Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией

Автор Монтажник На чтение 14 мин Просмотров 16.2к. Обновлено 14.02.2021

Хозяевам индивидуальных жилых домов при обустройстве автономного отопления приходится решать ряд важных задач по выбору нагревательного оборудования, системы для организации циркуляции теплоносителя, типа теплообменников, трубной разводки. Вариант, которому отдают предпочтение подавляющее большинство пользователей — закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема которой позволяет реализовать разнообразные методы обогрева помещений.

Собственникам перед устройством отопительной системы полезно знать принципы ее функционирования, организации, изучить используемые трубы, котлы и технические приборы. Как для простых, так и для более сложных систем обязательно составляется схема отопления, по которой специалисты проводят монтаж оборудования, арматуры и трубопроводов.

Рис. 1 Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема — схема для индивидуального дома

Содержание

1. Принцип функционирования закрытой системы
2. Сравнение закрытой и гравитационной систем
3. Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема
4. Основные узлы системы отопления закрытого типа
5. Трубопроводы
6. Циркуляционные электронасосы
7. Расширительный бак
8. Воздухоотводчики
9. Запорная арматура
10. Коллекторные гребенки, гидрострелки
11. Теплообменники
12. Контрольные приборы, узлы безопасности
13. Организация радиаторного отопления
14. Разводка труб
15. Устройство теплых полов

Принцип функционирования закрытой системы

Чтобы не совершить критических ошибок при организации автономного отопления, в первую очередь учитывают эксплуатационные и расходы на топливо в долгосрочной перспективе со средним сроком примерно в 20 лет. И в этом отношении водяное отопление и установка газового котла даже при начальных сверхвысоких затратах оказываются экономичнее при длительной эксплуатации.

Нагретая в котлах вода не может циркулировать по трубам, если для этого не соблюдены определенные условия. Поэтому отопительный контур дополняют верхним расширительным баком или делают закрытым, а воду по нему проталкивают электронасосом.

Для сбора избытка теплоносящей жидкости, которая в нагретом состоянии расширяется, в закрытом контуре применяют накопительный бак. Излишки воздуха выпускают через воздухоотводчики, для защиты оборудования и приборов в случае превышения отопительной жидкостью предельных температур используют аварийные спускные клапаны.

Рис. 2 Схема открытой системы отопления индивидуального дома

Статья по теме:

Система отопления двухэтажного частного дома – варианты, схемы, монтаж

. В отдельной статье подробно рассказывается про возможные варианты организации автономной системы отопления частного дома, схемы, оборудование, монтаж.

Сравнение закрытой и гравитационной систем

Помимо закрытой, в индивидуальных домах применяется система отопления без насоса, получившая название самотечной или гравитационной.

При ее организации нагретую котлом отопительную жидкость направляют по вертикальной трубе в расширительный бак, которой располагают в самой верхней точке дома (на чердаке). Вода поступает в бак самотеком за счет меньшей плотности горячих водных масс, выталкиваемых холодными.

От бака прокладывают с небольшим уклоном горизонтальную трубу с боковыми отводами к каждому радиатору, по которой нагретая вода затекает в теплообменные приборы. Снизу от каждой батареи отходит отвод, который подключают к общему трубопроводу обратки, проложенному с некоторым уклоном и подсоединенному к котлу.

Таким образом, система отопления с естественной циркуляцией не нуждается для обеспечения тока жидкости в каких-либо дополнительных приборах. Основные отличия самотечной и закрытой принудительной систем заключаются в следующем:

• Среднее давление в отопительном контуре индивидуальных систем составляет 1 — 1,5 бара. Чтобы достичь нижнего порога в одну единицу, расширительный бак придется поднимать на высоту 10 м от котла. Это не всегда удается достичь в домах с двумя этажами и совершенно невозможно получить такое расстояние в одноэтажных зданиях.
• В системах без циркуляционного насоса из-за низкого давления нельзя использовать контуры теплых полов. Впрочем, и в контурах с принудительной циркуляцией нередко в коллекторный узел разводки отопительного трубопровода устанавливают дополнительный циркуляционник.

Рис. 3 Материалы труб для отопления: нержавейка, медь, полипропилен, сшитый полиэтилен

• Теоретически самотечная система отопления в частном доме может функционировать без электроэнергии, хотя в реальности многие автоматизированные газовые котлы также не работают без электричества. Однако бензиновый генератор поможет справиться с проблемами отсутствия электроэнергии в любых системах, обеспечивая напряжением питания циркуляционные электронасосы и автоматику котлов.
• Если скорость перемещения тока воды в самотечных системах можно повысить, подключив в линию обратки через байпас циркуляционный электронасос, то проблемы с эстетичностью внешнего вида практически неразрешимы. Даже если спрятать горизонтальную трубу от расширительного бака под потолком, то подходящие к каждому радиатору по стенам вертикальные участки труб не только испортят внешний вид комнат, но и принесут массу неудобств при расстановке мебели, навешивании карнизов.
• В принудительных системах трубопровод можно полностью скрыть под полом, что многие и делают.
• Для предохранения воды от замерзания в нее добавляют антифризы, основные из которых — дешевой ядовитый этиленгликоль и абсолютно безвредный пропиленгликоль. Если в закрытый контур можно залить ядовитую жидкость, и она не будет иметь выхода наружу, то в открытом контуре придется применять только дорогостоящую незамерзайку.

Рис. 4 Условные обозначения на схемах элементов отопительных систем по ГОСТ 21.205-93

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема

Если рассматривать отопительную систему закрытого типа с насосом, то имеется ряд элементов, без которых ее функционирование невозможно. Замкнутая система отопления индивидуального дома помимо трубопровода обязательно включает в себя электронасос, расширительный бак, запорно-регулирующую арматуру, воздухоотводчики.

ГОСТ 21.205-93 регламентированы условные обозначения практически всех основных элементов, которые включает в себя любая схема закрытой системы отопления. При составлении плана специалистами  инженерно-проектных организаций данные символы проставляют в чертежах, знание которых иногда может быть полезно собственникам при их изучении.

Основные узлы системы отопления закрытого типа

Обычно при монтаже закрытой системы обустраивают котельную, которая может находиться в доме или отдельно стоящей постройке.

В ней устанавливают котел и рядом с ним размещают все основное оборудование, от которых прокладывают трубопровод к теплообменникам в доме.

Рис. 5 Закрытая отопительная система и ее составляющие

Трубопроводы

Для подачи теплоносителя используют широкий ряд труб из различных материалов. Лидирующее место в наружном радиаторном отоплении занимает полипропилен со стекловолоконной или алюминиевой армирующей оболочкой, несколько реже используют металлопластик.

Для теплых полов применяют как металлы (медь, гофрированную нержавейку), так и пластики из сшитого и термостойкого полиэтилена, нередко армированные алюминием.

Циркуляционные электронасосы

В качестве насосов для организаций циркуляции теплоносителя в трубах, используют приборы центробежного принципа действия, обладающие наивысшим по сравнению с другими видами коэффициентом полезного действия.

Типовой циркуляционный насос имеет переключатель на 3 положения, позволяющий управлять числом оборотов вала с рабочим колесом.

Таким методом добиваются регулирования скорости отопительный жидкости в трубах, что позволяет при необходимости в кратчайший срок прогреть помещения.

Отличительная особенность любого циркуляционника — наличие в центральной части корпуса винта с широкой шляпкой под шлицевую отвертку, предназначенного для спуска воздуха.

Мощность реализуемых в торговой сети циркуляционных насосов может изменяться в довольно широких пределах, от 20 до 500 ватт, типовой агрегат рассчитан на создание напора не более 10 бар. Объемы прокачки у бытовых циркуляционных агрегатов также находятся в широком диапазоне от 1 до 10 м³/час.

Циркуляционный электронасос всегда помещают в линию обратки — в этом случае он работает в среде с более низкой температурой и тем самым увеличивается срок его службы. Также в случае его поломки возникнет менее взрывоопасная аварийная ситуация, чем при размещении этого агрегата на подаче.

Статья по теме:

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления: методы и расчет. В отдельной статье можете более подробно почитать про виды циркуляционных насосов системы отопления, их выбор и монтаж.

Рис. 6 Циркуляционные насосы и их применение

Расширительный бак

Данный прибор предназначен для поглощения избытка жидкости при ее тепловом расширении в результате нагревания.

Для отопительных систем используют отличные от водопроводных расширительные баки из стали, покрытые краской красного цвета. Их выпускают мембранного типа, фиксируя гибкое резиновое полотно между двумя половинами корпуса агрегата. Спереди бака находится резьбовой патрубок для подключения к трубопроводной магистрали, сзади размещен ниппель для закачки воздуха.

Объем расширительного бака подбирают таким образом, чтобы он был равен 10% от общего количества теплоносителя, который включает в себя закрытая система отопления частного дома.

Рис. 7 Расширительный бак – устройство и применение в отопительных контурах

Воздухоотводчики

Воздушные пробки могут парализовать работу любой системы отопления закрытого типа, остановив циркуляцию жидкости в контуре, поэтому важно обеспечить спуск воздуха на всех проблемных участках. Воздухоотводчики устанавливают на радиаторных теплообменниках и обязательно в самой высшей точке системы отопления с принудительной циркуляцией. Также они входят в группу безопасности котла, гидрострелки и коллекторные гребенки теплых полов.

Запорная арматура

При помощи шаровых и вентильных кранов перекрывают поток теплоносителя в трубопроводе. Приборы вентильного типа нередко используют в радиаторных теплообменниках для балансировки батарей с целью выравнивания их температур. Практически вся запорная арматура выпускается из латуни и имеет для соединения с трубопроводом наружную и внутреннюю резьбы.

Рис. 8 Воздухоотводчики – конструкция и примеры размещения

Коллекторные гребенки, гидрострелки

Чтобы подключить к отопительному контуру большое количество теплообменников используют распределительные узлы — коллекторы и гидрострелки.

Обычно гидрострелки, представляющие собой вертикально расположенные объемные баки прямоугольной формы, применяют для разводки большого числа коллекторов или радиаторных теплообменников. Сверху гидрострелки обязательно размещают воздухоотводчик.

Коллекторы — более сложные приборы и состоят из двух распределительных узлов с многочисленными отводами (гребенками) — подающего и обратного. При помощи коллекторов в основном подключают контуры теплых полов, нередко их используют и при лучевой разводке радиаторов.

Коллекторная гребенка позволяет задавать температурные параметры любого теплообменника. Для этого над каждой из подающих гребенок установлен регулируемый расходомер в прозрачном корпусе с отметками и внутренней индикаторной головкой.

Над каждым выводом обратки также находится регулировочный клапан, закрытый защитным колпачком. При необходимости автоматизации задания температурного режима на них устанавливают сервоприводы, которые вращают регулировочные клапаны, и таким образом меняют объем проходящей отопительный жидкости. При уменьшении проходящего по контуру потока отопительный жидкости температура теплообменных приборов падает, а с его увеличением повышается.

Рис. 9 Биметаллические и панельные батареи – внутреннее устройство

Теплообменники

Как отмечалось выше, для теплых полов используют металлические или полимерные трубопроводы, причем первые предпочтительнее в силу более высокой теплоотдачи. То есть, теплоноситель будет проходить по контуру с максимальной отдачей тепла.

В этом отношении полимерный металлопластик эффективнее сшитого и термостойкого полиэтилена и совершенно не подходит для теплых полов толстостенный полипропилен.

Из радиаторов широкой популярностью пользуется теплообменники из алюминия с высокой теплопроводностью. В последнее время их вытесняют с рынка биметаллические изделия, меньше подверженные коррозии из-за отклонений водородного показателя рабочей среды.

Конкуренцию им составляют панельные приборы, однако их коррозионная стойкость, напорные параметры значительно уступают изделиям из алюминия и тем более биметаллов.

Рис. 10 Узел безопасности котлов и примеры его размещения

Контрольные приборы, узлы безопасности

Во многих отопительных системах устанавливают манометры для контроля давления, которое в среднем составляет 1 — 1,5 бара. Также должны присутствовать температурные датчики, которые включают в себя некоторые разновидности коллекторных гребенок.

В верхней точке трубопровода, непосредственно отходящего от котла, обязательно устанавливают группу безопасности, состоящую из 3-х приборов, помещенных в одном корпусе. В состав группы входят воздухоотводчик, спускной клапан, стрелочный датчик давления.

Организация радиаторного отопления

Отопление радиаторами является наиболее простым способом обогрева помещений, некоторые хозяева даже реализуют его своими руками. От котла к ним подводят трубы, которые располагают у стен или под полом. В первом случае в основном используют трубопроводы из полипропилена, а во втором — из сшитого, термостойкого полиэтилена.

Радиаторы подключают по диагональной, боковой и нижней схемам. При этом боковая подводка считается не слишком удачным вариантом, если батарея состоит из большого количества секций.

Каждый радиатор оснащают краном Маевского и заглушкой, на входной и выходной патрубки нередко ставят шаровые краны или регулировочные вентили, терморегуляторы.

Батареи располагают в основном под оконными проемами симметрично центральной осевой линии, выдерживая расстояния от пола и до подоконника в 100 — 150 мм.

Радиаторы используют в принудительных и самотечных системах, в последнем случае трубы располагают с некоторым уклоном для обеспечения беспрепятственной циркуляции теплоносителя.

Рис. 11 Ленинградка в самотечной системе

Разводка труб

Один из важных аспектов, который следует учитывать при организации радиаторного обогрева — трубная разводка.

Теплоноситель можно подавать по следующим схемам укладки труб:

• Однотрубная. При такой разводке отопительную жидкость направляют по одной трубе, которая последовательно проходит через все радиаторы. Так как температура первой батареи будет самой высокой, а последней ниже всех, и ее регулировка невозможна, такое подключение никто не использует.
• Ленинградка. В данном виде однотрубной разводки теплоноситель проходит по одной трубе петлей от выхода котла к его входу, а радиаторы подключают к ней параллельно. При данном способе подсоединения температура всех батарей будет более-менее одинаковой, ее можно даже отрегулировать вентильными кранами на входе каждого из приборов или на участках труб под ними.
  Главный недостаток ленинградки — слишком низкая эффективность. То есть, большая часть теплоносителя беспрепятственно совершает движение по замкнутой петле, а в радиаторы попадает намного меньший водный объем. Таким образом ленинградка примерно 3 раза менее производительна, чем двухтрубные отопительные системы.
• Тупиковая двухтрубная. Это наиболее популярный тип разводки в индивидуальных домах. При ее организации отопительная жидкость от котла подается по одной трубе, а остывшая после прохождения по радиаторным секциям направляется для подогрева по другой.
  К недостаткам тупиковой схемы относят неравномерный прогрев радиаторов — температура наиболее удаленных от котла будет понижаться. Поэтому на каждую из батарей ставят терморегулятор или управляют потоком при помощи регулировочного вентиля.

Рис. 12 Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией — схема двухтрубной разводки

Статья по теме:

Двухтрубная система отопления – преимущества, сравнение с другими системами. Про двухтрубную систему отопления можно подробно почитать в отдельной статье. Преимущества и недостатки, части системы, самостоятельный монтаж!

• Попутная. Данную разводку называют еще схемой Тихельмана. Принцип ее организации заключается в том, что подача осуществляется на первую от котла батарею и затем последующие, а обратный трубопровод подключают к ним в другом порядке. При этом направления потоков в линиях подачи и обратки совпадают, поэтому такая схема и получила название попутной.
  Из-за одинаковой длины трубопроводного контура каждой батареи, температура всех приборов одинакова и может быть установлена одним терморегулятором на котле.
  К ее недостаткам относят увеличенный в полтора раза расход труб на организацию петли обратного трубопровода.
  Еще один минус попутной разводки — отсутствие гибкости. То есть при необходимости устанавливать индивидуально температуру каждой батареи придется все равно ставить терморегулятор или регулировочный вентиль, что сводит на нет ее преимущества перед тупиковой схемой.
• Лучевая. Еще одно название данной разводки – коллекторная. Ее эффективно использовать, если подающий и обратный трубопровод к радиаторам размещают под полами – в стяжке, деревянных лагах, насыпных видах. При этом преимущественно используют радиаторы с нижними узлами подключения, в основном это панельные типы.
  Чтобы получить примерно одинаковую температуру всех батарей, коллектор размещают в центре дома, монтируя его в нише одной из стен помещений.

Рис. 13 Коллекторные гребенки теплых полов

Устройство теплых полов

Теплые полы считают более эффективными по теплоотдаче, чем радиаторный обогрев.

Для их устройства на плиту перекрытия укладывают жесткий теплоизолятор, которым в большинстве случаев является обычный или экструдированный пенополистирол. Затем на пенопласт помещают армирующую решетку, привязывают к ней трубопровод, изогнутый в виде улитки или змейки, после чего заливают его стяжкой толщиной не менее 50 мм, предотвращая ее контакт со стенами заранее уложенной демпферной лентой.

Самая современная технология устройства теплых полов — применение пенопластовой подложки в форме яичных лотков с выступами. В этом случае трубопровод прокладывают между буграми, при этом нужное расстояние между витками не нужно задавать с помощью ручных измерений.

Для контуров теплых полов используют гибкие трубопроводы из коррозионностойких металлов и различных видов полиэтиленов. Диаметр труб обычно выбирают небольшим, в среднем 16 мм.

Трубопровод подключают к коллекторным гребенкам, фиксируя зажимными компрессионными фитингами, которые прикручивают ключом.

В отличие от бытового радиаторного отопления, где температура теплоносителя не превышает 80 °С, теплые полы относят к низкотемпературному отоплению с температурными параметрами рабочей жидкости не более + 50 °С. При этом оптимальная разница между подачей и обраткой на входе и выходе коллектора 10 °С.

Рис. 14 Примеры укладки теплых полов

Статья по теме:

Отопление в частном доме из полипропиленовых труб – нюансы, расчет. Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема и ее устройство может быть реализовано из полипропиленовых труб, а как это сделать, подробнее читайте в отдельной статье!

Любая система отопления закрытого типа в частном доме подразумевает установку циркуляционного электронасоса, отвечающего за перемещение теплового носителя по контуру. Помимо насосного оборудования, в схему обязательно входят расширительный бак, запорно-регулирующая арматура, клапаны для развоздушивания и аварийного слива теплоносителя, контрольно-измерительные, терморегулирующие приборы, распределительные узлы.

схема с насосом для частного дома

Содержание

• 1 Характеристика принудительной циркуляции
• 2 Циркуляционный насос и схемы замкнутого контура
• 3 Преимущества применения насоса
• 4 Из чего состоит закрытая система отопления
• 5 Важные моменты при проведении монтажа системы отопления закрытого типа

Отопление является важной и неотъемлемой частью, без которой невозможно обеспечить комфортное проживание. Автономные системы обогрева подразделяются на два вида: открытые и закрытые. Главной задачей системы отопления является транспортирование теплоносителя внутри контура. Такой процесс транспортировки теплоносителя подразделяется на два вида: естественный и принудительный. Естественный способ циркуляции ранее был одним из самых популярных, не появились специальные насосы, которые способны функционировать при максимально-высоких температурах. Именно поэтому сегодня все большей популярностью пользуется принудительный способ циркуляции теплоносителя.

Характеристика принудительной циркуляции

Принудительный способ функционирует за счёт циркуляционного насоса, располагающегося в контуре отопительной сети. Функционирование такого насоса осуществляется за счёт переменного напряжения 220В. При отсутствии напряжения, когда отключается подача электроэнергии, функционирование насоса прекращается. Это недостаток, который в большинстве случаев вызывает серьёзные проблемы.

Чтобы избежать проблем с циркуляцией теплоносителя при отсутствии электроэнергии, прибегают к установке специальных источников питания. С их помощью возобновляется функционирование циркуляционного насоса при отсутствии электроэнергии.

Помимо использования источников питания, возобновить работу насоса можно другими способами:

• Приобретение бензинового или дизельного генератора, которые вырабатывают переменный ток и напряжение 220В.
• Установка байпаса, посредством которого обходится контур с насосом, и происходит самотёчное движение теплоносителя. Для этого сооружается отопительная система с уклонами трубопроводов по ходу движения воды. Для закрытой сети такая перемычка не актуальна, поэтому оптимальными вариантами являются только энергонезависимые источники питания.

Определимся, в чем разница между закрытым и открытым контуром. Открытый контур означает, что теплоноситель имеет соединение с воздухом, а в закрытой такое действие исключено. Местом соприкосновения теплоносителя является расширительный бачок, которые бывают двух видов:

• открытые;
• закрытые.

В закрытом типе бака установлена мембрана, при помощи которой удерживается давления газа, находящегося внутри ёмкости. В незамкнутом или открытом бачке происходит испарение теплоносителя, поэтому его объем постоянно уменьшается. Такое явление является негативным фактором, однако доливание холодной воды в систему выполняется не чаще, чем один раз в год.

Циркуляционный насос и схемы замкнутого контура

Система отопления закрытого типа в частном доме используется очень часто, что связано с эффективностью. Системы обогревания с принудительной транспортировкой теплоносителя оснащаются насосами, которые подают и распределяют воду по радиаторам. Применяется насос в таких сетях, как «ленинградка». Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией типа «ленинградка» имеет вид замкнутого кольца, в котором расположен котёл. Это система простого типа применяется в многоквартирных домах старой постройки, а также частных домах. Схема такой сети представлена на фото ниже.

Принцип работы такой схемы заключается в том, что от котла отходит труба, в которую врезано любое количество радиаторов. Эта труба укладывается на уровне пола, и в неё подключается вход и выход из радиатора. Такую систему ещё называют однотрубной, так как радиаторы включаются в контур только одной трубы.

Недостаток однотрубной системы в том, что она не способна равномерно распределять теплоноситель по батареям поэтому, чем дальше установлен радиатор от котла, тем температура в нем будет ниже.

Такая система не способна равномерно прогревать все комнаты, поэтому её применение актуально только в маленьких домах с небольшим количеством комнат. Для разрешения данной проблемы в систему монтируется циркуляционный насос, которым активно перемещается теплоноситель. Чем выше скорость перемещения воды, тем равномернее будут прогреты все комнаты.

Циркуляционный насос состоит из электрической и механической части. Электрическая часть отвечает за вращение крыльчатки насоса, что происходит благодаря маломощному электромотору. Насос же выполняет задачу транспортировки теплоносителя по контуру. Причём для него не важно, какой тип системы сооружён: закрытого или открытого типа.

Двухтрубные системы отопления с газовым котлом популярны, и очень часто сооружаются в частных домах. В такой системе работает самотёчная подача, и происходит самостоятельное перемещение теплоносителя. Однако подать горячую воду по всем радиаторам в одинаковом объёме естественным путём невозможно, поэтому прибегают к монтажу циркуляционных насосов. Ведь при помощи таких устройств возможно не только быстрое прогревание всего дома, но и поднятие горячей воды на второй этаж.

Преимущества применения насоса

Система отопления без насоса уже давно перестала быть актуальной. Даже если возникают перебои с подачей электроэнергии, то для этих целей достаточно приобрести генератор или ИБП. Их стоимость не маленькая, однако, они себя способны окупить, если в регионе проживания случаются частые перебои с электроэнергией. К преимуществам использования циркуляционных насосов относятся:

1. Простота монтажа отопительного контура. Монтируется система отопления из пластиковых труб, что намного проще и дешевле, нежели покупка металлических трубок и их сваривание. Не понадобится соблюдать углы уклона для подачи и обратки, что также является существенным преимуществом.
2. Применение коллекторного типа разводки трубопровода. При таком способе разводки будет обеспечиваться равномерная подача теплоносителя ко всем радиаторам.
3. Увеличение протяжённости трубопровода.
4. При установке циркуляционного насоса сооружается отопление типа «тёплый пол».

Размещается циркуляционный насос на обратном трубопроводе перед котлом. При этом немаловажно перед входом в насос установить очистительный фильтр.

Из чего состоит закрытая система отопления

Главными элементами системы отопления закрытого типа являются:

1. Котёл. Это основной источник создания тепловой энергии, при помощи которого нагревается вода. Котлы бывают газовыми, твёрдотопливными и электрическими.
2. Расширительный бачок мембранного типа.
3. Циркуляционный насос, который подбирается по мощности в зависимости от объёма воды в контуре.
4. Радиаторы для обогрева помещений.
5. Трубопроводы для сооружения контуров.
6. Переходники и соединители.
7. Обратные клапаны.
8. Фильтры для очистки воды от засорений.
9. Воздухоотводчики.

Все элементы для сооружения системы закрытого типа практически такие же, которые применяются для изготовления контура открытого типа. Различие заключается только в применение расширительных баков разной конструкции.

В контрах открытого типа применяются обычные баки без крышки. Их установка осуществляется в самой верхней точки отопительного контура. В контурах закрытого типа размещать баки можно в любой точке.

Важные моменты при проведении монтажа системы отопления закрытого типа

Соорудить сеть отопления закрытого типа вполне возможно самостоятельно без помощи специалистов. Однако при монтаже немаловажно учитываются такие факторы:

1. Врезать насос следует в контур обратки. Он при отсутствии возможности установить в контур обратки, может быть размещён и на подаче, однако это приведёт к сокращению срока его эксплуатации. Это связано с тем, что электрическое устройство хотя и рассчитано на работу при высоких температурах, но желательно, чтобы они были не выше 70-80 градусов. Кроме того, насос имеет резиновые уплотнители, которые под действием высоких температур теряют свои первоначальные свойства.
2. Разрешается применять трубы малого диаметра. Это позволяет получить такие преимущества: сокращение расходов на покупке трубопровода, ускорение циркуляции теплоносителя, а также малый объем воды в сети отопления. Чем меньше воды в контуре, тем быстрее она нагревается.
3. Желательно устанавливать котёл современного типа, так как это позволит контролировать процесс обогрева автоматически.

Расширительные баки закрытого типа имеют разные размеры и формы, поэтому при выборе важно учитывать место его установки, а также объем воды в контуре.

В завершении стоит подчеркнуть, что система закрытого типа пользуется популярностью. Главным преимуществом является увеличение срока службы, а также отсутствие необходимости монтировать бак на чердаке дома. При конструировании закрытой сети отопления соблюдаются вышеуказанные рекомендации, что позволяет соорудить надёжный обогревательный контур.

Integrated Publishing — ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности и т. д. военного персонала

Продвижение — Военный карьерный рост книги и т. д.

Аэрограф/метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководства по аэрографии и метеорологии военно-морского флота

Автомобилестроение/Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным деталям, руководства по деталям дизельных двигателей, руководства по деталям бензиновых двигателей и т. д.
Автомобильные аксессуары | Перевозчик, персонал | Дизельные генераторы | Механика двигателя | Фильтры | Пожарные машины и оборудование | Топливные насосы и хранение | Газотурбинные генераторы | Генераторы | Обогреватели | HMMWV (Хаммер/Хаммер) | и т.д…

Авиация — Принципы полетов, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, справочники по авиационным частям, справочники по авиационным частям и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т.д…

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное вооружение и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Боевая инженерная машина | и т. д…

Строительство — Техническое администрирование, планирование, оценка, планирование, планирование проекта, бетон, кирпичная кладка, тяжелый строительство и др.
Руководства по строительству военно-морского флота | Совокупность | Асфальт | Битумный корпус распределителя | Мосты | Ведро, Раскладушка | Бульдозеры | Компрессоры | Обработчик контейнеров | дробилка | Самосвалы | Землеройные машины | Экскаваторы | так далее…

Дайвинг — Руководства по водолазным работам и спасению различного снаряжения.

Чертежник — Основы, методы, составление проекций, эскизов и т. д.

Электроника — Руководства по обслуживанию электроники для базового ремонта и основ. Руководства по компьютерным компонентам, руководства по электронным компонентам, руководства по электрическим компонентам и т. д.
Кондиционер | Усилители | Антенны и мачты | Аудио | Батареи | Компьютерное оборудование | Электротехника (NEETS) (самая популярная) | техник по электронике | Электрооборудование | Электронное общее испытательное оборудование | Электронные счетчики | и т. д…

Машиностроение — Основы и методы черчения, составление проекций и эскизов, деревянное и легкокаркасное строительство и т. д.
Военно-морское машиностроение | Армейская программа исследований прибрежных бухт | так далее…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, оборудование для оказания первой помощи, фармация, токсикология и т. д.
Медицинские руководства военно-морского флота | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

Военные спецификации — Государственные спецификации MIL и другие сопутствующие материалы

Музыка — Мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, паттерны такта, и т. д.

Основы ядра — Теории ядерной энергии, химия, физика и т.
Справочники Министерства энергетики США

Фотография и журналистика — Теория света, оптические принципы, светочувствительные материалы, фотофильтры, копирование редактирование, написание публикаций и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота | Руководство по армейской фотографии, печати и журналистике

Религия — Основные религии мира, функции поддержки богослужений, свадьбы в часовне и т. д.

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

Системы горячего водоснабжения уже давно являются предпочтительным способом передачи тепла от центральной точки (котла) в удаленные помещения или помещения, где требуется тепло. Первыми системами водяного отопления были гравитационные системы. Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме; поэтому он становится легче и поднимается. Одновременно падает более холодная и тяжелая вода. По этому принципу работают гравитационные циркуляционные системы. Гравитационные системы имеют много особенностей, чтобы рекомендовать их. Они производят равномерный нагрев, бесшумны, используют воду низкой температуры, надежны, очень эффективны и практически не требуют обслуживания. Во многих зданиях до сих пор используются гравитационные системы водяного отопления, некоторым из которых более 100 лет! Недостатки самотечных систем: для подачи и обратки требуются трубопроводы очень большого диаметра. Низкотемпературная вода обеспечивала уровень теплоотдачи всего около 150 БТЕ на квадратный фут радиации в час. Следовательно, радиаторы должны были быть большими.

Поскольку стоимость рабочей силы и материалов росла, установка гравитационных систем становилась очень дорогой. Люди больше не будут терпеть большие громоздкие радиаторы, необходимые для гравитационных систем. Вместить 6, 8, даже 10-дюймовую трубу для магистралей стало непомерно дорого. Медленное время отклика гравитационной системы на изменяющийся спрос также было недостатком.

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

Использование автоматических устройств зажигания и более точного управления позволило использовать более высокие температуры воды без ущерба для передовой практики проектирования.

Энергия потребляется при перемещении воды по трубам, радиаторам, бойлерам и т. д.  Чтобы использовать экономию на трубах и радиаторах меньшего размера в системах горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией, скорость воды должна быть выше, чем в самотечных системах, чтобы выдерживать мощность БТЕ необходимый. Бустерный насос создавал напор (DP) намного больший, чем в самотечных системах, для достижения необходимых скоростей.

DP — величина потери давления между любыми двумя точками в системе. Трение, возникающее между внутренними стенками труб, радиаторов, котла и движущейся водой, вызывает падение давления. В горизонтальной трубе, заполненной водой, в которой нет потока, давление во всех точках одинаково. Начинается мгновенный поток, устанавливается трение, которое возрастает прямо пропорционально скорости потока. Изменение DP можно рассчитать при увеличении или уменьшении расхода (GPM). Разделите окончательный GPM на начальный GPM и возведите результат в квадрат. Умножьте этот результат на первоначальный DP. Ответ — новый DP.

Пример:

Система с объемным расходом 3 гал/мин и перепадом давления 5 фунтов. необходимо увеличить до 6 галлонов в минуту. Каким будет новый ДП? (Это необходимо знать, чтобы правильно выбрать бустерный насос.) это новый ДП. (В этой формуле также можно использовать скорость в футах в секунду.)

Напор используется для обозначения производительности бустерного насоса. Это способ описания DP. Максимальный «напор» насоса — это максимальное значение D P, против которого насос может создать поток воды.  Напор часто выражается в «футах водяного столба». Только трение в системе ограничивает производительность насоса. Это значение называется «напором».

Должно быть достаточно мощности для преодоления DP системы и обеспечения проектного GPM. Это означает, что DP каждого компонента системы должен быть известен при проектировании GPM.

Бустерный насос обеспечивает питание. Производители насосов публикуют цифры или диаграммы DP и GPM для своих насосов. Данные могут быть выражены в фунтах на квадратный дюйм, футах водяного столба или милях дюймах. Эти фигуры легко взаимозаменяемы.

1 фунт/кв. дюйм изб. = 2,31 фута водяного столба

1 фут водяного столба = 0,43 фунта/кв. дюйм

1 фут водяного столба = 12 000 мил дюймов

Статическое давление не следует путать с давлением напора. Это совершенно разные давления и не имеют никакого отношения друг к другу. Статическое давление создается весом воды в системе. На производительность насоса это никак не влияет. Чтобы проиллюстрировать статическое давление, представьте себе замкнутую систему горячего водоснабжения как вертикальный водяной контур. См. рис. 1. Если манометр 3 находится на высоте 40 футов над котлом, а контур полностью заполнен водой, но не находится под давлением, манометр 3 будет показывать 0 фунтов на квадратный дюйм. Датчики 1 и 5 расположены на высоте 10 футов над котлом, датчики 2 и 4 на высоте 20 футов над котлом. При выключенном насосе давление в вертикальной трубе «А» равно давлению в вертикальной трубе «В».

Рисунок 1.

Если шкала всех манометров указана в фунтах на квадратный дюйм, манометры 1 и 5 будут показывать 12,9 фунтов на квадратный дюйм (30 футов водяного столба над ними, а фут водяного столба равен 0,43 фунта), манометры 2 и 4, 8,6 фунтов на кв. дюйм изб. Манометр на котле будет показывать 17,2 фунтов на квадратный дюйм.

Рекомендуется создавать давление в закрытой системе, особенно если расчетная температура воды близка или превышает точку кипения воды при атмосферном давлении. Дополнительные 4 фунта на кв. дюйм являются рекомендуемым минимальным дополнительным давлением, добавляемым к статическому давлению, необходимому для подачи воды в верхнюю точку системы. На нашем рисунке манометр 3 показывает 4 фунта на кв. дюйм. а все остальные датчики будут показывать на 4 фунта больше. Дополнительное статическое давление равномерно распределяется по всей системе.

Стоит повторить еще раз. Не путайте статическое давление с давлением напора.   Эти два термина часто используются неправильно. Одно с другим не связано!

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

Перед выбором насоса необходимо знать расчетный расход и расчетный напор. Насос должен иметь дело только с потерями на трение, DP, развиваемыми при расходе, необходимом GPM.

Предположим, что наша система рассчитана на циркуляцию 10 галлонов в минуту при напоре 6 футов. Сверившись с таблицами производителей насосов, можно выбрать правильный насос. См. рисунки 2 и 3. Это «кривые» насоса для некоторых насосов B & G. Введите диаграммы со стороны «общий напор в футах» или со стороны «производительность в галлонах в минуту». Отметьте пересечение линий GPM и головы. Выберите ближайший насос, но выше этого перекрестка. На нашем рисунке насос может быть серии SLC-30 (рис. 2) или серии 100 (рис. 3).

Рис. 2.

Рис. 3.

Если для подачи 80 галлонов в минуту при напоре 25 футов необходим насос, правильным выбором будет PD38 (рис. 3).

Примечание:    Не превышайте размер насоса. В то время как насос меньшего размера приведет к плохой циркуляции или отсутствию циркуляции, больший размер приведет к шуму скорости и избыточной кавитации. Кавитация скоро разрушит насос. Небольшое увеличение расхода предпочтительнее, чем снижение расхода ниже расчетных значений.

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

Рис. 4, 5, 6 и 7

На Рис. 4 показана двухтрубная система прямого возврата. Обратите внимание, что горячая вода, подаваемая к первому радиатору, также первой возвращается в котел. Это продвигается по контуру, так что последний радиатор последним возвращает свою более холодную воду в котел. Ближайшие к котлу радиаторы имеют тенденцию замыкать воду, поэтому дальние блоки не получают надлежащей циркуляции. Эта система должна быть установлена ​​с использованием балансировочных клапанов и тщательно отбалансирована. На рис. 5 показана двухтрубная система обратного возврата. Эта система рекомендуется, когда проектируются двухтрубные системы. Ее установка дороже, поскольку требуется больше трубопроводов, чем в двухтрубной системе с прямым возвратом, но она работает намного лучше. В этой системе первый радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый длинный возврат, а последний радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый короткий возврат. Эта система имеет тенденцию уравновешиваться, пока капли подачи и возврата имеют одинаковый размер и длину.

Рисунок 6, система «последовательного контура» является самой дешевой в установке. Он просто состоит из прокладки трубы в каждый радиатор и из него, что делает радиаторы частью контура трубопроводов. Длина и размер последовательного цикла очень важны. Из-за падения давления и падения температуры последовательного контура его длина ограничена. Петли серии

должны быть тщательно спроектированы. Когда вода проходит через каждую секцию излучения, она охлаждается. По мере прохождения воды по контуру каждый последующий радиатор снабжается более холодной водой, и, следовательно, интенсивность его выбросов снижается. Если разработчик системы примет во внимание все факторы, последовательные циклы могут быть эффективными.

На рис. 7 представлена ​​система, использующая отводные тройники, которую часто называют монопоточной или «монопоточной» системой. Горячая вода отводится в радиаторы с помощью специально разработанных тройников Вентури, а более холодная вода возвращается в ту же трубу, которая служит как подающей, так и обратной магистралью. Эта система сочетает в себе эффективность двухтрубной системы с низкой стоимостью монтажа системы с последовательным контуром. Монофлотеры можно приобрести как в тройниках подачи, так и в тройниках обратки. См. рис. 8. Подающий однофлотийный тройник ограничивает поток воды, заставляя часть воды течь вверх по стояку. Обратное монофлоу вызывает увеличение скорости основной подачи воды по мере того, как поток проходит через сопло. Это увеличение скорости приводит к тому, что вокруг сопла и в обратных стояках возникает область более низкого давления, которая «всасывает» воду обратно в магистраль (эффект Бернулли).

Рисунок 8.

Для радиаторов над магистралью с нормальным сопротивлением на каждый радиатор необходимо использовать только один тройник, обычно используемый на обратке.

Для радиаторов с высоким сопротивлением или там, где радиаторы находятся ниже основного, необходимы как подающий, так и обратный монофлоу.

Рис. 9.

На рис. 9 показана система лучистого панельного отопления. В этой системе змеевики труб заглублены в потолок, пол или стены, превращая потолок, пол или стену в радиатор, который излучает лучистое тепло в комнату. Особое внимание следует уделить проектированию системы излучающих панелей. Из-за малого диаметра трубки перепад давления высок, а длина контура имеет решающее значение. Используются коллекторы с балансировочными кранами. Системы излучающих панелей являются самыми дорогими в установке системами из всех систем горячего водоснабжения, но они являются самыми тихими, самыми чистыми и самыми удобными из всех систем.

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

Начиная с подачи холодной воды, устанавливается «питательный клапан», который фактически является редукционным клапаном для снижения давления поступающей в систему воды до рабочего давления. Он используется для первоначального заполнения системы и добавляет воду, когда давление в системе падает ниже настройки клапана. Стандартная заводская настройка обычно составляет 12 фунтов. Эта настройка является правильной для статической высоты примерно до 18 футов, подходящей для большинства двухэтажных зданий. Для более высоких статических напоров клапан можно отрегулировать до 25 фунтов. Доступны клапаны, которые можно отрегулировать до 60 фунтов. Все редукционные клапаны B&G имеют встроенный сетчатый фильтр и обратный клапан. Многие из них могут быть оснащены функцией быстрого заполнения, позволяющей быстро заполнить систему изначально или после того, как система была слита для ремонта. (Хотя большинство редукционных клапанов подачи котла подает слишком медленно, чтобы их можно было использовать на сантехническом оборудовании, модели B & G 6 и 7, редукционные клапаны высокого давления, могут использоваться для защиты сантехнического оборудования от избыточного давления в трубопроводе.)

Целью компрессионного или расширительного бака является компенсация колебаний объема воды в закрытой системе.

Вода расширяется при нагревании прямо пропорционально изменению ее температуры вплоть до насыщения или кипения. Компрессионный бак действует как пружина на систему, поддерживая постоянное давление. Если бак слишком мал или залит водой, предохранительный клапан откроется, когда котел нагреет и сбросит воду. Когда цикл нагрева завершится, вода остынет, давление в системе упадет, клапан подачи откроется и подаст воду до тех пор, пока давление в системе не вернется к «нормальному». При следующем запросе тепла вода снова расширится, в результате чего откроется предохранительный клапан. Цикл будет повторяться снова и снова до тех пор, пока слишком маленький бак не будет заменен, не будет добавлен еще один расширительный бак, или переполненный водой бак не будет опорожнен и снова правильно заполнен воздухом и водой.

Объем и температура воды в системе определяют размер бака. Если бак слишком большой, увеличения давления в системе может быть недостаточно, так как система нагревается и приближается к кипению, особенно в верхней точке системы, где существует низкий статический напор. Правильный размер компрессионного бака очень важен для бесперебойной работы системы, будь то предварительно заправленный бак с камерой, разделяющей воду и воздух, или стандартный расширительный бак.

Правильно подобрать размер расширительного бака — утомительная задача. Предполагая, что компрессионный бак будет надлежащим образом оборудован фитингом бака airtrol, так что бак не будет расти параллельно повышению температуры системы, для определения размера компрессионного бака можно использовать следующую формулу:

VT = размер резервуара сжатия в галлонах

против = объем системы в галлонах

EW = единица Расширение воды

EW-EP = единица расширения системы

PA = атмосферное давление в Absolute

5

PF            =     Начальное давление в резервуаре в фунтах/кв.4 .02VS       =     Воздух, выделяющийся из новой системной воды при нагреве, 2 % от объема воды.

Легко! Просто заполните все числа и решить формулу. Правильный размер бака!

            Есть более простой способ. Это не так точно, но будет достаточно близко.

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

котел = 36 галлонов

Нерухозной основной плинтус = 5,5 галлонов

Двухбирная система = 34 галлона

Всего = 75,5 галлонов воды в системе

Таблица A.

Далее, определить «среднее расчетная температура воды». Это просто среднее расчетное значение температур подачи и обратки. Если самая высокая расчетная температура составляет 190°F, а для расчета использовалось падение температуры на 20°F, очень распространенным DT является 180°F – это средняя расчетная температура воды. 190 + 170 ÷ 2 = 180. Введите таблицу B в столбец «объем воды в галлонах» и перейдите к ближайшему объему, найденному для системы. В нашем примере это 80. Перейдите к числу, указанному в столбце средней расчетной температуры. В нашем примере это 8. 8 – это размер расширительного бака в нашей системе в галлонах. Обратите внимание, что наш выбор основывался на давлении наполнения 12 фунтов и установленном предохранительном клапане на 30 фунтов или на допустимом увеличении давления в системе на 18 фунтов. Для других условий необходимо применять поправочные коэффициенты к резервуару, выбранному из Таблицы B.

Таблица B.

Если бы наше давление наполнения составляло 18 фунтов. с предохранительным клапаном на 30 фунтов нам потребуется использовать Таблицу C, чтобы скорректировать размер резервуара. Введите Таблицу C в поле «Начальное давление…». колонке и перейдите к ближайшей настройке клапана заполнения. Перейдите к коэффициенту, указанному в столбце, представляющем настройку предохранительного клапана, 30 фунтов минус настройка наполнительного клапана, 18 фунтов или 30-18 = 12. Коэффициент равен 1,94. Умножьте размер резервуара, указанный в Таблице B, на 1,94, чтобы найти скорректированный размер резервуара 8 x 1,9. 4 = 15,52. Используйте ближайший имеющийся в продаже резервуар. В данном случае бак B&G на 15 галлонов.

Многие системы заполнены смесью антифриза и воды. Расширение смеси гликоля и воды больше, чем у одной воды. В таблице D показан поправочный коэффициент для смеси гликоля с водой. Если бы система в нашем примере была заполнена 50% смесью гликоля и воды, множитель поправочного коэффициента мог бы быть 1,6 или 1,5, поскольку наша максимальная расчетная температура составляла 190°F. Умножение размера бака 15,52 галлона на 1,5 или 1,6 даст размер бака 23,28 или 24,83 галлона, 24-галлонный бак является коммерчески доступным размером.

Таблица D.

Все эти цифры основаны на использовании стандарта или стандарта ASME. компрессионный бак, то есть бак без баллона. Сегодня доступно множество расширительных баков, которые предварительно заправлены и имеют камеру, разделяющую воздух и воду. Основная формула для определения размера этих резервуаров одинакова, но необходимо сделать поправку на «приемочный объем». На установку и размер таких резервуаров влияют и другие факторы, но поскольку компания Climatic Control на данный момент их не продает, в этой статье не будут подробно описываться размеры одного из них. Желающие могут запросить бюллетень Б&Г ТЭН-981 от Hydro-Flo, для обсуждения резервуаров под давлением.

Расширительный бак должен быть единственным воздушным пространством в системе. Воздух поглощается водой, поэтому необходимы какие-то средства для предотвращения самотечной циркуляции более холодной воды с воздухом в баке в систему, не ограничивая проход свободного воздуха из системы в бак. B&G ATF — это такое устройство для баков диаметром до 24 дюймов, а ATFL — для баков большего размера. При холодном наполнении компрессионный бак должен быть заполнен на 2/3 водой и на 1/3 воздухом. Для этого можно обрезать вентиляционные трубки ATF и ATFL даже на баках, оборудованных смотровым стеклом.

Идеальным местом для отделения воздуха от воды в системе является точка с самой высокой температурой и самой низкой скоростью. Эти параметры соблюдены в котле.

Фитинг ABF с верхним выходом от B&G, установленный в верхней части котла, отлично справляется с удалением пузырьков воздуха из верхней части котла и их передачей в расширительный бак. После этого вода без пузырьков может циркулировать по системе. B & G раньше производила ABFSO, бойлер с боковым выходом Airtrol, но больше не производит их. Бойлер Airtrol с боковым отводом работал не так хорошо, как с верхним отводом, и спрос на них упал до такой степени, что дальнейшее производство фитингов Airtrol с боковым отводом стало невозможным.

Воздухозаборники, такие как B & G IAS, являются встроенными воздухоотделителями. Они работают по тому принципу, что воздух, будучи легче воды, движется по верхней части горизонтальной трубы. Когда воздух поступает в воздухозаборник, пузырьки воздуха захватываются перегородками в воздухозаборнике и поднимаются в верхнюю камеру. Там воздух может выпускаться, если используется расширительный бак баллонного типа, или подключаться к стандартному расширительному баку для сбора воздуха.

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

Существует два основных типа воздухоотводчиков: автоматические и ручные. Автоматические воздухоотводчики бывают двух видов. Тип поплавка и тип фибрового диска. Поплавковые вентиляционные отверстия имеют поплавок, прикрепленный к клапану, и все они находятся в оболочке. Когда корпус наполнен водой, поплавок держит клапан закрытым. Когда в оболочке накапливается достаточно воздуха, поплавок опускается, открывая клапан, и воздух выходит, пока вода снова не заполнит оболочку, закрыв клапан. По мере накопления воздуха цикл повторяется.

Поплавковые вентиляционные отверстия работают хорошо и служат долго. К сожалению, даже самый маленький поплавковый клапан может быть слишком большим, чтобы поместиться в кожухе плинтуса с ребристыми трубками.

Автоматические вентиляционные отверстия дискового типа физически очень малы, такого же размера, как ручные вентиляционные отверстия «свободный ключ» или «монета». В них используются специальные диски, которые набухают при соприкосновении с водой. По мере того, как воздух накапливается и заменяет воду вокруг дисков, диски высыхают, сжимаются и открывают небольшое вентиляционное отверстие. Воздух выпускается, вода снова достигает дисков, и цикл повторяется — на время. Автоматические вентиляционные отверстия с фибровым диском подвержены быстрому выходу из строя, например, залипанию в закрытом состоянии или постоянному капанию воды.

Лучшими вентиляционными отверстиями являются ручные вентиляционные отверстия, называемые вентиляционными отверстиями со свободным ключом или монетами. Вентиляционные отверстия можно открыть или закрыть монеткой или маленькой отверткой. Вентиляционные отверстия со свободным ключом требуют маленького ключа, чтобы открыть или закрыть их. Любой из них представляет собой небольшой игольчатый клапан с металлическим седлом. Помимо того, что они практически неразрушимы, они дешевы! Единственный их недостаток в том, что их нужно открывать и закрывать вручную. Если воздух скапливается, кто-то должен выпустить воздух. Если система оборудована ручными вентиляционными отверстиями, рекомендуется не реже одного раза в год открывать каждое вентиляционное отверстие, чтобы выпустить скопившийся воздух.

Большинство проблем с воздухом можно устранить путем тщательного проектирования, хорошего обслуживания и правильного первоначального запуска системы. Наиболее часто упускаемой из виду частью системы принудительного горячего водоснабжения является правильный запуск.

После того, как система будет установлена, промыта и заполнена до необходимого статического напора, котел следует запустить и медленно нагреть до температуры воды не менее 225°F и выдержать около получаса. Это высвободит вовлеченный в воду воздух и направит его в расширительный бачок. Чем горячее вода, тем больше воздуха она выделит. Циркуляционный насос (насосы) должен быть выключен во время этого начального нагрева. Теперь дайте котлу остыть до нормальной рабочей температуры, запустите все циркуляционные насосы и откройте все зональные клапаны, если они используются. Снова поднимите температуру воды как минимум до 225 ° F и циркулируйте всю воду в течение 15–30 минут. Это удалит большую часть воздуха из пресной воды, и пока в системе нет утечек, проблемы с воздухом будут предотвращены. Всякий раз, когда система опорожняется, например, для ремонта, и снова заполняется, процедуру запуска следует повторять.

Рисунок 10.

На рисунке 10 представлена ​​типовая котельная установка со стандартным расширительным баком. Подача холодной воды всегда должна поступать в систему через компрессионный бак, чтобы любой захваченный воздух сразу попадал в бак.

Рис. 11.

Рис. 11 показывает систему с расширительным баком под давлением или с диафрагмой. Обратите внимание, что встроенный воздухоотделитель используется с поплавковым вентиляционным отверстием. Клапаны Flo-control или flochecks представляют собой специально разработанные клапаны, похожие на поршневые обратные клапаны, которые останавливают гравитационную циркуляцию в системе принудительного горячего водоснабжения, чтобы предотвратить перегрев при отключении циркуляционного насоса (насосов). Клапаны управления потоком B & G SA имеют ручное открывание, позволяющее обеспечить циркуляцию под действием силы тяжести в аварийной ситуации, если насос выйдет из строя. Несмотря на то, что трубы системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией имеют небольшие размеры, гравитационная циркуляция может быть весьма эффективной для сохранения некоторого количества тепла, если это необходимо.

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

А.С.М.Е. (Американское общество инженеров-механиков) гласит: «Каждый водогрейный котел должен иметь по крайней мере один клапан сброса давления с официальным номинальным значением, настроенный на сброс при максимально допустимом рабочем давлении котла или ниже. Предохранительные клапаны должны быть подсоединены к верхней части котлов с вертикальным шпинделем, если это возможно. Между предохранительным клапаном и котлом или на выпускной трубе между таким клапаном и атмосферой не должно быть никаких запорных устройств».

Предохранительный клапан должен работать удовлетворительно при двух условиях. Он должен сбрасывать давление, выпуская воду из-за теплового расширения, и сбрасывать давление, выпуская пар. Слив воды обычно является признаком заболоченного расширительного бака или неисправного заливного клапана. Это легко диагностировать. Если статическое холодное давление наполнения быстро увеличивается до давления, установленного предохранительным клапаном, когда котел запускается, бак переполнен водой. Слейте и снова заполните расширительный бачок до надлежащего уровня воды и воздуха. Слишком маленький расширительный бачок для системы может проявлять аналогичные симптомы. Если вы подозреваете, что резервуар слишком мал, пересчитайте размер резервуара и либо добавьте еще один резервуар, либо замените существующий резервуар на резервуар подходящего размера. Отверстие в расширительном бачке быстро приведет к его заболачиванию. Опять же, он наполнится водой и протечет. Расширительные баки в системах горячего водоснабжения не запотевают, поэтому любая вода, капающая из расширительного бака, свидетельствует о негерметичности бака. Неисправный или негерметичный наполнительный клапан создаст избыточное статическое давление наполнения в холодной системе.

Сброс пара через предохранительный клапан является аварийным состоянием и предъявляет критические требования к клапану. Всякий раз, когда температура воды в котле составляет около 212°F или выше, а предохранительный клапан срабатывает, внезапный перепад давления вызывает вспышку воды и образование пара. Производительность предохранительного клапана должна справляться с этим. Существует огромная разница между сбросом воды и сбросом пара. Фунт воды занимает 27,7 кубических дюймов пространства. Фунт пара при атмосферном давлении занимает 26,8 кубических фута! В 1600 раз больше пространства, чем воды! Таким образом, A.S.M.E. предохранительный клапан испытан и рассчитан на пар, хотя это клапан для водогрейного котла.

Предохранительные клапаны соответствующего размера должны выдерживать общую мощность котла. Предохранительные клапаны водогрейных котлов рассчитаны в БТЕ в час при определенном номинальном давлении. Пока этот номинал соответствует или превышает номинал на входе горелки, предохранительный клапан будет достаточно большим для котла. Чтобы помочь в выборе клапана, производители предохранительных клапанов печатают диаграммы, показывающие пропускную способность их клапанов при различных настройках давления. См. рис. 12.

Рис. 12.

Двойные блоки, которые сочетают в себе наполнительный клапан и предохранительный клапан, не соответствуют коду.

Большинство производителей котлов в настоящее время рекомендуют устанавливать на водогрейных котлах отсечки при низком уровне воды. Этого требуют многие местные правила. Несмотря на то, что котел может быть защищен от взрыва, потому что он имеет сертификат A.S.M.E. предохранительный клапан, сухой обжиг все равно может его испортить. Большинство повреждений водогрейных котлов можно отнести к условиям маловодья.

Существует ошибочное мнение, что редукционный наполнительный клапан будет поддерживать заполненность системы при любых обстоятельствах. Это неправда. Чтобы проиллюстрировать проблему, типичная система будет иметь редукционный наполнительный клапан, настроенный на от 12 до 18 фунтов, и предохранительный клапан, настроенный на открытие на 30 фунтов. и закрыть на 26 фунтов. Если предохранительный клапан откроется для сброса воды из-за избыточного давления, очевидно, что наполнительный клапан не восполнит потерянную воду. Если подпиточная вода не заменит потери через предохранительный клапан, это может привести к низкому уровню воды.

Существует много других причин, по которым система может потерять воду, что приведет к состоянию низкого уровня воды. Утечки в котле, трубопроводе или через уплотнения насоса. Небрежность, такая как слив воды из бойлера для ремонта и забывание наполнить систему, является еще одной распространенной причиной низкого уровня воды. Отключение при низком уровне воды спасет котел, не позволив горелке включиться до тех пор, пока не будет исправлено состояние низкого уровня воды.

При определенных обстоятельствах отсечки при низком уровне воды может быть недостаточно. Топливный клапан может заклинить в открытом положении; контакты могут привариться из-за перегрузки или короткого замыкания, что сделает отсечку при низком уровне воды неэффективной. Наилучшей рекомендацией для всех установок, чтобы обеспечить максимальную безопасность, является использование комбинированного устройства подачи воды и отсечки при низком уровне воды. Подающая часть обычно способна подавать воду в котел так быстро, как она может быть слита через предохранительный клапан.