариантом.

Руководство Федеральной программы энергоменеджмента (FEMP) по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию по оценке вариантов использования возобновляемых источников энергии.

Экономика

Экономия денег от установки солнечного водонагревателя зависит от множества факторов, включая климат, количество горячей воды, потребляемой в данном месте, затраты на обычное топливо, требуемую температуру воды и производительность системы. Однако в среднем установка солнечного водонагревателя снизит счета за нагрев воды на 50-80%.

Общее практическое правило для федеральных предприятий состоит в том, что солнечная установка для нагрева воды окупается в течение 10–15 лет при установке против электричества.Как указано в Законе об энергетической независимости и безопасности 2007 года, ожидаемый срок службы солнечной водонагревательной системы, используемой для анализа жизненного цикла, составляет 40 лет, что означает, что предприятие может рассчитывать на 30 лет «бесплатной» энергии.

Новые строительные системы обычно имеют лучшую экономичность, чем проекты модернизации, из-за меньших затрат на установку. Новые недорогие пластиковые комплекты для солнечного нагрева воды значительно снизили затраты на установку, но они не работают так же хорошо, как некоторые традиционные системы в условиях высоких температур и большого объема.Для федеральных объектов установка возобновляемой энергии должна окупаться в течение срока службы системы, включая время / стоимость денег, чтобы она была рентабельной. Ключевой параметр — отношение сбережений к инвестициям. Отношение сбережений к инвестициям более 1,0 было бы рентабельным. Федеральные стандарты анализа затрат жизненного цикла изложены в положении 10 C.F.R. Статья 436.

Агентства часто могут улучшить экономику системы и получить доступ к дополнительным стимулам, когда используются альтернативные механизмы финансирования проектов.Среди вариантов финансирования проектов в области возобновляемых источников энергии — контракт на энергосбережение и программы коммунальных услуг. FEMP заключила бессрочные контракты на количество, по которым любое федеральное агентство может оформлять заказы на поставку солнечных водонагревательных систем в рамках контракта на энергосбережение. Некоторые коммунальные предприятия предлагают скидки, аренду или другие программы солнечного нагрева воды.

Руководство

FEMP по интеграции возобновляемых источников энергии в федеральное строительство содержит дополнительную информацию о финансировании проектов использования возобновляемых источников энергии для федеральных строительных проектов.

Полный список стимулов представлен в Базе данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности (DSIRE). Свяжитесь с местной коммунальной компанией для получения более подробной информации.

Оценка доступности ресурсов

Несколько факторов влияют на то, есть ли у участка хороший ресурс для солнечного нагрева воды. Во-первых, количество солнечного излучения, которое получает сайт. Первая карта показывает базовую солнечную радиацию, доступную в Соединенных Штатах. Как отмечалось ранее, многие объекты со средней интенсивностью солнечной радиации выше 4.5 кВтч / м² в день следует тщательно рассмотреть для солнечного нагрева воды.

Но даже участок с менее привлекательным солнечным ресурсом может иметь хороший потенциал для солнечного нагрева воды, если компенсируемый им тариф на электроэнергию достаточно высок или имеются стимулы. Чтобы изобразить это, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) составила серию карт, которые объединяют солнечные ресурсы с предполагаемой стоимостью системы и отображают факторы, необходимые для обеспечения рентабельности системы. Эти карты доступны для систем, которые будут компенсировать использование электроэнергии, и для систем, которые будут компенсировать использование природного газа.

В качестве примера на двух приведенных ниже картах показаны тарифы на электроэнергию, необходимые для обеспечения рентабельности системы солнечного нагрева воды. Одна карта предполагает стоимость установленной системы в 75 долларов за квадратный фут площади коллектора (вероятно, для более крупной коммерческой системы), а вторая предполагает стоимость в 150 долларов за квадратный фут (меньшая система). Первая карта показывает, что большая часть страны могла бы с минимальными затратами использовать солнечное нагревание воды по цене 75 долларов за фут², если компенсационная стоимость электроэнергии будет выше 0,06 доллара за киловатт-час. Доступные стимулы улучшат это еще больше.

Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды по цене 75 долл. / Фут². На этой карте не учтены доступные финансовые стимулы.

Вторая карта также включает стимулы для федеральных агентств. Даже при повышенных системных затратах тарифы на электроэнергию ниже 0,05 долл. США / кВтч позволят обеспечить рентабельный солнечный нагрев воды в Аризоне или Висконсине, но системе в Вайоминге, возможно, потребуется компенсировать розничный тариф на электроэнергию в размере 0,09–0,11 долл. США / кВтч для обеспечения безубыточности.Конечно, ставки безубыточности значительно изменяются, если стоимость системы отличается от предположений карт или если стимулы меняются от изображенных.

Тарифы на электроэнергию, необходимые для создания рентабельной системы солнечного нагрева воды стоимостью 150 долл. / Фут². Эта карта учитывает финансовые стимулы.

Инструменты анализа

Чтобы определить, является ли проект возможным кандидатом на использование солнечной энергии для нагрева воды, агентства могут использовать программу Federal Renewable Energy Screening Assistant.Этот программный инструмент на базе Microsoft Windows, разработанный NREL, проверяет федеральные проекты в области возобновляемых источников энергии на предмет экономической целесообразности. Он также оценивает многие возобновляемые технологии, включая солнечное водонагревание, фотоэлектрическую энергию и ветер. Несколько более подробный инструмент скрининга предоставляется RETScreen International.

После того, как предварительная жизнеспособность будет установлена, в конечном итоге потребуется оценить производительность системы для получения более точных инженерных данных и экономического анализа.Это может быть выполнено с помощью программного обеспечения для ежечасного моделирования или с помощью методов ручной корреляции, основанных на результатах ежечасного моделирования. Для этой задачи рассмотрите возможность использования:

  • F-CHART, метод корреляции, доступный в Университете Висконсина
  • TRNSYS, программа моделирования переходных систем, доступная в Университете Висконсина.

Рекомендации по проектированию

Солнечные водонагревательные системы должны быть спроектированы таким образом, чтобы минимизировать стоимость жизненного цикла.Разработка системы, обеспечивающей 100% нагрузки солнечной энергией, никогда не будет экономически выгодной из-за чрезмерных вложений в площадь коллектора и объем хранилища. Стоимость жизненного цикла может быть минимизирована за счет разработки системы, которая выдерживает 100% нагрузки в самый солнечный день года. Такая система обычно обеспечивает около 70% годовой нагрузки. Другие конструктивные особенности включают техническое обслуживание, защиту от замерзания, защиту от перегрева, эстетику крепления коллектора и ориентацию. Кроме того, программы скидок на коммунальные услуги могут налагать дополнительные требования к конструкции.Например, солнечная система нагрева воды на Гавайях должна соответствовать 90% нагрузки, чтобы иметь право на скидки от Hawaiian Electric Company.

При проектировании солнечной системы водяного отопления рекомендуются определенные шаги. Во-первых, важно обеспечить правильное расположение солнечных коллекторов. Наилучшая годовая отдача энергии достигается при обращении к экватору с наклоном вверх от горизонтали, равным местной широте. Недавние исследования показывают, что адекватные характеристики могут быть получены при углах наклона и ориентации, которые значительно отличаются от этого.

В континентальной части США коллекторы должны быть повернуты в пределах 30 ° от истинного (немагнитного) юга для максимальной производительности. Также важно оптимизировать наклон собирающей решетки. Поверхности, наклоненные вверх от горизонтали под углом минус 15 ° к широте, максимизируют приток солнечной энергии летом, но снижают приток энергии зимой. Поверхности, наклоненные вверх на широту плюс 15 °, максимизируют приток солнечной энергии зимой и обеспечивают более равномерную подачу солнечной энергии в течение всего года. Угол наклона, равный местной широте, обеспечивает близкий к максимальному круглогодичному приросту солнечной энергии и обычно подходит для солнечного нагрева воды.Обычно приемлемо монтировать коллекторы заподлицо на скатной крыше — и как можно ближе к оптимальной ориентации — чтобы снизить затраты на установку и улучшить внешний вид. Карты и таблицы солнечных ресурсов США размещены в Центре данных по возобновляемым ресурсам NREL.

Во-вторых, повреждение может быть вызвано замерзанием воды в проточных каналах коллектора или соединительном трубопроводе. Существует несколько стратегий защиты от замораживания. Наиболее распространенным является циркуляция раствора пропиленгликоля (никогда не используйте токсичный этиленгликоль) и воды в коллекторном контуре непрямой системы.Другая стратегия состоит в том, чтобы слить воду из коллектора обратно в сливной резервуар, размер которого позволяет вместить всю жидкость контура коллектора. Такая конфигурация с обратным сливом имеет дополнительное преимущество, заключающееся в защите системы от чрезмерных температур, если потребление горячей воды снижается из-за сезонного использования, реконструкции или отпуска. Там, где замерзание не является обычным явлением, функция контроллера, которая обеспечивает циркуляцию воды в коллекторном контуре, когда температура приближается к нулю, в сочетании со значениями защиты от замерзания может быть адекватной, но может значительно снизить чистый выигрыш энергии.

Еще одним шагом является создание регулирующего клапана и возможности байпаса. Клапан темперирования очень важен для обеспечения подачи воды с постоянной температурой в краны, даже когда накопление солнечной энергии значительно превышает заданное значение водонагревателя. Байпасный трубопровод и клапаны позволяют обычной системе обеспечивать горячую воду, если солнечная система отопления не работает по какой-либо причине.

Наконец, необходимо проводить периодическое обслуживание всех систем. Проверьте наличие явных повреждений, таких как сломанное остекление коллектора или влажная изоляция труб.Проверьте pH и точку замерзания теплоносителей. Сравните датчики контрольной температуры с термометрами, чтобы убедиться, что датчики работают. Также не забудьте проверить правильность работы насоса и других функций системы. Чтобы выполнить простой комплексный тест, проверьте температуру резервуара для предварительного нагрева — после солнечного дня в нем должно быть жарко. Более подробные количественные тесты можно найти в руководствах по проектированию ASHRAE. Для получения дополнительной информации см. Страницы «Ввод в эксплуатацию здания» и «Техническое обслуживание, ориентированное на надежность».

В частности, при интеграции солнечной системы водяного отопления в более крупный строительный проект обязательно:

  • Включить солнечные панели на крыше с выходом на южную сторону в архитектурную программу и конструктивный дизайн
  • Спроектировать крышу, чтобы выдержать дополнительный вес солнечных водонагревательных панелей, включая их физический вес и ветровую нагрузку
  • Рассмотрите интегрированные солнечные тепловые конструкции крыши
  • Свести к минимуму проникновение в крышу
  • Обеспечить достаточно места в помещении для нагревательного оборудования для размещения баков для солнечного отопления, насосов и оборудования
  • Обеспечить проход для водопровода и проводки от крыши до аппаратной
  • При включении обогрева помещения вместе с подогревом воды, интегрируйте солнечную тепловую систему с системой отопления здания через теплообменник для обогрева помещения

Для больших систем более низкая стоимость обычно достигается за счет установки солнечных коллекторов на незатененном участке земли рядом со зданием и рядом с отопительным оборудованием для предотвращения потерь.

Превосходное руководство по проектированию и установке солнечных водонагревателей в промышленных масштабах было выпущено в 1980-х годах компанией ASHRAE на основе опыта использования активной солнечной энергии в рамках программы «Солнечная энергия в федеральных зданиях». Эти три тома охватывают проектирование, установку и подготовку к эксплуатации и техническому обслуживанию вручную и доступны в Solar Rating and Certification Corporation.

Эксплуатация и обслуживание

Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание каждой солнечной системы водяного отопления оцениваются в половину от 0.5–2% от начальной стоимости в год, в зависимости от типа и конструкции системы. Oamp; M аналогичен тому, который требуется для любого контура водяного отопления, и может быть предоставлен персоналом объекта с привлечением экспертов, если что-то выйдет из строя. Регулярно плановое ТО включает:

  • Проверка солнечных коллекторов и рам на предмет повреждений и определение местоположения сломанных или протекающих трубок для замены
  • Проверка правильности положения всех клапанов
  • Осмотр и уход за изоляцией труб и защитными материалами для минимизации потерь и поддержания защиты от замерзания
  • Проверка затяжки монтажных разъемов и ремонт любых изогнутых или корродированных монтажных компонентов
  • Определить, затеняют ли массив какие-либо новые объекты, такие как рост растений, и переместить их, если возможно
  • Ежегодная очистка массива простой водой или мягким средством для мытья посуды (не используйте щетки, любые типы растворителей, абразивов или агрессивных моющих средств)
  • Проверка всех соединительных трубопроводов на герметичность и ремонт поврежденных компонентов
  • Проверка сантехники на предмет коррозии
  • Наблюдение за рабочими показателями температуры и давления для обеспечения правильной работы насосов и органов управления
  • Обеспечение работы насоса в солнечный день, а не ночью
  • Использование инсоляционного измерителя для измерения падающего солнечного света и одновременного наблюдения за температурой и выходом энергии на лицевой панели контроллера.Сравните эти показания с исходной эффективностью системы (дополнительные тесты см. В руководствах ASHRAE).
  • Проверка индикаторов состояния лицевой панели контроллера и сравнение индикаторов с измеренными значениями
  • Документирование всех операций по эксплуатации и техобслуживанию в рабочей книге и предоставление этой рабочей книги всему обслуживающему персоналу
  • Ежегодная промывка резервуара для хранения питьевой воды от отложений
  • Промывка и заливка теплоносителя каждые 10 лет
  • Промывка системы для удаления накипи из-за плохого качества воды при необходимости (только части системы с питьевой водой)
  • Замена расходуемого анода в резервуаре для хранения при необходимости.

Дополнительное обслуживание может включать замену отключенных датчиков температуры, замену конденсаторов и двигателей насоса, устранение утечек или повреждений от замерзания, а также замену стекла, разбитого градом или вандализмом. В какой-то момент — обычно более 10 лет — может потребоваться замена резервуара.

Особые соображения

Особые соображения, которые следует учитывать при проектировании и установке солнечных систем горячего водоснабжения, включают доступ к солнечным батареям, права на использование солнечной энергии, а также соответствующие нормы и стандарты.

Доступ к солнечной энергии и права на солнечную энергию

Законы о доступе к солнечной энергии защищают право потребителя устанавливать и эксплуатировать системы солнечной энергии в доме или на предприятии, включая доступ собственности к солнечному свету. Доступ к солнечному свету означает способность одного объекта недвижимости продолжать получать солнечный свет через границы участка без препятствий со стороны ближайшего дома или здания, ландшафта или других препятствий. Наиболее распространенные типы законов о доступе к солнечной энергии — это сервитут и права на использование солнечной энергии.

Сервитут на солнечной энергии предоставляет владельцам солнечных энергетических систем право на постоянный доступ к солнечному свету без препятствий со стороны соседской собственности и предотвращает будущую застройку собственности, которая может ограничить доступ к солнечной энергии.Соглашения об установлении солнечного сервитута должны быть составлены в письменной форме и подлежат тем же требованиям регистрации и индексации, что и другие имущественные права. Большинство договоров об установлении солнечного сервитута предусматривают следующие элементы:

  • Описание . Размеры сервитута, включая вертикальные и горизонтальные углы и необходимые часы солнечного света, в течение которых близлежащие здания, растительность или другие сооружения не могут препятствовать попаданию прямого солнечного света в солнечную энергетическую систему.
  • Ограничения .Ограничения, накладываемые на ландшафтный дизайн и растительность, конструкции и другие объекты, которые могут ухудшить или затруднить прохождение солнечного света через сервитут и повлиять на производительность системы солнечной энергии.
  • Условия . Условия, если таковые имеются, в соответствии с которыми сервитут может быть пересмотрен или прекращен.

Права на использование солнечной энергии обеспечивают защиту домов и предприятий, ограничивая или запрещая частные ограничения (например, соглашения и подзаконные акты соседства, постановления местных органов власти и строительные нормы) на установку систем солнечной энергии.Около дюжины штатов приняли законы о правах на солнечную энергию, которые ограничивают ограничения, которые могут накладываться соглашениями соседства и / или местными постановлениями на установку солнечного оборудования. Законы различаются по положениям о защите солнечного оборудования, типам покрываемых зданий, применимости к новому и существующему строительству и обеспечению соблюдения прав. Расплывчатые или отсутствующие положения в законах о правах солнечной энергии привели к судебным искам и задержкам в ряде штатов.

Использование солнечного нагрева воды в соответствии с директивами администрации:

  • Распоряжение 13693 «Планирование устойчивого развития на федеральном уровне в следующем десятилетии»
  • Закон об энергетической политике 1992 года (EPAct) предписывает агентствам:
    • «включают возобновляемые источники энергии [например, солнечное нагревание воды] наряду с мерами по повышению энергоэффективности» (раздел 542 Закона о национальной политике в области энергосбережения),
    • «демонстрируют новые технологии и включают экологические преимущества, такие как сокращение выбросов парниковых газов, в критерии отбора демонстрационных технологий» (Раздел 549),
    • «включают рекомендации по рентабельным проектам использования возобновляемых источников энергии» (Раздел 550).
  • Закон об энергетической политике 2005 г. (EPACT), который требует, чтобы федеральные предприятия удовлетворяли 30% своих потребностей в горячей воде за счет солнечной энергии при условии, что это будет экономически эффективным в течение всего срока службы системы.
  • Указ Президента № 13514, который расширяет требования к снижению энергопотребления и производительности EISA 2005 и последующих нормативных актов.

Установить все солнечное водонагревательное оборудование в соответствии с отраслевыми стандартами, в том числе:

Дополнительные ресурсы

Сертификат установщика солнечного отопления

Североамериканский совет сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP) обеспечивает добровольную сертификацию установщиков слуховых аппаратов на солнечных батареях.Сертификация установщика солнечного отопления — это добровольная сертификация, которая обеспечивает набор национальных стандартов, по которым установщики солнечного отопления, обладающие навыками и опытом, могут выделиться среди своих конкурентов. Сертификация обеспечивает определенную степень защиты общественности, давая им возможность оценивать компетентность практикующих специалистов.

Программы сертификации оборудования

The Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) — это независимая некоммерческая торговая организация, которая создает и внедряет программы сертификации солнечного оборудования и стандарты рейтинга.SRCC сертифицирует сборщиков и публикует рейтинги производительности и уравнения эффективности сборщиков (необходимые для прогнозирования производительности системы в целом) в соответствии со своим стандартом OG-100. SRCC разработала рейтинг и программу сертификации солнечных водонагревательных систем, сокращенно OG300, для повышения производительности и надежности солнечных батарей. Сводка сертифицированных SRCC рейтингов солнечных коллекторов и водонагревательных систем, в которой перечислены характеристики сертифицированной продукции, доступна бесплатно.

Сайты

  • Управление энергетической информации выпускает очень подробные отчеты о солнечной энергетике и использовании солнечного нагрева воды, включая Отчет о деятельности производителей солнечных коллекторов.
  • Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) предоставляет обширную информацию о солнечном нагреве воды, включая отличные карты и таблицы солнечных ресурсов в США и во всем мире.
  • Ассоциация производителей солнечной энергии предлагает каталог производителей, дистрибьюторов, подрядчиков и консультантов по проектированию для производства горячей воды с использованием солнечной энергии. Есть также несколько государственных глав ОВОС, которые являются полезными ресурсами и источниками региональных участников торгов по проектам.
  • Solar Rating & Certification Corporation — это некоммерческая организация, которая предоставляет авторитетные рейтинги производительности, сертификаты и стандарты для солнечной тепловой продукции с целью защиты и предоставления рекомендаций потребителям, поставщикам стимулов, правительству и отрасли.
  • Solar-Estimate — это бесплатная государственная служба, предлагающая инструменты для оценки солнечной энергии и поддерживаемая Министерством энергетики и Комиссией по энергетике Калифорнии.
  • Министерство энергетики США, Федеральная программа управления энергопотреблением, выпустило несколько публикаций, включая Федеральное технологическое предупреждение о солнечном водонагревании