Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

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

Содержание

Cистемы отопления с принудительной циркуляцией

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

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

Состав системы с принудительной циркуляцией

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

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

Принцип работы и особенности системы с принудительной циркуляцией

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

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

Принудительный принцип движения теплоносителя позволяет использовать практически любые типы котлов для отопления частного дома.

При этом оборудование может работать с умеренным температурным режимом: не требуется сильный нагрев воды для обеспечения ее циркуляции.

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

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

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

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

Преимущества и недостатки систем с принудительной циркуляцией

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

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

Имеются у отопления с принудительной циркуляцией и некоторые недостатки.

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

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

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

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

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема

Отопительная система закрытого типа в частном доме

Проектирование частного дома подразумевает расчет схемы отопительной системы, которая бывает открытой и закрытой (предполагающей установку расширительного бака). Второй вариант считается наиболее предпочтительным у владельцев коттеджей, так как дает возможность существенно экономить на потреблении ресурсов. Основное преимущество подобной системы заключается в том, что теплоноситель не контактирует с воздухом, значит, не подвергает оборудование коррозии.

Особенности и разновидности

Главным элементом системы отопления закрытого типа является котел, к которому подведены трубопровод. Также устанавливается бачок и циркуляционный насос. Обычно такой способ обогрева подразумевает, что носитель движется по трубам принудительно.

Это энергозависимый метод, так как устройства работают от электричества. При отключении света необходимо позаботиться о продолжении деятельности в штатном режиме. Для этого устанавливают специальный переходник – байпас, который блокирует насос и преобразует в закрытую систему отопления с естественной циркуляцией.

Если речь идет об однотрубном варианте обогрева, важно обеспечить равномерное распределение носителя по радиаторам в частном доме. От котла по всем помещениям пускают трубу, к которой монтируют батареи. Без работы насоса горячими будут только элементы, находящиеся в непосредственной близости от нагревателя. В остальных комнатах сохранится холодный воздух. Эту проблему решает закрытая система отопления с принудительной циркуляцией. Благодаря схеме, создается давление, при котором носитель получает определенную скорость, достаточную для обеспечения всех радиаторов.

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергию
Окупается за 2 месяца!

В двухтрубном варианте подход также является рациональным, особенно для обслуживания больших площадей. Такой вид отопления подразумевает подключение двух параллельных магистралей. По одной горячая жидкость расходится по батареям под давлением в случае, если действует принудительно. По другой трубе охлажденный носитель возвращается в котел, минуя расширительный бак.

Существует горизонтальная и вертикальная разводка магистрали. Первый тип подразумевает объединение всех батарей в единую линию, подключенную к общему стояку. Чаще всего такой способ применяется в многоквартирных зданиях. Второй вариант считается более эффективным, обычно монтируется в частном доме. Подводящие трубы расположены сверху, что обеспечивает хорошую теплоотдачу при закрытых системах.

От объема носителя зависит величина бачка. Параметр должен составлять 10% от всего оборудования для отопления. Котлы с автоматикой позволяют контролировать процессы, регулировать давление и температуру. Датчик от перегрева активирует предохранительный клапан в момент закипания жидкости, оберегая технику от поломок. Таким же образом работает аппаратура от промерзания.

Принцип работы

Чтобы понять, что такое закрытая система отопления, необходимо разобраться в тонкостях ее функционирования. Жидкий теплоноситель нагревается до заданной температуры и начинает продвижение по радиаторам и трубам, передавая энергию в помещение и обогревая. Микроклимат в частном доме зависит от объема и состояния жидкости. Чем она горячее и больше ее количество, тем комфортнее находиться в комнатах.

При открывании клапана лишний объем воды сбрасывается в расширительный бак системы отопления, который оснащен двумя камерами, разделенными перегородкой. Первый отсек служит для хранения резерва жидкости, во втором содержится азот под давлением. Такая схема способствует поддержанию напора на одном уровне. Принудительно носитель возвращается назад при помощи насоса, в охлажденном виде. Для слива воды в самой нижней точке устанавливают патрубок с вентилем.

Как бы надежно не изолировали систему отопления с принудительной циркуляцией, в нее может попасть воздух при заполнении и последующем наборе воды. В это время происходит разгерметизация стыков. Чтобы удалить пузырьки, применяют стандартные отводчики и краны Маевского. При монтаже сепараторов в трубопровод гарантирована деаэрация и стабильность функционирования всех элементов.

Плюсы и минусы

У закрытой системы отопления есть свои положительные и отрицательные стороны:

1. Установка осуществляется намного быстрее, чем обустройство открытого типа.

2. Мембранные и безнапорные баки не позволяют жидкости улетучиваться.

3. Даже с трубами малого диаметра эффективность сохраняется.

4. Невозможность попадания кислорода предполагает защиту от коррозии.

5. В качестве носителя в системе отопления используется вода или антифриз.

6. Расширительный бак можно устанавливать рядом с котлом.

7. Высокий уровень теплоотдачи обеспечивает стабильный обогрев.

В качестве недостатков отмечены следующие факторы:

  • Использование насоса подразумевает зависимость от электричества.
  • Для закрытого типа требуется бак большого объема.
  • Без автоматики достаточно трудно регулировать температуру и давление.
  • Если планируется использовать принудительно, требуется установка насоса.

Основные нюансы настройки и запуска

Схема подключения системы отопления заключается в установке котла в вентилируемом помещении. На выходе монтируют узел безопасности с манометром, воздухоотводчиком и клапаном сброса давления. Далее подсоединяют циркуляционный насос с производительностью примерно 40 л в минуту для дома площадью 200 м 2. Подиум для оборудования облицовывают негорючим материалом, содержащим асбест. Рядом монтируют расширительный бак. В соответствии со схемой разводки делают сквозные отверстия для труб и устанавливают запорную аппаратуру.

Сантехники: Вы будете платить за воду до 50% МЕНЬШЕ, с этой насадкой на кран

На следующем этапе требуется заполнить систему. Перед процедурой нужно проследить, чтобы качество теплоносителя соответствовало требованиям. Воду лучше подвергнуть предварительной очистке, антифриз подготавливают заранее. Важно не забыть промыть трубопровод, устранить накипь и грязь из радиаторов.

Чтобы закачать носитель для обогрева частного дома, необходимо проверить состояние вентилей для слива и кранов Маевского, они должны быть закрыты до упора. Вода подается под небольшим давлением, чтобы равномерно удалить воздух. В процессе убирают кислород из радиаторов. Как только закончится поступление носителя, нужно приступать к повышению давления, следя за показателями манометра. При отметке в 2 атмосферы воздух стравливают посредством кранов Маевского, затем снова начинают нагнетание. Закачать жидкость нужно до того момента, пока она не польется из перелива.

Заполнить оборудование с котлом и насосом при отсутствии централизованной подачи нужно таким образом: нагнетательный шланг присоединить к сливному патрубку, чтобы получилась прямая магистраль от скважины к вентилю. Все краны открывают для выхода воздуха, что позволяет закачать необходимое количество жидкости.

Если насос не предусмотрен, шланг поднимают на высоту 20 метров, через него придется заполнить контур отопления. Такой способ помогает создать водяное давление в 1,5 атмосферы. Резьбовое соединение, на котором крепится расширительный бак, убирают, чтобы подготовить воронку для трубопровода. После полной закачки его возвращают на место. В процессе необходимо следить за манометром.

В завершение работы включают оборудование, чтобы понять, правильно ли произведено заполнение и подобрано давление. Если была допущена ошибка, радиаторы останутся холодными, вода потечет из бака, в батареях будут слышны характерные звуки: бульканье, постукивание.

Система отопления в частном доме закрытого типа предполагает естественную или принудительную циркуляцию, вертикальную разводку магистрали. Чтобы достичь оптимального температурного режима в помещениях, важно грамотно провести настройку и запуск техники, подготовку носителя, его правильную закачку. Благодаря хорошо выполненной работе, радиаторы прогреются моментально, и система будет функционировать без перебоев.

Автор:
Сергей Исаев

Схема закрытой системы отопления, имеющей принудительную циркуляцию

Что представляет собой закрытая система отопления

Отопительная система бывает открытого и закрытого вида, и зависит это от того, взаимодействует ли расширительный бак с наружным воздухом. Теплоноситель осуществляет свое движение при помощи насоса. Благодаря включению насоса в гидравлическую схему помещение обогревается гораздо эффективнее. а принудительная циркуляция обеспечивает включение в такую схему дополнительные отопительные устройства.

Наличие в схеме насоса делает отопление зависимым от электроснабжения, однако, в результате этого теплоноситель начинает циркулировать гораздо эффективнее. При реализации такой схемы установку насоса осуществляют на обратной магистральной трубе перед котлом. Там же устанавливают и расширительный бак для отопления закрытого вида.

Закрытая система отопления не дает испаряться теплоносителю. В результате чего не нужно все время держать под контролем в системе его уровень. Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет осуществлять прогрев за гораздо меньшее время и изменять уровень нагрева в отдельно взятом помещении. При включении в цепь комнатного термостата появляется возможность довольно эффективно обогревать помещение, если температура опустится ниже установленной нормы.

Элементы схемы отопления закрытого типа

Схема отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией включает в себя следующие элементы:

  • котел любого типа;
  • циркуляционный насос;
  • трубы, необходимые для сооружения подводок, стояков и перемычек;
  • пробковые и шаровые краны;
  • воздухоотводчики;
  • приспособления для крепежа;
  • расширительный герметичный бак мембранного типа;
  • радиаторы отопления;
  • переходники, необходимые для соединения труб;
  • обратные клапаны;
  • фильтры, которые требуются для поддержания работы котла отопления и насосов.

Принцип работы

Такие теплоносители, как антифриза или вода. нагреваются в отопительном котле. Как только температура начинает повышаться, происходит увеличение объема. Излишек теплоносителя поступает в расширительный котел. Этот агрегат напоминает капсулу, которая состоит из двух отделений.

Первое отделение представляет собой гидравлическую камеру, в которую поступает жидкий теплоноситель в процессе нагревания. Второе отделение – это газовая камера, заполненная азотом, находящимся под давлением.

Перед запуском отопления в баке начинает устанавливаться давление, которое равняется гидростатическому давлению в контуре. Во время нагревания теплоносителя он поступает в расширительный бак через клапан.

Это способствует выравниванию давления внутри системы, потому что объем газовой камеры начинает уменьшаться, а давление газа – увеличиваться. Возврат в систему теплоносителя из расширительного бака осуществляется тем же циркуляционным насосом.

Особенности схемы закрытой системы отопления

Схема отопления закрытого вида имеет некоторые особенности. Циркуляционный насос и расширительный бачок могут находиться в одном помещении вместе с котлом нагревания. Такая особенность имеет определенные преимущества – общая длина трубопроводов уменьшается, а также отпадает необходимость устанавливать трубы большого диаметра и соблюдать при монтаже углы наклона .

Кроме того, такое оборудование лучше всего устанавливать на обратной магистральной трубе. Насос может дольше эксплуатироваться, если по нему проходит теплоноситель с низкой температурой.

Схема отопления открытого вида содержит определенные ограничения по размерам, поэтому ее можно использовать для небольших помещений. У закрытой системы отопления таких ограничений нет.

Плюсы и минусы отопления закрытого вида с принудительной циркуляцией

Отопление закрытого вида имеет свои достоинства и недостатки, но все же плюсов у него гораздо больше, чем минусов.

К достоинствам закрытой системы относятся:

  • Большая теплоотдача.
  • Возможность применения труб меньшего диаметра, что делает монтаж более экономным. Трубы одинаковой длины, но с меньшим диаметром стоят гораздо ниже, чем трубы большего диаметра.
  • Благодаря герметичности уменьшается вероятность возникновения коррозии.
  • Отсутствие испарения теплоносителя.
  • Продолжительность работы котла выше из-за уменьшения разницы температуры на выходе и входе.
  • Возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя.
  • Монтаж такой системы упрощается, поэтому нет необходимости высчитывать длину, высоту, уклон и диаметр труб для отопления с принудительной циркуляцией .
  • Схема закрытой системы отопления экономит тепло, в результате расход топлива уменьшается.

Недостатки такой системы следующие:

  • Энергозависимость, т. е. для циркуляционного насоса необходимо электроснабжение. Для решения этой проблемы необходимо обеспечить отопительную систему бесперебойным и независимым источником электричества.
  • Циркуляционный насос сам по себе стоит не очень дорого, однако, монтаж системы получается достаточно дорогим.
  • Для работы насоса требуются постоянные затраты на электричество.

Монтаж закрытой отопительной системы

Монтаж следует начинать с выбора котла, который должен соответствовать двум критериям – вид и мощность. Очень популярными в последнее время стали твердотопливные котлы. Несмотря на свою громоздкость, в эксплуатации они обходятся гораздо дешевле. На мощность котла влияют многие факторы.

Чтобы увеличить срок эксплуатации циркуляционного насоса, его следует врезать в обратку. Все дело в том, что по трубопроводу обратного хода движется уже охлажденная вода. В конструкции насоса предусмотрены резиновые уплотнители и манжеты. Охлажденная вода, которая поступает в обратку, не оказывает какого-либо существенного влияния на детали из резины, в результате чего они долго сохраняют свои первоначальные качества.

Для монтажа системы лучше всего подойдут трубы, имеющие минимальный диаметр. Это позволяет сократить себестоимость работ по установке системы отопления с принудительной циркуляцией, потому что объем теплоносителя, который заполняет систему, начинает уменьшаться. Это влияет на выбор расширительного бака и мощность котла отопления. После того как оборудование установили и провели трубы, необходимо закрытую систему отопления заполнить водой.

Заключение

Если сравнивать закрытые системы с естественной и принудительной циркуляцией, можно прийти к выводу, что какой-либо существенной разницы между ними нет. Единственное отличие закрытой системы с принудительной циркуляцией – недорогой монтаж и продолжительный срок службы оборудования.

Чем примечательна система отопления с принудительной циркуляцией закрытого типа

Закрытая двухтрубная система

Автономная отопительная система делится на две разновидности. Она может быть открытой и закрытой. Их отличительная черта — это циркуляция теплоносителя внутри контура, которая может быть естественной и принудительной. В первом случае горячая вода по трубопроводу движется исключительно под действием законов физики. Единственный момент, который необходимо учитывать, сооружая данную систему — это небольшой уклон контуров в сторону движения воды. Система отопления с принудительной циркуляцией всегда закрытого типа, и в нее врезан циркуляционный насос. Это более сложная конструкция, но она и гораздо эффективнее.

Особенности принудительной циркуляции

Нас интересует именно второй вариант организации отопления, то есть с принудительной циркуляцией теплоносителя. Начнем с того, что он является энергозависимым, потому что насос будет работать только от сети переменного тока. В случае отключения электроэнергии прибор остановится, так что придется позаботиться о продолжении работы отопления в штатном режиме.

Как это можно сделать?

  1. Приобрести бензогенератор и держать его для таких случаев.
  2. Установить байпас, который будет отсекать циркуляционный насос и переводить систему на естественное движение горячей воды. Но поскольку мы говорим о закрытой схеме, эта перемычка может в некоторых разводках не помочь. Так что первый вариант решения проблемы лучше.

Что же такое открытая и закрытая система отопления? Название уже говорит о том, что в первом случае теплоноситель соприкасается с воздухом, а во втором нет. Место соприкосновения — расширительный бак. Он может быть с открытым верхом или полностью герметичным. Вторая конструкция — это емкость, куда установлена мембрана, поддерживающая давление с помощью закачанного внутрь газа.

Открытая конструкция позволяет горячей воде испаряться, а значит, ее объем будет постепенно уменьшаться. Это минус, но не очень большой. Просто владельцу дома периодически придется пополнять холодной водой контур системы отопления. Сделать это своими руками довольно просто, особенно, если подпитка будет производиться из водопроводной сети.

Для чего необходим циркуляционный насос?

Все дело в равномерном распределении теплоносителя по радиаторам. Особенно это актуально, когда дело касается такой системы, как однотрубная. Приведем в качестве примера схему «ленинградка». Это своеобразное кольцо, в центре которого установлен отопительный котел. Здесь нет стояков и сложной разводки труб — все достаточно просто.

От котла по комнатам проходит труба, в которую в каждой комнате врезаются радиаторы. Труба идет практически по уровню пола. Однотрубная схема позволяет сэкономить на материалах и упрощает монтажный процесс. Но у нее есть один существенный недостаток — система ленинградка не обеспечивает равномерного распределения горячей воды по батареям. Те, которые установлены ближе к котлу, получают тепловой энергии больше за счет высокой температуры теплоносителя. Часть тепла остается здесь, а остальная часть вместе с теплоносителем перемещается к следующим приборам, но уже с меньшей температурой.

Такое распределение не позволяет равномерно прогреть помещения дома. И чем дальше от котла расположена комната, тем холоднее в ней будет зимой. Эту проблему решает установленный циркуляционный насос. Он создает небольшое давление, при котором теплоноситель начинает внутри контура двигаться с определенной скоростью. Ее вполне хватает, чтобы равномерно распределить горячую воду по всем радиаторам отопления.

Внимание! Место установки циркуляционного насоса — на обратном контуре около котла. Почему это так важно? Все дело в том, что в этом контуре теплоноситель имеет самую низкую температуру. В конструкции циркуляционного насоса есть резиновые прокладки и манжеты, которые под действием горячей воды быстро выходят из строя. Поэтому и выбирается место, где температура теплоносителя минимальна. Кстати, расширительный бак устанавливается здесь же.

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя — не редкость. И хотя в ней чаще всего используется естественная циркуляция, с учетом размеров дома необходимо сделать некоторые дополнения, к которым относится циркуляционный насос. Без него равномерно распределить горячую воду по комнатам будет очень сложно, а в некоторых случаях просто невозможно. Особенно это касается многоэтажных домов, потому что естественная циркуляция не сможет поднять необходимое количество горячей воды до требуемого уровня, например, на второй этаж.

Особенности монтажного процесса

  • В отопительной системе закрытого типа можно использовать трубы с минимальным диаметром. Это большой плюс в плане экономии материалов, расходуемых на отопительную систему. Этим же объясняется удобство монтажа, особенно, если сборка производится своими руками.

В отоплении с естественной циркуляцией необходим большой объем воды, чтобы он под действием температуры мог продвигаться в трубной развязке. То есть, уменьшая сопротивление труб, мы увеличиваем скорость протока жидкости. А так как в системе с принудительной циркуляцией закрытого типа не нужно создавать скорость потока, потому что этим занимается насос, то нет и необходимости устанавливать трубы большого диаметра.

  • Объем теплоносителя также влияет на объем расширительного бака, который должен составлять 10% от емкости всей отопительной системы. В отоплении закрытого типа может быть установлен расширительный бачок меньшего объема. А это снижение затрат на покупку более дорогого прибора.
  • В отоплении закрытого типа — не столь важно, будет оно однотрубным или двухтрубным — рекомендуется устанавливать котлы с современной автоматикой. Именно она сможет четко контролировать и регулировать все проходящие процессы.

Кстати, многие производители устанавливают датчики, которые следят за скоростью теплоносителя и его температурой. Особенно следует отметить датчик антизакипания, который закрывает подачу топлива в камеру сгорания, когда горячая вода в контуре доходит до точки кипения.

Есть датчики антизамерзания, которые поддерживают внутри контура температуру не ниже +5С. Устанавливаются датчики, которые периодически включают циркуляционный насос во время длительного отключения отопительной системы. Это необходимо для того, чтобы находящийся в воде статор насоса не заклинило в процессе его запуска.

Добавим, что с помощью автоматики можно полностью контролировать подачу топлива в зависимости от температуры внутри комнат или на улице. Это позволяет программировать температурный режим в целом на определенный период времени, к примеру, на пару дней или на неделю.

Как правильно выбрать циркуляционный насос

Два основных показателя, по которым обычно выбирается циркуляционный насос — это его цена и удобство эксплуатации и обслуживания. Но есть несколько технических характеристик, которые определяются размерами обогреваемого дома.

Вот некоторые из них:

  • Площадь частного загородного дома — 250 м². Для него необходим насос мощностью не менее 3,5 м³/ч и напором 0,4 атм. Хотя с напором надо быть осторожнее. Иногда у мощного насоса небольшой напор, которого не хватает, чтобы поднять теплоноситель на нужный этаж. Поэтому наши советы носят исключительно рекомендательный характер.
  • Площадь 250–350 м². Мощность насоса должна быть не меньше 4,5 м³/ч, а напор — 0,6 атм.
  • Площадь 350–800 м². Мощность — 11 м³/ч и напор 0,8 атм.

Кстати, рекомендованные нами показатели могут быть использованы для однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией. Особенно такой насос хорошо будет работать в схеме «ленинградка».

Конечно, чтобы точно подобрать насосное оборудование, необходимо учесть много различных показателей. К примеру, длину отопительных контуров, количество радиаторов, мощность котла, диаметр устанавливаемых труб и материал, из которого они изготовлены, наличие запорной арматуры, ее вид и количество. Даже вид используемого топлива влияет на выбор. Так что самостоятельно этот подбор не осуществить, и пусть этим занимаются специалисты.

Обратите внимание! Нормальной работе циркуляционного насоса будут мешать воздушные пробки, которые образуются в радиаторах, стояках и горизонтальных контурах. Для их устранения устанавливаются краны Маевского на радиаторах, автоматические воздухоотводчики и другие приспособления. Их наличие в современных отопительных сетях — это гарантия качественной работы системы в целом.

Заключение по теме

Насколько оправдана система с принудительной циркуляцией теплоносителя? Специалисты в один голос уверяют, что работает она очень эффективно. Но энергозависимость схемы уменьшает ее привлекательность. Во-первых, это дополнительные счета за оплату электроэнергии. Во-вторых, это проблемы, связанные с отключением электричества по непонятным причинам.

Отметим, что циркуляционный насос — это маломощный прибор, потребляющий не очень много электроэнергии. И все же потребляет. Как справиться со второй проблемой, мы уже говорили выше, так что не будем повторяться. Пусть эти два минуса существуют, поскольку без них никуда. Но они полностью перекрываются плюсами эффективной работы всего отопления. Поэтому закройте глаза на неприятности, и пусть они вас сильно не тревожат.

Источники: http://obogrevguru.ru/otopitelnaya-sistema-zakrytogo-tipa-v-chastnom-dome. html, http://kotel.guru/sistemy-otopleniya/prinuditelnaya-cirkulyaciya/shema-zakrytoy-sistemy-otopleniya-imeyuschey-prinuditelnuyu-cirkulyaciyu.html, http://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/sxemy/sistema-otoplenija-s-prinuditelnoj-cirkuljaciej-zakrytogo-tipa-7709

Система отопления с принудительной или естественной циркуляцией


Для того, чтобы правильно подобрать оборудование для отопления, необходимо разобраться по трем основным вопросам:

— какой источник энергии для системы использовать

— какое исполнение котла выбрать

— какую схему системы водяного отопления применить

Для начала определимся, какой источник энергии мы можем применить для отопления.

Обычно, если к дому подведен газопровод, то намного экономичнее будет использование газового котла. Если же нет возможности провести газ или на это потребуется много времени и средств, но есть электричество, тогда резонно купить электрокотел для отопления. Если же в качестве источника энергии нет ни газа, ни электричества, тогда выбираем твердотопливный котел или котел «на дровах».

В отличии от твердотопливных котлов, газовые и электрические котлы бывают как напольного, так и настенного исполнения.

Основным преимуществом настенных котлов является их компактность и эргономичность, встроенные циркуляционный насос, расширительный бачок для отопления и группа безопасности;

недостаток — это практическая невозможность использования их для систем с естественной циркуляцией теплоносителя.

Существуют открытая схема водяного отопления и закрытая.

При открытой схеме, происходит естественная циркуляция теплоносителя в системе, при закрытой при помощи вспомогательного оборудования — циркуляционного насоса. На картинке ниже- система отопления с естественной циркуляцией

Система с естественной циркуляцией


Недостатки открытой схемы :

— диаметр трубы для циркуляции должен быть не менее 40-50 мм;

— расширительный бак необходимо монтировать на определенной высоте, в самой высокой точке системы;

— невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя, из-за его испарения.

Преимущества закрытой системы отопления :

— высокий КПД;

— возможность использование трубы небольшого диаметра 25 мм;

— равномерное распределение тепла в системе, благодаря циркуляционному насосу;

— малогабаритный расширительный мембранный бак может устанавливаться не только в верхней точке, но и на других участках системы отопления с принудительной циркуляцией при использовании напольного котла;

— возможность применения антифриза;

— простота монтажа.

Расширительный бачок для системы отопления

Считается, что объем мембранного бака должен составлять 7-10 процентов от объема теплоносителя в системе водяного отопления. Например, если в системе находится не более 100 литров воды или антифриза, то мембранного расширительного бачка для отопления объемом 8 литров будет достаточно.

Система с принудительной циркуляцией


Насос для отопления как выбрать

Для того, чтобы правильно выбрать насос для отопления, принято учитывать два основных параметра: диаметр присоединительных элементов насоса и максимальную высоту подъема теплоносителя.

Для примера, рассмотрим маркировку насоса Grundfos UPS 25-40.

Число 25 указывает на диаметр подсоединяемой трубы, т.е. 25 мм или 1 дюйм. Цифра 40 обозначает максимальную высоту подъема теплоносителя для данной модели, это 4 метра. Существует множество других моделей этих насосов, например, Grundfos UPS 32-60. В данном случае, присоединение насоса 32 мм, высота подъема 6 метров и т.д.

На практике, для нормальной циркуляции теплоносителя в двухэтажном жилом доме, как и производственном помещении, площадь которого не превышает 200 квадратных метров, лучше выбрать насос для отопления с максимальным подъемом 6 метров.
Циркуляционный насос устанавливается на обратной трубе «обратке» на расстоянии 0,5-1 метр от котла.

Важным элементом закрытой системы водяного отопления является группа безопасности, включающая в себя предохранительный и воздушный клапан и манометр для контроля за давлением в системе. Группа безопасности легко монтируется и устанавливается на верхнем участке системы отопления.

nomortogelku.xyz

Читайте также:

Открытая и закрытая системы отопления

ГлавнаяПокупателямПолезные статьиОтоплениеОткрытая и закрытая системы отопленияКотлыДымоходыНасосыОтоплениеБойлерыОстальное

Существуют различные способы переноса тепла, вырабатываемого котлом, в помещения, которые необходимо обогреть. Физически такой перенос выполняется с помощью различных сред, называемых теплоносителями. Они могут быть как газообразными, так и жидкими. Здесь мы предлагаем вам краткий обзор отопительных систем, разработанных для передачи тепла посредством жидких теплоносителей (к ним относятся всем известные вода и антифриз). Обе системы располагают ценными качествами и особенностями, которые обусловливают выбор одной из них в каждом конкретном случае.

Открытая система отопления

Самая первая открытая водяная система была изобретена французским инженером М.Боннеманом ещё в 1777 году. Конечно, за два с лишним века она претерпела множество изменений, но основной принцип её устройства и работы сохраняется по сей день. Открытые отопительные системы получили широкое распространение для снабжения теплом небольших частных жилых домов и общественных зданий.

Что касается многоквартирных домов, то в них этот способ поначалу применялся только для отопления отдельных квартир. Вода, используемая в качестве теплоносителя, подогревалась до желаемой температуры в теплообменнике, который устанавливали в кухонном очаге. Но уже в начале ХХ века появились доходные дома с общими котельными, расположенными в подвалах или в пристройках.

Что представляет собой открытая система отопления с естественной циркуляцией? Её устройство несложно, а принцип работы основан на известных всем со школьных лет законах термодинамики. Котел, установленный в нижней точке отопительной системы, нагревает воду. Тепловое расширение воды сопровождается уменьшением её плотности, поэтому, нагревшись, она поднимается вверх. При остывании наблюдается обратный процесс: плотность воды увеличивается и она опускается вниз, где попадает в котел и вновь подвергается нагреванию. В верхней точке такой системы (например, на чердаке) устанавливается открытый расширительный бак – в него отводятся излишки воды, образующиеся при её расширении.

Если зимой хозяева не проживают в доме и отопление не используется, то всю воду из системы необходимо слить, чтобы избежать её замерзания и разрывов трубопроводов.

Какие достоинства есть у этого способа отопления?

  • простота конструкции и обслуживания, несложный монтаж;
  • небольшая стоимость, поскольку отсутствуют технически сложные элементы;
  • высокая надежность;
  • независимость от дополнительных источников энергии, например, от электричества;
  • при работе системы не возникает шум.

Наряду с достоинствами, у этого вида отопления имеются и недостатки:

  • поскольку система открыта для доступа воздуха, происходит постоянное испарение воды. Поэтому приходится отслеживать её уровень в расширительном баке и добавлять воду по мере необходимости. А подпитка закрытой системы отопления потребуется только в тех случаях, когда имеется утечка жидкости из системы;
  • невозможно использовать в качестве теплоносителя антифриз, так как он легко испаряется;
  • воздух, проникающий в трубы, создает условия для коррозии металлических элементов. Кроме того, если при монтаже не был выдержан необходимый для естественного оттока воды наклон труб, то возможно образование воздушных пробок;
  • для предотвращения потерь тепла расширительный бак должен быть снабжен качественной теплоизоляцией;
  • коэффициент полезного действия у этого вида отопления невысок;
  • способ подходит только для обогрева небольших зданий.

Закрытая система отопления

Бурное развитие многоэтажного строительства потребовало организации центрального отопления. При этом довольно скоро стало очевидным, что экономически целесообразно строить крупные котельные, способные обеспечить теплом целый район. Нередко такие котельные совмещают теплоснабжение промышленных предприятий, общественных зданий и жилых домов.

Понятно, что для реализации столь масштабной цели потребовалась иная, закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема которой включала циркуляционные насосы. Они необходимы, чтобы создать достаточное давление для движения теплоносителя по трубам большой протяженности и его подачи на высоту многоэтажных зданий. В наши дни такие системы, благодаря своим преимуществам, получили очень широкое распространение и используются также для отопления частных домов и малоэтажных зданий.

Как устроена и как работает закрытая система отопления частного дома и зданий иного назначения?

В отличие от предыдущего варианта, она герметична. Расширительные баки, выпускаемые промышленностью для таких систем, разделены эластичной мембраной на два отсека. В один из них закачивается азот или воздух под определенным давлением, а через другой отсек проходит поток теплоносителя. При его расширении мембрана растягивается. Образуется выпуклость, направленная в сторону воздушного отсека, в результате чего в нем возрастает давление. При остывании теплоносителя происходит обратный процесс. Мембранный расширительный бак может быть установлен в любом месте системы, в том числе рядом с котлом.

Циркуляционный насос монтируется на выходе из системы труб и радиаторов, неподалеку от котла. Он включается автоматически в момент получения сигнала о возрастании давления (это происходит при повышении температуры).

Достоинства закрытых систем:

  • поскольку они герметичны, то появляется возможность вместо воды использовать антифриз. Сливать этот теплоноситель из труб на зиму не требуется;
  • воздух не поступает в систему, поэтому максимально снижена вероятность возникновения коррозии и воздушных пробок;
  • систему можно применять для устройства «теплых полов»
  • открытая и закрытая система отопления различаются диаметром применяемых в них трубопроводов. Для закрытых можно использовать трубы меньшего диаметра, чем для первого типа. Такие трубопроводы стоят дешевле, кроме того, их легче скрыть за декоративной отделкой стен. Необходимый диаметр трубы рассчитывается исходя из нормативов теплопередачи с учетом скорости потока теплоносителя и его расхода.

Конечно, у этого способа, при всех его неоспоримых преимуществах, имеются и недостатки:

комплект необходимого оборудования для такой системы обходится дороже, чем для первого типа;
циркуляционный насос работает на электрической энергии, поэтому на случай перебоев в её подаче придется купить источник бесперебойного питания с аккумулятором достаточной емкости. Другой вариант – установить в доме небольшой электрогенератор, работающий на дизельном или газовом топливе;
монтажные работы, как и в первом случае, не представляют чрезмерной сложности, но к герметичности соединений предъявляются повышенные требования, ведь система находится под давлением.

Промежуточные варианты и их возможности

Случается, что в доме уже есть отопительная система открытого типа, вполне пригодная к эксплуатации, но по каким-либо причинам возникает желание её изменить. Покупка и установка в систему мембранного бака позволяют в результате получить некий гибрид – в вашем доме появится закрытая система отопления с естественной циркуляцией.

Достоинством этой системы является её полная независимость от снабжения электроэнергией. Однако в ней сохраняются все перечисленные выше особенности (в том числе недостатки) водяного отопления с естественной циркуляцией. Тем не менее, для обогрева небольшого дома или дачи такой вариант вполне подходит.

Есть и другое интересное решение – открытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема которой повторяет обычную, но дополнена циркуляционным насосом. За счет его работы удается повысить эффективность системы. При необходимости её можно переключать на работу без насоса, поэтому отсутствие электроэнергии не создаст хозяевам дома проблем с теплоснабжением.

Если вы затрудняетесь в выборе вида отопительной системы для своего дома, наши специалисты предоставят вам исчерпывающую информацию и помогут остановиться на наиболее выгодном варианте. Компания «Мой котел» предлагает монтаж любых отопительных систем «под ключ» с гарантией на выполненную нами работу.

.

Разница между системами лучистого отопления с открытым и замкнутым контуром

Несколько десятилетий назад PEX заменил полибутилен (PB) в установках лучистого отопления с открытым и закрытым контуром, и ландшафт геотермальных систем отопления изменился навсегда. Многие причины способствовали этой эволюции, но изменение было неизбежным.
Трубка PEX является гибкой, простой в установке и обладает всеми характеристиками, необходимыми для создания эффективной системы лучистого отопления с открытым или закрытым контуром. Меньшая жесткость, чем у металлических труб, дает огромное преимущество. Он справляется с колебаниями температуры, характерными для систем лучистого отопления, намного лучше, чем его конкуренты. Он неподвержен коррозии и не требует дополнительных химикатов, поскольку монтажники PEX могут использовать PEX на очень больших расстояниях. Вместо методов цемента с растворителем или термического сплавления швы формируются с помощью различных методов механического сжатия. Он устойчив к замерзанию и разрушению, что является еще одним огромным преимуществом при работе с трубами PEX, которые можно прокладывать глубоко под землей или размещать в бетонных массах, называемых гипсобетоном или гипсовым бетоном.

Геотермальные системы отопления можно прокладывать в траншеях, выкапывать в глубоком пласте или бурить. Системы с открытым контуром, например, как правило, используют колодец для откачки воды из водоносного горизонта, который проходит через теплообменник насоса, а затем сбрасывает воду в другой колодец или ближайшую реку. Теоретически это гораздо более эффективно, чем системы с замкнутым контуром, потому что оно вытягивает тепло из постоянного потока воды из глубины земли. Однако в настоящее время системы с открытым контуром запрещены во многих частях страны из-за проблем с качеством воды.

Трубы

PEX одобрены для систем водяного отопления (открытого или замкнутого цикла) во всех сантехнических и механических нормах моделей в штатах. В системе с замкнутым контуром в качестве теплообменника используется непрерывный контур из труб PEX. Трубка подсоединяется к тепловому насосу, и с соответствующим раствором антифриза она циркулирует по всему контуру. В отличие от разомкнутой системы, потребляющей воду из скважины, замкнутая система пересчитывает свой теплопередающий раствор в трубу; работает в замкнутой системе управления.Приблизительно от двух до трех галлонов в минуту на тонну производительности необходимо для эффективного теплообмена.

Потенциал для вредных бактерий также намного меньше в закрытой системе. Веб-сайты федеральных центров по контролю за заболеваниями (www.cdc.gov) сообщают, что от 8 000 до 18 000 человек ежегодно заболевают болезнью легионеров, при этом заболевание приводит к летальному исходу в 5–30 % случаев.

Компоненты системы с замкнутым контуром менее дороги по сравнению с системой с разомкнутым контуром, поскольку для нее требуются фитинги из бронзы или нержавеющей стали вместо чугуна.Замкнутые системы стали наиболее распространенными из геотермального отопления. При правильной установке замкнутая система экономична и надежна.

Связанные документы:
Проектирование эффективной системы лучистого отопления пола
Объяснение системы лучистого отопления: нагреватели и циркуляционные насосы
Объяснение системы лучистого отопления: инжекционное смешивание тепловой насос для системы лучистого отопления пола
Зональные клапаны в системе лучистого отопления

Система прямой циркуляции — обзор

2.

2 Активные солнечные водонагревательные системы

В отличие от пассивных систем, активные системы используют один или несколько насосов для циркуляции рабочей жидкости в системе. Активные системы можно разделить на системы с прямой циркуляцией и системы косвенного нагрева воды. В системах с прямым или открытым контуром вода из резервуара для хранения циркулирует непосредственно в коллекторе для нагревания солнечной энергией, тогда как в непрямой активной системе жидкий теплоноситель циркулирует через коллектор и отводит тепло через теплообменник в воды в накопительном баке [3].

Прямые системы просты в эксплуатации, но чувствительны к условиям замерзания и могут обеспечивать горячую воду умеренной температуры (∼50–60 °C) [24]. Чтобы решить проблемы с зависанием, были приняты некоторые конструктивные изменения. Одной из таких модификаций является работа системы прямой циркуляции в режиме обратного дренажа, в котором насос со встроенным дифференциальным регулятором используется для циркуляции воды из накопительного бака в солнечные коллекторы [3]. Хотя существует множество исследовательских работ, связанных с системами SWH прямого режима, здесь обсуждаются некоторые из последних исследований.

Совсем недавно вакуумные трубчатые коллекторы использовались для нагрева воды в бытовых целях, и было замечено, что производительность вакуумных трубчатых коллекторов намного выше, чем у плоских коллекторов, из-за низких конвекционных потерь тепла от поглотителя. Модель теплопередачи для оценки производительности полностью стеклянных вакуумных трубчатых коллекторов, включенных в систему с прямой циркуляцией, была разработана Li et al. [36]. Эта упрощенная модель учитывает естественную циркуляцию в одинарной стеклянной трубке, а также принудительную циркуляцию в коллекторе.Уравнения течения были получены путем анализа потерь на трение и сил плавучести внутри трубы. Между прогнозируемой и расчетной температурами на выходе из коллектора наблюдалось хорошее совпадение, отклонение не превышало 5 %.

Помимо рассмотренных выше типов коллекторов, в настоящее время также доступна относительно новая система SWH с V-образным желобом. Чонг и др. [37] исследовали экономичную новую систему SWH с V-образным желобом, в которой использовалась прямая циркуляция. Было замечено, что тепловые характеристики SWH могут быть существенно улучшены за счет интеграции солнечного поглотителя с V-образным желобчатым отражателем.Система была протестирована с остеклением и без него, а также с различными изоляционными материалами. Сообщалось, что прототип может достичь оптической эффективности 71% при максимальной температуре воды на выходе 82 °C и 67 °C с изоляцией и без нее соответственно.

Как правило, системы прямого нагрева обычно используются в регионах с большим количеством солнечного света и умеренными условиями окружающей среды. Для регионов с меньшим количеством солнечных часов и низкими условиями окружающей среды используются косвенные системы водяного отопления.Эти системы надежны в работе и обеспечивают эффективную защиту от замерзания [24]. Жидкий теплоноситель (HTF), такой как этиленгликоль и другие хладагенты, циркулирует между коллектором и накопительным баком через теплообменник. Косвенные системы SWH работают в режиме тепловых насосов (ТН), чтобы дополнить прирост солнечной энергии в коллекторе. Эти системы SWH на базе HP за последние 20 лет продемонстрировали несколько улучшений конструкции. Горячая вода вырабатывается с использованием отработанного тепла или других низкотемпературных источников, в которых эксклюзивная рабочая жидкость циркулирует в коллекторе, а полученное тепло отводится через теплообменник в накопительную воду.Тепловой насос с использованием солнечной энергии является широко используемым типом; однако одна из проблем заключается в том, что его производительность очень низкая при низкой температуре окружающей среды. Существует множество исследований [38–43], связанных с косвенным режимом систем SWH для улучшения их производительности, и обсуждаются некоторые из недавних исследований.

Чатурведи и соавт. испытали систему ВД с прямым расширением и переменной производительностью на солнечной энергии (DX-SAHPS) для нагрева воды. [38]. Для системы теплового насоса использовался голый солнечный коллектор, действующий как испаритель. Система была испытана в самых разных условиях окружающей среды, и, соответственно, скорость компрессора изменялась с помощью частотно-регулируемого привода. Результаты наблюдений показали, что коэффициент полезного действия (КПД) системы можно значительно повысить за счет снижения скорости компрессора при более высоких температурах окружающей среды. Следовательно, такие системы работают лучше летом, чем зимой.

Еще одна конструкция DX-SAHPS была предложена Kuang et al. [39], в котором оголенный плоский коллектор длиной 2 м 2 выступал в качестве источника, а также испарителя хладагента (рис.4). Из имитационной модели был сделан вывод, что среднемесячный КПД колеблется от 4 до 6, а эффективность коллектора составляет около 40–60 % [39]. Подобно этой работе, Li et al. [40] представили еще одно экспериментальное исследование по DX-SAHP. Результаты показали, что предлагаемая система может достигать КПД 6,61 в ясный солнечный день ( T a = 17,1 °C, I = 955 Вт/м 2 ). Даже в пасмурные и дождливые ночи система могла работать умеренно с КПД 3.11.

Рис. 4. Водонагреватель DX-SAHP [39].

Интегральная система нагрева воды тепловым насосом с использованием солнечной энергии (ISAHP) была изучена Chyng et al. [41]. Эксперименты проводились более года, чтобы зафиксировать годовую производительность. Моделирование проводилось на основе предположения, что все компоненты находятся в стационарном состоянии, за исключением резервуара для хранения. Модель хорошо согласовывалась с экспериментальными данными, а предсказанные результаты находились в пределах 10% от измеренных данных. Было замечено, что ежедневный общий COP для системы составлял около 1.7–2,5.

Помимо тепловых насосов, были также введены тепловые трубы для дальнейшего повышения производительности системы. Водонагреватель с тепловыми трубками был изготовлен и испытан/смоделирован Huang et al. [42]. Производительность комбинированного коллектора с солнечными тепловыми трубками и обычного ТН была исследована для расчета общего КПД системы. Когда солнечное излучение было низким, система работала в режиме HP. Однако в ясные солнечные дни режим тепловых трубок работал независимо от подводимой электроэнергии для более высокой тепловой эффективности.Результаты показали, что COP гибридного режима работы может достигать 3,32, и поэтому его производительность была выше примерно на 28,7% по сравнению с режимом работы HP.

Guoying et al. [43] работал над солнечной системой высокого давления с воздушным источником для нагрева воды. В этой системе использовался специально разработанный плоский коллектор, снабженный трубками со спиральными ребрами (которые также действуют как испаритель), для использования энергии окружающего воздуха, а также солнечного излучения. Результаты моделирования показали, что SAS-HPWH может эффективно нагревать воду до 55 °C в различных погодных условиях.

Водяные системы отопления

Водяные системы отопления — это системы водяного отопления, в которых вода используется в качестве среды для передачи и передачи тепла в различные помещения и помещения внутри строения. Водяные системы отопления основаны либо на самотечном принципе, либо на принудительной циркуляции. Водяное отопление или принудительное водяное отопление широко используется в жилых и коммерческих структурах.

В типичной системе водяного отопления вода нагревается в бойлере или водонагревателе и циркулирует по трубам к плинтусным конвекторам или радиаторам, расположенным в различных помещениях.Источником энергии, используемым для нагрева воды, может быть нефть, природный газ, пропан, электричество или твердое топливо, в зависимости от типа нагревателя.



Горячая вода циркулирует по трубам к плинтусным конвекторам или радиаторам, расположенным вдоль стен комнат, или через радиаторные панели, установленные в полах или потолках. Расположенный в центре термостат регулирует температуру в небольших жилых и коммерческих зданиях. Когда термостат запрашивает тепло, бойлер или водонагреватель нагревает воду, нагревает воду и направляет ее в комнатные конвекторы или панели лучистого отопления, где она высвобождается и распределяется по комнатам за счет естественной конвекции.

В больших домах и коммерческих зданиях системы отопления разделены на зоны с индивидуальными термостатами, контролирующими температуру в каждой зоне.

 

Классификация систем водяного отопления

Системы водяного отопления можно классифицировать по-разному, в зависимости от используемых критериев. Общепризнанными являются следующие классификационные категории:

  • Тип циркуляции воды;
  • расположение трубопроводов;
  • Температура подаваемой воды.

Во всех системах водяного отопления вода циркулирует либо путем естественного протекания, либо принудительно по трубопроводу. Первая из них называется самотечной системой водяного отопления , потому что циркуляция возникает из-за разницы в весе воды, вызванной разницей температур (тяжелая при холодной, легкая при горячей).

В системе принудительного водяного отопления ускоренная циркуляция воды может быть результатом:

  • Использование высоких давлений;
  • Нагрев оборотной воды и конденсация пара;
  • Подача пара или воздуха в основной стояк;
  • Использование комбинации насосов и локальных бустеров;
  • Использование только насосов.

Если в системе водяного отопления используется температура подаваемой воды выше 250 град. F, он классифицируется как высокотемпературная система . Системы высокотемпературного отопления широко используются в крупных отопительных установках, таких как коммерческие или промышленные здания.

A низкотемпературная система отопления – система, имеющая температуру подаваемой воды ниже 250 град. F и обычно используется в жилых и небольших коммерческих зданиях.

 

Преимущества водяных систем отопления

Существует несколько преимуществ использования системы водяного отопления по сравнению с паровыми и воздушными системами отопления. Вот некоторые из этих преимуществ:

  • Водяное отопление является более гибким, чем паровые системы низкого давления, поскольку температуры могут варьироваться в широких пределах.
  • Из-за низких рабочих температур воды тепло от водяного отопления относительно мягкое, а воздух не становится слишком сухим.
  • Функционируют как резервуар для хранения тепла, так как радиаторы некоторое время остаются теплыми после того, как пожар в котле потушен.
  • Системы водяного отопления обеспечивают равномерное и комфортное тепло без проблем с расслоением воздуха и холодными карманами.
  • Комфортный уровень влажности.
  • На циркуляцию воды расходуется меньше энергии, чем на продувку воздуховодов.
  • Тихая работа.
  • Легкое зонирование.

 

Недостатки водяных систем отопления

Основным недостатком систем водяного (водяного) отопления является первоначальная стоимость установки, которая оказывается выше по сравнению с системами отопления с принудительным нагнетанием теплого воздуха (FWA).Другие общеизвестные недостатки:

  • Медленная тепловая реакция;
  • Застой воздуха, вызванный отсутствием вентиляции;
  • Плинтусные конвекторы могут мешать расстановке мебели;
  • Конденсат в некоторых системах охлаждения Hydronic.

Как это работает — Солнечные водонагреватели | Продукция

Солнечные водонагреватели бывают самых разных конструкций, все они включают коллектор и накопительный бак, и все они используют тепловую энергию солнца для нагрева воды.

Солнечные водонагреватели обычно описываются в зависимости от типа коллектора и системы циркуляции.

Типы коллекторов
Коллекторы периодического действия , также называемые системами интегрированного коллектора-накопителя (ICS), нагревают воду в темных баках или трубах внутри изолированного бокса, сохраняя воду до ее забора. Вода может оставаться в коллекторе в течение длительного периода времени, если потребление домашних хозяйств низкое, что делает его очень горячим.Темперирующий клапан — это ваша защита от ошпаривания на кране. Терморегулирующий клапан смешивает холодную воду, чтобы снизить ее температуру перед подачей в кран. Коллекторы периодического действия несовместимы с замкнутыми циркуляционными системами. Таким образом, они, как правило, не рекомендуются для холодного климата.
Плоские коллекторы обычно состоят из медных трубок, закрепленных на плоских поглотительных пластинах. Наиболее распространенная конфигурация представляет собой ряд параллельных труб, соединенных на каждом конце двумя трубами, впускным и выпускным коллекторами.Сборка плоской пластины содержится в изолированной коробке и покрыта закаленным стеклом. Плоские коллекторы

обычно рассчитаны на 40 галлонов воды. Два коллектора обеспечивают примерно половину горячей воды, необходимой для обслуживания семьи из четырех человек.

Вакуумные трубчатые коллекторы являются наиболее эффективными доступными коллекторами. Каждая вакуумированная трубка по принципу действия аналогична термосу. Стеклянная или металлическая трубка, содержащая воду или теплоноситель, окружена стеклянной трубкой большего размера. Пространство между ними представляет собой вакуум, поэтому жидкость теряет очень мало тепла.

Эти коллекторы могут хорошо работать даже в пасмурную погоду и работать при температурах до -40°F. Отдельные трубки заменяются по мере необходимости. Вакуумные трубчатые коллекторы могут стоить в два раза дороже за квадратный фут, чем плоские коллекторы.

Замкнутые или непрямые системы используют незамерзающую жидкость для передачи тепла от солнца к воде в резервуаре для хранения. Тепловая энергия солнца нагревает жидкость в солнечных коллекторах.Затем эта жидкость проходит через теплообменник в накопительном баке, передавая тепло воде. Затем незамерзающая жидкость возвращается обратно в коллекторы. Эти системы имеют смысл в морозном климате.

Циркуляционные системы
В системах Direct вода циркулирует через солнечные коллекторы, где она нагревается солнцем. Затем нагретая вода хранится в баке, направляется в безбаковый водонагреватель или используется напрямую.Эти системы предпочтительнее в климате, где редко бывают заморозки. Защита от замерзания необходима в холодном климате.
Замкнутый контур , или непрямой , системы используют незамерзающую жидкость для передачи тепла от солнца к воде в резервуаре для хранения. Тепловая энергия солнца нагревает жидкость в солнечных коллекторах. Затем эта жидкость проходит через теплообменник в накопительном баке, передавая тепло воде. Затем незамерзающая жидкость возвращается обратно в коллекторы.Эти системы имеют смысл в морозном климате.
Активный или с принудительной циркуляцией , в системах используются электрические насосы, клапаны и контроллеры для перемещения воды из коллекторов в накопительный бак. Они распространены в США
Пассивные системы не требуют насосов. Естественная конвекция перемещает воду из коллекторов в накопительный бак по мере ее нагрева.

Принудительная циркуляция

 Принудительная циркуляция теплообменника

В современных домах наиболее предпочтительна система принудительной циркуляции теплообменника.Основным компонентом этой системы является циркуляционный насос.

Циркуляционный насос приводит в движение теплоноситель, создает циркуляцию в теплоносителе. Он питается от электричества. В случае скачков напряжения необходима установка стабилизатора напряжения в электрощите для предотвращения выхода устройства из строя.

Циркуляционный насос выбирается исходя из объема перегоняемого теплообменника и необходимого давления. Расчет этих параметров зависит от длины водяного контура и диаметра труб.

Циркуляционные насосы можно разделить на два типа по положению двигателя:

1. Устройства с сухим ротором. Эти насосы получили свое название, так как двигатели этих насосов не отвечают перекачиваемой воде. Имеют высокий КПД, но имеют повышенный уровень шума.

2. Устройство с мокрым ротором. Ротор вращается в охлаждающей среде, которая смазывает подшипники и выполняет функцию охлаждения — всегда устанавливается горизонтально. Практически бесшумный. КПД около 50%.Конструкция может самооткачивать воздух во время запуска. Он состоит из чугунного корпуса, в котором находится электродвигатель с установленной на роторе крыльчаткой (вращающаяся часть различных механизмов, часто с лопастями).

Учитывать возможные поломки циркуляционного насоса. Для обеспечения естественной циркуляции теплообменника в обход циркуляционного насоса необходим «байпас»:

Схема установки циркуляционного насоса через «байпас»

1 — Магистральный трубопровод.

2 — Байпас.

3 — Фильтр первой ступени.

4 — Запорная арматура.

5 — Циркуляционный насос.

Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на обратке перед котлом отопления, так как более низкая температура теплоносителя продлевает срок службы насоса.

Общие схемы закрытых систем отопления с принудительной циркуляцией теплообменника

Однотрубная система отопления

1 — Циркуляционный насос.

2 — Отопительный котел.

3 — Предохранительные устройства.

4 — Расширительный бачок.

5 — Радиатор отопления.

Плюсы:

Экономия денег. Используется одна труба вместо двух.

Простота и короткие сроки монтажа.

Имеет меньший объем охлаждающей жидкости.

Повышенная гидравлическая устойчивость.

Минусы:

Уязвимость к зависанию. Замерзание хотя бы в одном месте делает всю схему неработоспособной.

Большие потери тепла на расстоянии от котла. Радиаторы в конце контура греют меньше.Для компенсации требуется больше секций.

Двухтрубная система отопления

1 — Циркуляционный насос.

2 — Отопительный котел.

3 — Предохранительные устройства.

4 — Расширительный бачок.

5 — Радиатор отопления.

Плюсы:

В каждый радиатор подается охлаждающая жидкость с одинаковой температурой.

Позволяет быстро находить недостатки и ошибки.

Меньший размер обогревателя.

Минусы:

Цена и сроки монтажа выше, чем у однотрубного.Но это компенсируется удобством и надежностью.

Двухтрубная система отопления с использованием коллектора

без



5 90.

2 — Расширительный бак

3 — Отопительный котел.

4 — Предохранительные устройства.

5 — Распределительные коллекторы.

6 — Радиатор отопления.

В такой системе отопления трубы подачи и обратки дополнены распределительными коллекторами, с помощью которых осуществляется подача теплоносителя.При этом каждая труба, отходящая от коллектора, питает небольшую группу нагревательных элементов и установку водяного теплого пола.

Дополнительно

Бак расширительный мембранный — устроен таким образом, что при увеличении объема теплоносителя за счет его нагрева теплоноситель не разрывает трубы, а заполняет расширительный бак без контакта с воздухом. Используется в закрытой системе.



Необходимые обязательные устройства безопасности, которые будут контролировать работу закрытой системы.Эти предохранительные устройства обычно устанавливаются сразу после котла.

Манометр — Показывает давление в системе.

Сливной клапан — Сбрасывает избыточное давление.

Воздухоотводчик — удаляет из системы пар, образующийся при перегреве.

Для системы отопления с принудительной циркуляцией теплообменника можно использовать трубы меньшего диаметра, чем в системе с естественной циркуляцией. Это позволяет снизить стоимость системы отопления. Маленькие трубы легче монтировать.

Плоский коллектор для использования в солнечных системах горячего водоснабжения

Плоский солнечный коллектор для солнечного горячего водоснабжения

Плоский коллектор представляет собой теплообменник, который преобразует лучистую солнечную энергию солнца в тепловую энергию с использованием известной теплицы. эффект. Он собирает или улавливает солнечную энергию и использует эту энергию для нагрева воды в доме для купания, стирки и обогрева, и даже может использоваться для нагревания открытых бассейнов и джакузи.

Для большинства бытовых и небольших коммерческих систем горячего водоснабжения плоский солнечный коллектор имеет тенденцию быть более рентабельным из-за его простой конструкции, низкой стоимости и относительно простой установки по сравнению с другими формами систем водяного отопления.Кроме того, солнечные плоские коллекторы более чем способны обеспечить необходимое количество горячей воды требуемой температуры.

Плоский солнечный коллектор на крыше

Плоский солнечный коллектор обычно состоит из большой пластины, поглощающей тепло, обычно из большого листа меди или алюминия, так как они оба являются хорошими проводниками тепла, окрашенного или химически травленного в черный цвет для поглощения как можно больше солнечной радиации для максимальной эффективности.

Эта зачерненная теплопоглощающая поверхность имеет несколько параллельных медных труб или трубок, называемых стояками, которые проходят вдоль пластины и содержат теплоноситель, обычно воду.

Эти медные трубы соединяются, припаиваются или припаиваются непосредственно к пластине абсорбера для обеспечения максимального контакта с поверхностью и теплопередачи. Солнечный свет нагревает поглощающую поверхность, температура которой увеличивается. По мере того, как пластина нагревается, это тепло передается по стоякам и поглощается жидкостью, протекающей внутри медных труб, которая затем используется в домашнем хозяйстве.

Трубы и поглотительная пластина заключены в изолированный металлический или деревянный ящик с листом остекления, стеклом или пластиком на передней части для защиты закрытой поглотительной пластины и создания изолирующего воздушного пространства.Этот материал для остекления не поглощает солнечную тепловую энергию в значительной степени, и поэтому большая часть поступающего излучения воспринимается зачерненным поглотителем.

Воздушный зазор между листом и материалом остекления задерживает это тепло, предотвращая его выход обратно в атмосферу. Когда пластина поглотителя нагревается, она передает тепло жидкости внутри коллектора, но также отдает тепло окружающей среде. Чтобы свести к минимуму эту потерю тепла, дно и боковые стороны плоского коллектора изолированы высокотемпературной жесткой пеной или изоляцией из алюминиевой фольги, как показано на рисунке.

Типовой плоский коллектор

Плоские коллекторы могут нагревать жидкость внутри с помощью прямого или непрямого солнечного света под разными углами. Они также работают при рассеянном свете, который преобладает в пасмурные дни, поскольку поглощается окружающее тепло, а не свет, в отличие от фотогальванических элементов. Насколько горячая циркулирующая вода будет зависеть в основном от времени года, чистоты неба и того, насколько медленно вода течет по коллекторным трубам.

Солнечные тепловые системы прямого и косвенного нагрева

Существует несколько различных способов нагрева воды для использования в домашних условиях. Солнечные водонагревательные системы, в которых используются плоские солнечные коллекторы для улавливания солнечной энергии, могут быть классифицированы как прямые или непрямые системы в зависимости от того, как они передают тепло вокруг системы. Чтобы успешно нагревать воду и использовать ее как днем, так и ночью, вам потребуется как солнечный коллектор для улавливания тепла и передачи его воде, так и резервуар для горячей воды для хранения этой горячей воды для использования. по мере необходимости.

Прямая солнечная тепловая система

Прямая солнечная система нагрева воды, также известная как активная разомкнутая система, использует насос для циркуляции воды по системе. Более холодная вода перекачивается прямо из дома в центральное водохранилище или погружной резервуар и проходит через солнечный коллектор для нагрева. Горячая вода выходит из плоского коллектора и возвращается обратно в бак по непрерывному контуру. Оттуда вода закачивается обратно в дом в виде горячей воды.

Можно использовать низковольтный 12-вольтовый насос, который может питаться от небольшого фотогальванического элемента или электронного контроллера, что делает систему более экологичной. Прямые системы обычно используются в более теплом климате с небольшим количеством холодных дней или сливаются зимой, чтобы вода в трубах не замерзала. Химические вещества нельзя добавлять в воду для защиты, так как та же самая вода, которая циркулирует через плоский коллектор, используется в домашних условиях.

В пассивной системе прямого горячего водоснабжения система не использует насосы или механизмы управления для передачи созданного тепла в накопительный бак.Вместо этого пассивные системы — это так называемые «системы с открытым контуром», которые используют естественную силу гравитации, чтобы помочь циркулировать воде по системе. В системе этого типа используется плоский солнечный коллектор в сочетании с каким-либо горизонтально установленным накопительным баком, расположенным непосредственно над коллектором.

Нагретая солнцем вода поднимается естественным образом за счет конвекции по трубам солнечных коллекторов и поступает в расположенный выше накопительный бак. Когда нагретая вода поступает в резервуар для хранения наверху, более холодная вода вытесняется и стекает на дно коллекторов под действием силы тяжести, поскольку холодная вода более плотная, чем горячая.Этот цикл подъема горячей воды и опускания более холодной воды известен как «термосифонный поток» и постоянно повторяется без посторонней помощи, пока светит солнце.

Термосифонная система горячего водоснабжения

Термосифонная система является наиболее распространенным типом системы горячего водоснабжения с солнечным нагревом на рынке, и в большинстве имеющихся на рынке пассивных систем горячего водоснабжения с прямым солнечным водоснабжением используется этот тип комбинации плоского пластинчатого коллектора, устанавливаемого на крыше, и накопительного бака.

Однако при установке такой системы необходимо соблюдать осторожность, так как общий вес солнечного коллектора, накопительного бака и самой воды может оказаться слишком большим для конструкции несущей крыши.

Когда пассивные солнечные системы горячего водоснабжения используются для более крупных зданий, чем дома, предприятия или офисы, часто имеется более одного резервуара для хранения нагретой воды.

Так называемая выносная термосифонная система работает по тому же принципу, что и предыдущая пассивная прямая термосифонная система, за исключением того, что накопительный бак расположен далеко в пространстве под крышей или в пустоте, рассеивая вес на большей площади, а также защищая накопительный бак от холода. и температуры.Однако для того, чтобы процесс термосифонирования работал правильно, основание резервуара для хранения воды должно располагаться как минимум на 1–2 фута (300–500 мм) выше верхней части плоских коллекторов. Это расстояние также известно как системная «высота головы».

Непрямая солнечная тепловая система

Непрямая система горячего водоснабжения, также известная как замкнутая система, отличается от предыдущей термосифонной системы тем, что в ней используется теплообменник, который отделен от солнечного плоского коллектора для нагрева воды. в накопительном баке.

Системы косвенного нагрева воды являются активными системами и требуют насосов для циркуляции теплоносителя по системе с замкнутым контуром от коллектора к теплообменнику в резервуаре. Система содержит раствор антифриза, обычно смесь 50% гликоля и воды, в первичном замкнутом контуре, а не только воду, которая нагревается и хранится отдельно от основного горячего водоснабжения.

Непрямая солнечная тепловая система

Теплообменник передает тепло от раствора антифриза коллектора воде, находящейся в резервуаре для хранения воды.Теплообменник может представлять собой медный змеевик внутри нижней части накопительного бака или плоский теплообменник снаружи накопительного бака.

Одним из основных преимуществ этой замкнутой системы косвенного нагрева является то, что раствор антифриза обеспечивает круглогодичную работу в районах, где температура падает ниже точки замерзания, а также защищает систему от коррозии коллекторов неочищенной водопроводной водой, содержащей газы и различные растворенные соли.

Основное преимущество системы косвенного горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией заключается в том, что существующую систему нагрева воды для бытовых нужд можно легко преобразовать в систему нагрева воды с помощью солнечной энергии, просто добавив плоский коллектор и одиночный насос, поскольку в большинстве домов используется газ или мазут. котлов, а также бак-аккумулятор горячей воды со встроенным змеевиком теплообменника.

Система также, вероятно, будет более эффективной, а резервуар для хранения горячей воды можно разместить в любом месте дома, поскольку он не должен быть выше коллекторов, как в предыдущей пассивной или термосифонной системе.

Одним из недостатков, однако, является то, что замкнутая система зависит от электричества для циркуляционного насоса, который может быть дорогим или ненадежным. В некоторых конструкциях рядом с коллектором используется небольшой низковольтный насос и фотоэлектрическая панель, что делает систему более эффективной и экологичной. Для более крупных установок и в более прохладном климате резервуары с горячей водой расположены под крышей внутри зданий, поэтому косвенный нагрев воды с принудительной циркуляцией является нормой.

Размер плоского солнечного коллектора

Размер плоского солнечного коллектора для использования в солнечной системе горячего водоснабжения или отопления зависит от потребности в горячей воде. Если потребление горячей воды в доме или максимальная температура воды снижены, потребность в горячей воде может быть обеспечена меньшей солнечной батареей, которую легко установить на крыше.Кроме того, небольшие тепловые системы дешевле в установке и быстрее окупаются за счет экономии энергии.

Размер системы солнечной тепловой энергии, конечно, зависит от ваших потребностей в горячей воде, температуры и потребления, но можно использовать общие практические правила, чтобы помочь получить представление о размере системы.

В Интернете доступны всевозможные учебные планы и книги, которые помогут вам построить собственный солнечный термальный водонагреватель, так почему бы не нажать здесь и не получить копию на Amazon набора чертежей солнечного водонагревателя «сделай сам» и заставить солнце работать в вашем доме сегодня.

Солнечные плоские коллекторы обычно имеют размер примерно от 32 квадратных футов (4 x 8 футов) или 3 квадратных метра и могут весить более 200 фунтов или 100 килограммов каждый. Один квадратный фут (1000 см 2 ) нагревает около двух галлонов или 10 литров воды в день до температуры более 70 o C. Таким образом, одна панель площадью от 20 до 30 квадратных футов нагреет около 60 галлонов (300 литров) воды. воды, что примерно соответствует размеру стандартного бака для хранения горячей воды.

Как правило, вам потребуется от 10 до 16 футов 2 площади плоского коллектора на человека и около 1.От 5 до 2,0 галлонов хранения горячей воды на квадратный фут площади коллектора. Таким образом, для семьи из четырех человек это составляет от 40 до 60 квадратных футов площади пластины коллектора и от 60 до 120 галлонов хранилища. Тогда для солнечной системы нагрева горячей воды для семьи из четырех человек потребуется как минимум два стандартных солнечных плоских коллектора площадью около 32 квадратных футов (4 x 8 футов) каждый.

Краткий обзор плоского коллектора

В то время как плоские коллекторы превосходно собирают солнечную энергию, имеющиеся в продаже коллекторы горячей воды иногда могут быть дорогими.Простые и более дешевые плоские панели можно сделать из старых радиаторов центрального отопления, выкрашенных в черный цвет, или даже из мотка пластикового шланга или водопроводной трубы, проложенных поверх крыши, но эффективность системы будет очень низкой.

Правильно установленные бытовые солнечные системы горячего водоснабжения эффективны и надежны. Конфигурации системы могут варьироваться от простых термосифонных систем, использующих гравитацию, до более сложных систем с принудительной циркуляцией, для которых требуются насосы, контроллеры и теплообменники.

Хотя они имеют более высокую первоначальную стоимость, чем обычные газовые, масляные и электрические водонагреватели, солнечные тепловые установки значительно снижают потребление топлива и могут иметь срок окупаемости менее 10 лет. Существует несколько типов конструкций и планов солнечных водонагревателей, которые в настоящее время производятся поставщиками. Какие системы и конструкции водяного отопления подходят для вашего дома или бизнеса, во многом будет зависеть от регионального климата.

В следующем уроке о солнечном отоплении и солнечном горячем водоснабжении мы рассмотрим еще один более эффективный способ нагрева воды до гораздо более высокой температуры с использованием небольших отдельных медных коллекторов, запаянных в вакууме в стеклянной трубке. Эти типы коллекторов широко известны как вакуумные трубчатые коллекторы, которые становятся предпочтительным выбором по сравнению с плоским коллектором .

Мицубиси Сила | Барабанные котлы

Обзор

В барабанном котле циркуляция воды осуществляется за счет разности плотностей воды в опускной трубе и пароводяной смеси в топочных трубах. В котлах низкого давления, где эта разница плотностей велика, сила циркуляции высока и может быть обеспечен большой объем циркуляции, но поскольку становится трудно поддерживать достаточный объем циркуляции, когда разница плотностей между двумя падает из-за более высокого давления, насос (BCP) установлен в нисходящей трубе для увеличения циркуляционной силы. Тип, в котором циркулирует вода, используя только разницу плотности, называется котлом с естественной циркуляцией, а тип, в котором используется насос, называется котлом с принудительной циркуляцией.

Схема контура жидкости котла с естественной циркуляцией

Схема контура жидкости котла с принудительной циркуляцией

Записи о доставке