Как сделать циркуляцию воды в котле без насоса
Содержание
- 1 Разновидности котлов
- 2 Система отопления без насоса
Для отопления жилища сегодня предлагается множество систем с разными характеристиками. Важной частью любой системы является отопительный котел, обеспечивающий обогрев жилища через радиаторы и теплый пол, а также подачу горячей воды. И каждому человеку интересно, как можно улучшить отопление в квартире и доме.
Разновидности котлов
Конструкция любого современного котла предусматривает наличие теплообменника, корпуса с хорошей теплоизоляцией, гидравлического блока, элементов безопасности и автоматики (для управления, осуществления контроля). Газовые и дизельные агрегаты оснащены горелками, твердотопливные имеют топку для угля или дров. У электрокотлов имеются ТЭНы. Схема циркуляции воды в котле может предусматривать наличие насоса для принудительной циркуляции воды, или обходиться без них.
Теплоноситель проходит через теплообменник, прогревается и продвигается по трубам отопления, отдавая тепло через радиаторы, теплые полы, полотенцесушители.
Применяются три схемы циркуляция воды в котле:
- многократная принудительная – со встроенным в водяной контур циркуляционным насосом;
- прямоточная – с использованием прямоточных котлов, без барабанов, с одноцикловой циркуляцией;
- естественная – основана на разной плотности горячей и холодной воды, естественном ее движении.
Система отопления без насоса
Циркуляция воды без насоса особенно часто используется в загородных дамах, дачах. Причина в том, что там чаще, чем в городе, бывают перебои с электроэнергией, поэтому устанавливать систему принудительной циркуляцией бесполезно.
Принцип работы такой системы прост – нагретый теплоноситель, имеющий меньшую плотность, чем холодный, идет вверх, обеспечивая движение в трубах.
- нагревательный котел в качестве источника тепла, вид топлива – какой угодно;
- трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель;
- расширительный бак, предназначенный для стабилизации давления в системе;
- радиаторы, обогревающие помещение.
Отопление может быть водяным или паровым.
Водяные системы отопления подразделяют на виды:
- Открытая – расширительный бак устанавливают максимально высоко, тем самым создавая избыточное давление и организовывая отвод воздуха. Через бачок в систему добавляется жидкость.
- Закрытая — бачок заменяется мембранным гидроаккумулирующим баллоном, создающим дополнительное давление. Внутреннее давление регулируется манометром – для безопасности.
Отопительные элементы могут подключаться по таким схемам:
- Однотрубная. Отопительные элементы подсоединяются последовательно, теплоноситель продвигается от одного к другому.
- Двухтрубная. В такой схеме циркуляции воды в системе радиаторы отопления подключаются к магистральной трубе параллельно. Теплоноситель поступает во все батареи горячим, а охлажденный уходит через обратку к котлу.
Паровое отопление отличается от водяного только тем, что вода нагревается до состояния пара и в таком виде поступает в элементы обогрева по трубам. Такая конструкция содержит элементы:
- котел — нагревает воду, накапливает пар;
- воздушный выпускной клапан, регулирующий поступление пара в магистраль;
- трубы;
- радиаторы.
Виды и типы таких систем аналогичны водяным.
При желании сделать в отопительной системе циркуляцию воды без насоса, следует учесть такие нюансы монтажа, как:
- котел требуется крепить как можно ниже;
- трубы должны иметь уклон в сторону обратки;
- желательно минимизировать количество поворотов;
- применять трубы больших диаметров.
Будет ли работать водяной теплый пол без насоса
✅ Дата публикации: 01.
03.2020 | 📒 Отопление | 🕵 Комментариев нет
Теплый водяной пол без насоса
Содержание статьи:
- 1 Водяной теплый пол без насоса — возможно?
- 1.1 Будет ли работать теплый пол от котла отопления
В системе теплых полов, насос предназначен для перекачивания жидкости по трубам. Насос может быть установлен как на отдельно взятый контур, так и на весь коллектор теплого пола, который служит для объединения всех контуров.
Не рекомендуется делать длину одного контура теплых полов более чем 100 метров. В противном случае, циркулярный насос может не справиться с объёмом жидкости. Ну а что будет, если сделать теплый пол, вообще без насоса? Будут ли теплые полы греть и насколько хорошо?
Современные системы отопления эффективны, но они имеют один общий недостаток, это большое количество всевозможных датчиков и элементов, которые могут запросто выйти из строя. Выход температурного датчика, повлечёт за собой сбой автоматики котла, а завоздушивание циркуляционного насоса, станет причиной того, что теплый пол перестанет греть.
Водяной теплый пол без насоса — возможно ли такое?
Вроде бы ничего плохого в автоматизировании системы отопления и нет, вот только человек становится, зависим от автоматики. Если же сделать теплый пол без насоса, то можно сэкономить не только на электроэнергии, но и не переживать по поводу её отсутствия.
Схема работы теплых полов без циркуляционного насоса действительно работает, и это правда. Есть лишь несколько ограничений для её нормального функционирования. Во-первых, теплый пол будет работать, если его уложить на стяжку, залитую под небольшим уклоном.
Водяной теплый пол без насоса — возможно ли такое?
Во-вторых, схема, рабочая на небольших площадях, не более 4-6 квадратных метров. В противном случае, теплый пол греть не будет. Во всех же остальных случаях, установка циркуляционного насоса неизбежна. Все это относится к той системе отопления, которая вообще не имеет насоса.
Будет ли работать теплый пол от котла отопления
Гораздо меньше проблем возникает в том случае, если в доме установлен газовый или электрический котел, который уже имеет в своей конструкции циркуляционный насос.
В таком случае, можно отказаться от установки отдельного насосно-смесительного блока на теплые полы, а площадь обогрева увеличить, вплоть до 20 квадратных метров.
В таком случае, между отопительным котлом и теплым полом монтируется термостатический трёхходовой клапан. Монтаж термостатического клапана осуществляется на подающую магистраль теплого пола, а к обратной магистрали подводится перемычка. Задача термостатического клапана не только в регулировке температуры теплоносителя, но и в защите системы отопления.
Будет ли работать теплый пол от котла отопления
При всем этом существует один нюанс. Чтобы теплый пол работал без отдельного насоса, в отопительном котле должен быть установлен достаточно мощный циркуляционный насос. Не важно, газовый это или электрический котел, мощности насоса должно хватать для того, чтобы прокачать теплые полы.
И если случилось так, что после монтажа, теплый пол не греет, причиной может быть как раз недостаточная мощность насоса в котле.
Оценить статью и поделиться ссылкой:
Водонагреватели с тепловым насосом не замерзли в моем подвале
Дуг Кватрочи
В рамках продолжающейся саги по модернизации моего трехэтажного автобуса Worcester с нулевым уровнем выбросов я недавно заменил два газовых водонагревателя на водонагреватели с тепловым насосом. Если вы о них не слышали, хватайте мочалку, вас ждет веселье..
Что не так с газом? Газ был чудесным источником энергии во многих отношениях. Мои газовые котлы «чистые», то есть не содержат сажи, и поэтому требуют минимального обслуживания. Моя газовая плита была быстрой, пока я не заменил ее на индукционную (которая на самом деле еще быстрее). Мои газовые водонагреватели всегда были горячими и готовыми к любой стирке, душе или мытью рук во время пандемии, что я мог им предложить.
Но газ это прошлый век. Метан является мощным парниковым газом при утечке, и только в Массачусетсе он вытекает из более чем 10 000 сломанных труб. При сжигании газа выделяется углекислый газ даже в устройстве со 100-процентной эффективностью, потому что эффективность заключается в использовании энергии, а не в побочных продуктах. Из-за газа Мерримак-Вэлли потеряла дома и молодую жизнь. И это медленный убийца. Газ является ключевым фактором развития астмы, и почти наверняка именно поэтому я теперь полагаюсь на ингалятор.
Тепловые насосы — это путь вперед. Если у вас есть холодильник или кондиционер, у вас есть тепловой насос. Тепловой насос использует магию термодинамики для переноса тепловой энергии из одного места, где она не нужна, в другое место. Вы можете переносить тепло из холодильника в воздух кухни. Вы можете переносить тепло из своей спальни на улицу в жаркую летнюю ночь. И вы можете перенести тепло из подвального воздуха в воду, которую собираетесь использовать для душа.
Установка была сложной
В июле вышел из строя газовый водонагреватель у арендатора третьего этажа. (Всегда полезно заменить их заблаговременно. Установите напоминание в календаре.) Мы заставили наш собственный водонагреватель подавать горячую воду на третий этаж, пока мы искали установщика, который мог бы принести нам тепловой насос. (Примечание: это не является незаконным перекрестным измерением. Если владелец платит, это нормально.)
Мы искали установщика. Мы сильно обескуражены. В течение следующих нескольких месяцев я сотрудничал с пятью сантехническими компаниями.
Местный сантехник, которого я держу на быстром наборе, сказал, перефразируя: «Мы будем брать с вас по 7000 долларов за каждого, примерно в четыре раза больше, чем мы брали бы за газ, и он немедленно сломается. Не говорите, что мы вас не предупреждали». Этот сантехник не рекламировал тепловые насосы на своем сайте, поэтому я позвонил тому, кто рекламировал.
Следующий сантехник сказал, перефразируя: «У вас тут старые газовые котлы.
Я мог бы установить комбинированный газовый котел и систему газового водонагревателя за 30 000 долларов и починить все ваши приборы сразу». Я говорил с этим сантехником о целях штата по достижению нулевого уровня выбросов к 2050 году и о том, что новый котел все равно будет выбрасывать газ после установленного срока. Они не казались поэтапными.
Я обратился напрямую к производителю водонагревателя с тепловым насосом с хорошей репутацией, Rheem, который уже давно работает на этом рынке (у меня нет никакого отношения к Rheem). Стоит также отметить, что Юг любит водонагреватели с тепловым насосом, потому что они обеспечивают кондиционирование воздуха в качестве побочного эффекта в помещении, где они установлены.
Первые три из четырех дистрибьюторов Рима в Вустере хотели установить газ. Теперь это трагично. Рим, один из первых внедривших технологию тепловых насосов для водонагревателей, не может заставить своих дистрибьюторов рекомендовать водонагреватели с тепловыми насосами в Массачусетсе.
Мне сказали, что это заморозит мой подвал, что будет не хватать воздуха, не будет достаточно влажности или что они не рассчитаны на холод. Все это было неправильно или неуместно.
Обещание первых результатов
Несмотря на эти проблемы, 15 ноября мы установили два водонагревателя с тепловым насосом. Они поставляются со встроенным мониторингом энергии. В течение следующих 20 дней мой агрегат использовал в среднем 2,78 кВтч в день, перенося тепло из подвала в воду. Фактически я плачу 0,28 доллара за кВтч, включая плату за возобновляемое снабжение и доставку, поэтому моя ежедневная стоимость горячей воды с нулевым уровнем выбросов составляет 0,80 доллара.
Сравнивать с газом сложно, потому что у нас один счетчик, который раньше питал котел и водонагреватель одновременно. Тепловой насос Rheem имеет единый энергетический коэффициент (UEF) 3,75. У старого газового обогревателя Bradford White коэффициент UEF составлял около 0,7, а это означает, что теперь я получаю примерно в пять раз больше горячей воды, чем раньше, при том же потреблении энергии.
2,78 кВтч, которые я сейчас плачу ежедневно, были бы эквивалентны 47 428 БТЕ газа раньше.
К счастью для меня, вас и всей человеческой цивилизации, эти 47 428 БТЕ в виде газа обошлись мне примерно в 0,9 доллара.0 в день. Таким образом, мой арендатор и я одновременно экономим деньги и сокращаем выбросы. И мой подвал оставался более или менее постоянным 56 градусов по Фаренгейту.
Главной трудностью была первоначальная стоимость капитала. Каждый водонагреватель стоил в два раза больше, чем стоил бы газовый нагреватель. И скидки не помогли, потому что газ считается «чистым». Ожидается, что следующая версия скидок MassSave исправит это. Будем надеяться, что это так, потому что у нас есть много любимых газовых водонагревателей, которые нужно заменить в Массачусетсе.
Даг Кватрочи, исполнительный директор MassLandlords Inc. В Калифорнии. Чтобы достичь своих агрессивных целей по сокращению выбросов парниковых газов, штату необходимо сократить или исключить как можно большую часть этого потребления.
Хорошая новость заключается в том, что существуют доступные, надежные и доступные электрические альтернативы газовым печам и газовым водонагревателям. Электроэнергия, в отличие от ископаемого топлива, может поставляться из различных безуглеродных источников, таких как солнечные батареи, ветряные турбины, геотермальные электростанции, гидроэлектростанции и многие другие.
Еще одним преимуществом является то, что электрические приборы более эффективны, чем их газовые аналоги. Сегодня лучшие газовые печи работают с КПД 98%, что довольно неплохо. Однако современные электрические тепловые насосы для отопления помещений работают с КПД в диапазоне 200-300 процентов. Некоторые новые модели продвинули это еще дальше, почти до 500 процентов эффективности. (Как что-то может иметь КПД более 100 процентов? Проще говоря, если насос, который перемещает хладагент, потребляет меньше энергии, чем количество тепла, которое перемещает тепловой насос, его КПД превышает 100 процентов. Достижения в конструкции компрессора в сочетании с цифровым управлением значительно повысили эффективность тепловых насосов за последнее десятилетие.
)
Водонагреватели с тепловым насосом могут стать воротами к электрификации, если все сделано правильно
Водонагреватели с тепловым насосом — новинка в мире, и им уделяется много внимания. Кажется, что теперь все предлагают скидки на водонагреватели с тепловым насосом, и на пути к поощрению внедрения этой технологии есть больше денег. Во многих отношениях я рассматриваю водонагреватели с тепловым насосом как ворота к электрификации. В целом, я думаю, что это хорошая идея, но нам нужно сделать ее правильно, иначе у нас будут недовольные клиенты, и технология получит черный глаз.
Мы были свидетелями того, что может случиться, если подобная атака будет сделана неправильно. В 1970-х годах скидки на солнечное тепловое отопление были щедрыми, подрядчики устанавливали их массово, и большинство из них так и не реализовали свой полный потенциал. Солнечные тепловые системы протекли, баки вышли из строя, и в целом это не увенчалось успехом. Совершение тех же ошибок с водонагревателями с тепловым насосом сегодня может нанести значительный удар по усилиям по электрификации зданий.
Компания Efficiency First California реализует программу муниципального коммунального округа Сакраменто (SMUD). В настоящее время SMUD предлагает скидку в размере 2500 долларов за единицу, что является самой высокой скидкой в штате. Наши участвующие подрядчики устанавливают большое количество этих устройств, и в целом это было хорошим решением.
Тем не менее, есть некоторые проблемы и вещи, которые необходимо учитывать как домовладельцам, планирующим установить водонагреватели с тепловым насосом, так и, что более важно, разработчикам программ. Я хотел поделиться тем, что мы узнали, увидев, что установлено более 1000 устройств.
Преимущества водонагревателей с тепловым насосом
Водонагреватели с тепловым насосом работают за счет циркуляции хладагента в небольших медных трубках, погруженных в бак водонагревателя. Хладагент переносит тепло из воздуха, окружающего агрегат, и передает его воде посредством теплопроводности. Процесс прекрасен: ни огня, ни горения, ни выбросов.
Процесс не такой быстрый, как нагрев пламенем, но гораздо эффективнее. Водонагреватели с тепловым насосом также безопаснее без открытого огня, горячего дымохода и утечки природного газа.
При правильной установке водонагреватели с тепловым насосом являются наиболее эффективным способом нагрева воды. Типичный газовый водонагреватель имеет КПД примерно 76-80 процентов. Электрические водонагреватели сопротивления имеют КПД 100%, а водонагреватели с тепловым насосом — около 250-300%.
Проблемы водонагревателей с тепловым насосом
Шум
Тепловые насосы шумят. Водонагреватели с тепловым насосом лишь немного громче холодильников (которые также работают по технологии теплового насоса), но они могут иметь длительные циклы. Особое внимание следует уделить выбору места для установки водонагревателя. Если вы установите его у стены спальни, а клиент чутко спит, вы можете получить жалобы на шум.
Power
В гаражах много водонагревателей. В большинстве гаражей нет сети 220 В, которая требуется большинству водонагревателей с тепловым насосом.
Добавление электрической цепи увеличивает стоимость и сложность установки. Есть несколько новых моделей, которые могут работать от 110 В, что предоставляет больше возможностей для установки.
Во многих юрисдикциях водонагреватель с тепловым насосом должен иметь специальный выход по коду. Это означает, что они не могут делиться энергией с печью или другим прибором. Это может измениться по мере развития технологии, но на данный момент тепловым насосам нужен специальный контур. Использование 110 вольт помогает, так как это дешевле, чем 220 вольт, но для установки все равно требуется электрик.
Лицензии подрядчика
Сантехники устанавливают большинство водонагревателей. Для установки водонагревателя с тепловым насосом обычно требуются как сантехник, так и электрик. Это увеличивает стоимость установки и может стать препятствием для подрядчика. Если подрядчик — просто сантехник или просто электрик, у него не будет надлежащей лицензии на выполнение работы.
Подрядчики-механики и подрядчики по отоплению и охлаждению обычно имеют дело с сантехникой и электрикой; их лицензия позволяет им выполнять всю установку.
Генеральные подрядчики могут нанимать сантехников и электриков в качестве субподрядчиков, но другие профессии не могут по закону заключать субподряд на часть проекта.
Требования к помещению
Водонагреватели с тепловым насосом извлекают тепло из окружающего их воздуха. Эти блоки также выпускают достаточное количество холодного воздуха. Холодный воздух передается от холодной воды к нагретому воздуху. Если воздуха недостаточно, они не будут работать с максимальной эффективностью. Большинство производителей предлагают возможность подключить их к другому источнику воздуха, чтобы решить эту проблему. Выброс холодного воздуха тоже может быть проблемой. Установите неканальный водонагреватель с тепловым насосом в подвале, и выхлоп будет охлаждать помещение. Холодный воздух может быть желанным летом, но может быть проблемой зимой. Некоторые люди, живущие в пассивном доме, используют выбросы из водонагревателей с тепловым насосом для эффективного охлаждения дома летом; это творческое решение.
Суть в том, что вам нужно учитывать, где вы поставите тепловой насос.
Тарифы на электроэнергию
Если вам посчастливилось жить в регионе с низкими тарифами на электроэнергию, водонагреватели с тепловым насосом станут отличным решением. Если в вашем доме есть солнечные батареи, и вы сами вырабатываете электроэнергию, еще лучше.
Если вы живете в регионе с дорогой электроэнергией, например, в Сан-Диего, то эксплуатация водонагревателя с тепловым насосом, скорее всего, обойдется вам дороже, чем газовая альтернатива, по крайней мере, на данный момент. Разница в стоимости может со временем выровняться, так как природный газ будет дорожать. Комиссия по коммунальным предприятиям знает об этом барьере и работает над новыми тарифами на электроэнергию для полностью электрических домов. В ближайшем будущем водонагреватели с тепловым насосом могут стать более дорогими в эксплуатации, даже несмотря на их повышенную эффективность.
Некоторые предложения по превращению водонагревателей с тепловым насосом в правильное решение для вашего применения
У вас есть солнечная энергия?
Всем, у кого есть фотогальванические элементы (солнечные батареи), обязательно следует подумать о тепловых насосах.
Не останавливайтесь на достигнутом. Если у вас есть солнечная энергия, вы должны электрифицировать как можно большую часть своего дома, чтобы воспользоваться преимуществами принадлежащей вам электростанции, которая находится на вашей крыше.
Размеры — Увеличение
Водонагреватели с тепловым насосом работают, используя небольшое количество тепла в течение длительного периода времени. Если у вас есть 50-галлонная установка и четыре человека принимают душ по утрам, у вас может закончиться горячая вода. Если двое из вас принимают душ утром, а двое — вечером, это, скорее всего, не будет проблемой. Чтобы избежать нехватки воды, перейдите на следующий размер резервуара. Тепловые насосы для резервуаров на 50 галлонов, 65 галлонов и 80 галлонов обычно используют одинаковое количество электроэнергии для работы теплового насоса. Переходите к следующему размеру резервуара, и операционный штраф будет минимальным, но емкость значительно улучшится.
Установка смесительного клапана
Самая безопасная температура подачи горячей воды в дом составляет 120 градусов.
Смесительный клапан позволяет нагревать воду в водонагревателе до более высокой температуры и подавать ее в дом при безопасной температуре. Нагрев воды до 130 или 140 градусов и смешивание ее до 120 значительно увеличивает производительность без особых потерь. Более высокая рабочая температура эффективно увеличивает размер бака.
Смесительные клапаны — отличный вариант, если у вас мало места. Вернемся к примеру с четырьмя людьми, принимающими душ одновременно. С водонагревателем на 50 галлонов, установленным на 120 градусов, у вас может закончиться горячая вода. Увеличьте температуру до 130 или 140, и у вас будет такая же эффективная емкость, как и у большого резервуара.
Возможность нагревать воду сильнее и смешивать ее может решить многие проблемы. Смесительный клапан — это то, что мы всегда требовали для водонагревателей SMUD с фальцем. Возможность увеличить тепло стоит дополнительных затрат.
На самом деле, я бы не стал устанавливать водонагреватель с тепловым насосом без смесительного клапана, и точка.
Я бы посоветовал всем разработчикам программ включить их в качестве требования. Это простое и эффективное средство для решения проблем с пропускной способностью и дешевая страховка.
Смесительные клапаны также более безопасны. Если вы думаете, что можете избежать установки смесительного клапана и просто включите устройство, я предупреждаю вас, что это рискованный подход. При повышении температуры риск ошпаривания возрастает логарифмически.
Ознакомьтесь с таблицей ниже.
Как видно из диаграммы, небольшое повышение температуры может создать серьезную опасность. Наиболее уязвимыми группами являются дети и пожилые люди. Ошпаривание происходит быстро, когда температура воды повышается. Установите смесительный клапан, и вы сможете нагревать при более высокой температуре, следя за тем, чтобы никто не обжегся.
Режим имеет значение
Большинство водонагревателей с тепловым насосом содержат электрические нагревательные элементы в баке, точно так же, как электрический водонагреватель сопротивления (электрический водонагреватель старой школы).
Это важно знать, потому что, если вы не настроите их правильно, они будут работать как стандартный (резистивный) электрический водонагреватель. Целью достижения максимальной эффективности является максимальное использование теплового насоса и предотвращение ударов по электрическим нагревательным элементам.
Избегайте гибридных режимов, в которых используется тепловой насос и электрические нагревательные элементы. Используйте режим Eco Mode или режим «Только тепловой насос». Эти настройки гарантируют, что вы используете только функцию теплового насоса. Если вы установили смесительный клапан или выбрали бак большего размера, вы, скорее всего, удовлетворите все свои потребности только с тепловым насосом. Использование теплового насоса без нагревательных полос сопротивления позволит максимально сэкономить.
Дополнительные советы
В некоторых юрисдикциях требуется расширительный бак на линии подачи холодной воды. Расширительный бачок – это, по сути, встроенное слабое место в сантехнике, которое может расширяться или сужаться при изменении температуры.
Домовладельцам следует искать их в предложениях своих подрядчиков, так как они указывают на более качественную установку. Разработчики программы должны рассмотреть возможность использования расширительных баков. Некоторые производители не дают гарантии на свой продукт, если установка не включает расширительный бак.
Рассмотрите возможность подключения к сети
Многие новые водонагреватели с тепловым насосом можно подключить к Интернету. Подключение к сети может иметь значительные преимущества в будущем. Многие коммунальные предприятия ищут способы управления нагрузками с помощью дистанционного управления продуктами своих клиентов. Подключение к сети может позволить вам получать оплату от коммунальных услуг в периоды высокого спроса. Срок службы водонагревателей составляет от 12 до 15 лет. Функция подключения к сети, вероятно, вступит в игру в какой-то момент по дороге.
Давайте сделаем это правильно, на этот раз
Водонагреватели с тепловым насосом — это интересный и эффективный вариант как для газовых, так и для традиционных электрических водонагревателей.