- Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией в Крыму
- устройство, принцип работы, особенности монтажа
- Системы отопления с естественной циркуляцией
- Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя
- Схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией — система отопления самотеком
- видео инструкция по установке своими руками, с антифризом, цена, фото
- Гравитационная система обогрева
- Первая встреча
- Классическое двухтрубное самотечное отопление
- Преимущества и недостатки
- Трубопровод самотечного отопления
- Динамические параметры теплоносителя
- Движение охлаждаемого теплоносителя
- Два в одном
- Расположение радиаторов
- Гравитационный нагрев — замена воды на антифриз
- Реализация системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя
- Использование открытого расширительного бака
- Оборудование
- Использование циркуляционного насоса в гравитационном отоплении
- Гравитационные виды отопления соматические схемы
- Гравитационная система отопления — Могу ли я включить только горячую воду
- Какая система отопления вам подходит
- Исследование производительности недорогой системы охлаждения приемо-передающего модуля и расширение эксплуатационных возможностей системы с использованием гравитационных тепловых трубок | J. Термальные науки. англ. заявл.
- Система отопления с естественной циркуляцией: схемы, устройство, монтаж
- Как работают гравитационные вентиляционные отверстия?
Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией в Крыму
Для одноэтажного дома в Крыму довольно часто применяют схему отопления с естественной циркуляцией, в особенности часто это происходит тогда, когда площадь обогреваемых помещений невелика. Она легка в монтаже и недорого стоит, кроме того может функционировать без капитального ремонта на протяжении значительного периода времени, благодаря своим конструктивным особенностям, о которых речь еще впереди.
Поэтому, хотя система отопления с принудительной циркуляцией считается более универсальной и применяется чаще, но в одноэтажных домах полуострова, довольно часто монтируют отопление, в котором используется естественная циркуляция, в Симферополе, например, или другом городе полуострова. Дело еще и в том, что такая система не зависит от подачи электроэнергии, и если случаются перебои в энергоснабжении, то применяют именно ее.
youtube.com/embed/UpRvDIkUiCo?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>
Чем отличается система с естественной циркуляцией теплоносителя?
Принцип работы такой схемы отопления базируется на физических законах вытеснения холодной водой горячей в связи с большей плотностью. То есть отопительный котел согревает воду, которая вытесняется холодной, поступает в верхнюю часть смонтированной системы, а дальше идет самотеком по трубам. Там она отдает тепло трубам и установленным радиаторам и затем возвращается в нижнюю часть котла. Цикл повторяется вновь и вновь.
Иногда естественную циркуляцию применяют как резервную по отношению к системе с принудительным вариантом. Насос гоняет воду по трубам, но в случае если пропадает электроэнергия, то он отключается, и система переходит на естественную циркуляцию. Компания Helpsant имеет богатый опыт монтажа обоих вариантов циркуляции схем отопления, в том числе и когда естественная циркуляция является резервной по отношению к принудительной.
Мы провели монтаж оборудования для схем отопления с естественной циркуляцией в 1-этажных домах в разных регионах Крымского полуострова (Ялта, Симферополь, Керчь), которые эффективно работают и обеспечивают потребности клиентов в тепле, с применением различных вариантов.
К прочим особенностям систем с естественной циркуляцией относятся:
- в таких схемах отопления почти нет движущихся элементов, поэтому служат системы при применении оцинкованных либо полимерных труб для разводки до 50 лет;
- есть ограничение по радиусу работы системы с естественной циркуляцией (ЕЦ), и оптимально, если он не будет значительно превышать 30 метров. Это связано с тем, что давление на входе и выходе здесь различается незначительно, плюс добавляется сопротивление от прохождения теплоносителя через трубы и радиаторы;
- для системы с ЕЦ делается уклон труб, чтобы “помочь” движению теплоносителя. Таким образом вода не застаивается, удаляются воздушные пробки, то есть воздух уходит в верхнюю очку системы, расположенную в расширительном бачке;
- такие схемы отопления имеют в силу своих конструктивных особенностей высокую инерционность, то есть после того, как котел начнет свою работу, нужно несколько часов, чтобы помещения хорошенько прогрелись. В этом плане схема отопления одноэтажных домов с ЕЦ уступает вариантам принудительной циркуляции, где все проходит значительно быстрее. Сначала прогревается теплообменник котла, а уж затем постепенно и довольно медленно горячая вода начинает идти по трубам и радиаторам.
Поэтому при планировании установки системы отопления с ЕЦ тщательно продумываются все нюансы и выбирается вариант разводки, который будет оптимален.
Имеющиеся варианты схем разводки
Наша компания осуществляет установку систем отопления с естественной циркуляцией для одноэтажных домов по трем схемам:
- Двухтрубная.
- Однотрубная или “Ленинградка”.
- Лучевая.
Рассмотрим каждую из них подробно.
Двухтрубная система отопления
По всему периметру дома прокладываются два трубопровода: верхний подает горячую воду в систему отопления от котла, а нижний возвращает охлажденный теплоноситель обратно. Чаще всего такой вариант используется, когда площади у одноэтажного дома большие. Радиаторы устанавливаются между трубопроводами, и при наличии возможности котел монтируется ниже них. Обязателен уклон труб не менее 5 градусов,- это всенепременное условие!
Такая система обычно использует трубы диаметром от 32 мм, а непосредственно к радиаторам ведут 20-миллиметровые трубы. Материалом для них чаще всего служит металлопластик или полимер. Важно, что системе отопления не нужна какая-либо дополнительная балансировка, что является большим плюсом, правда, дроссели на подводках к радиаторам все равно ставятся. Такая система – наиболее дорогая из всех вариантов ЕЦ, поэтому для одноэтажных домов используется довольно редко.
Однотрубная система отопления
В “Ленинградке” диаметр применяемых труб и наклон их тот же, но радиаторы врезаны в основное кольцо отопления в параллель к основной трубе. Однотрубная система отопления намного дешевле, но в отличие от предыдущего варианта каждый радиатор должен иметь кран для стравливания воздуха, расширительного бака недостаточно. Дроссели ставят на ближних или дальних от котла радиаторов, чтобы выравнивать температуру.
Лучевая схема отопления
Лучевая схема предусматривает установку коллекторов гребенок, к которым подводятся труба горячей воды от котла и труба для отвода охладившегося теплоносителя. На каждом отводе гребенки стоит дроссель, и она соединяется с радиатором также двумя трубами. В данном варианте схемы отопления можно регулировать температуру каждого радиатора, а также отдельно взятого помещения, но стоимость проекта довольно высока в связи с большим количеством материала и трудоемкости установки.
Кроме того, труб много, и это влияет на дизайн дома, ведь их желательно прятать, что не всегда представляется возможным и также увеличивает стоимость. Да, за комфорт и возможность регулировки температуры придется платить, а трубы можно убрать в пол или за фальшстенами.
Преимущества есть, а какие недостатки?
Недостатки систем с естественной циркуляцией для одноэтажных домов тоже имеются. К ним можно отнести:
- Малый радиус действия системы (трубопроводы до 30 погонных метров).
- Нет регулироваки температуру в отдельных помещениях, если не применять лучевую систему отопления.
- Чем дальше комната от котла, тем температура в ней ниже, поскольку теплоноситель идет под небольшим давлением.
- Долго ждать прогрева дома.
Но все равно из-за экономичности системы отопления, а также их долговечности и независимости от подачи электроэнергии их часто применяют в Крыму, а наша компания поможет вам установить отличную и эффективно работающую систему с ЕЦ в вашем одноэтажном доме в Ялте, Симферополе, Севастополе!
устройство, принцип работы, особенности монтажа
Применение такого типа отопления, как система отопления с естественной циркуляцией, является наиболее распространенным для загородных домов и дач. Ее преимущества – доступность, экономичность, простота монтажа и эксплуатации. Создание системы отопления с естественной циркуляцией не требует использования насосов или дополнительного оборудования, источников питания, поскольку гидростатический напор возникает самопроизвольно во время движения теплоносителя.
Схема отопления с естественной циркуляцией
Многие считают недостатком то, что использование данной системы допустимо лишь в довольно небольших строениях. В частности, радиус системы (горизонтальное расположение) не должен превышать 30 метров. Кроме того, не все предпочитают использовать отопление без насоса, поскольку скорость включения сети также является достаточно низкой.
Преимущества системы с естественной циркуляцией
Первым и одним из основных достоинств системы можно назвать ее экономичность. На самом деле, ее монтаж, а также и дальнейшее обслуживание, требуют относительно небольших финансовых затрат. Схема отопления с естественной циркуляцией не требует дополнительного оборудования в виде циркуляционных насосов. А это означает, вы не будете ощущать вибрацию и шум их работы. Кроме того, отсутствие необходимости установки такого насоса означает, что вам не придется тратить дополнительные средства на оплату электроэнергии, необходимой для его работы.
Принципиальная схема отопления с естественной циркуляцией
Еще одним весомым преимуществом данной системы является то, что теплоноситель циркулирует непрерывно.
Это обусловлено тем, что постоянно происходит изменение температуры и плотности теплоносителя. При этом благодаря такой цикличности происходит равномерное распределение тепла всеми отопительными элементами, входящими в отопление дома с естественной циркуляцией.
Популярность системы связана еще и с тем, что ее проектировка, монтаж и дальнейшее обслуживание не требуют специальных навыков.
То есть, для того чтобы создать качественную отопительную систему, не требуется привлекать дополнительных специалистов – все можно сделать самостоятельно. Точно так же самостоятельно в дальнейшем владелец здания сможет справиться и с незначительными поломками. Однако при правильном планировании и качественном выполнении отопление частного дома без насоса сможет работать, не требуя капитального ремонта не менее 30-35 лет.
Основные плюсы
Одно из достоинств, которыми обладают подобные системы, является экономичность. Затраты на обустройство и обслуживание сводятся к минимуму.
Присутствие насоса повлечет за собой дополнительные траты за электроэнергию. Его отсутствие наоборот даст возможность сэкономить. Такие системы абсолютно бесшумны и не вызывают лишних вибраций.
Среди других преимуществ можно выделить:
- Способность к саморегулированию
- Тепловая устойчивость
- Продолжительный срок безотказной работы – 30 лет
- Высокая ремонтопригодность
Как работает данная система?
Движение теплоносителя (воды) по трубам обусловлено тем, что при повышении и понижении температуры изменяется масса и плотность жидкости. Снижение массы и плотности воды происходит, когда она нагревается в котле. В это время в трубах находится уже отдавшая свое тепло более холодная вода, имеющая большую массу и плотность. При этом под действием гравитационных сил холодная вода в радиаторе замещается водой горячей.
Для того чтобы понять, как именно функционирует гравитационная система отопления, достаточно просто вспомнить курс физики. Нагретая в котле вода, являясь более легкой, свободно поднимается по трубам центрального стояка. В этот момент тяжелая холодная вода опускается в отопительный котел. Горячая вода, достигнув верхней точки, равномерно распределяется по радиаторам. В них холодная вода опускается к нижней части батареи, а после и вовсе покидает ее, потому что ее попросту «вытеснила» горячая.
Система отопления с принудительной циркуляцией
В момент поступления в радиатор горячего теплоносителя происходит процесс отдачи тепла. То есть, постепенно нагреваются материалы радиатора, передавая тепло непосредственно в помещение. Далее – остывший теплоноситель вновь замещается горячим. Этот процесс непрерывен. Жидкость циркулирует до тех пор, пока идет ее нагрев – то есть, пока работает котел.
Принцип построения отопительной системы с естественной циркуляцией
Самотечная система отопления частного дома состоит из таких элементов:
- котел. Именно он осуществляет нагрев теплоносителя. Существует большое количество видов котлов, которые работают на различного типа топливе.
- трубопровод. Он может быть как одинарным, так и двойным (для обратного тока).
- отопительные элементы – радиаторы.
- расширительный бак.
При проектировании и монтаже такой схемы, как самотечная система отопления, крайне важно придерживаться обязательного требования – труба, по которой движется теплоноситель, непременно должна иметь уклон.
Он должен составлять минимум 0,005 м на метр погонный трубы и быть направленным в сторону нагревающего бака. То есть, если радиатор и котел расположены на одном этаже, то уровень входа трубы в радиатор должен быть несколько выше. Необходимость наличия уклона объясняется несколькими факторами:
- по трубе, которая имеет уклон, холодная вода значительно быстрее движется к нагревательному баку.
- наличие уклона крайне важно для того чтобы пузырьки воздуха, появившиеся в процессе нагревания теплоносителя, эффективнее поднимались в специальный расширительный бак, а оттуда – удалялись в атмосферу.
Необходимый уклон гравитационной системы отопления
Наличие расширительного бака в такой системе, как гравитационная система отопления из полипропилена, благотворно влияет на создание дополнительного давления в системе, что делает скорость передвижения теплоносителя несколько выше.
Следует отметить, что скорость перемещения теплоносителя в трубе напрямую зависит сразу от нескольких факторов. Прежде всего, это разница таких величин, как плотность, масса, объем теплоносителя в горячем и холодном состоянии.
Помимо этого, на скорость перемещения теплоносителя влияет также и уровень расположения отопительных элементов (радиаторов) относительно нагревательного котла. Однако гравитационное давление, возникающее во время перемещения теплоносителя, в некоторой степени расходуется в момент, когда жидкость преодолевает сопротивление трубопровода.
Дополнительными препятствиями, на которые также расходуется значительное количество гравитационного давления, являются дополнительные радиаторы, разветвления, повороты, присутствующие в системе. Для более эффективного обогрева (и достижения максимальной скорости перемещения теплоносителя) следует проектировать отопление с естественной циркуляцией так, чтобы подобных препятствий было меньше. В случае если подобная «сложность» системы вызвана необходимостью, решением возникшей сложности является использование труб большего диаметра.
Монтаж отопления
В чем отличие от обычного котла
Для большинства пользователей газовых котлов в нашей стране энергонезависимый котел ничем не отличается от привычных АГВ и АОГВ, которыми они пользуются уже очень давно. Газовые котлы, снабженные механическим блоком автоматического управления, отвечают всем требованиям энергонезависимости.
Однако для точности следует расширить список конструкций и моделей котлов, которые так же не зависят от постоянного наличия электричества в розетке и будут работать только при наличии газа в магистрали.
Энергонезависимость не предполагает полного отказа от микроконтроллеров и электронных блоков управления, однако они должны быть маломощными и питаться от аккумуляторов или батареек, притом очень долгое время.
В лучшем случае замена питающих элементов должна проводиться раз в несколько лет без ущерба функционированию котла.
Устройство котла
Уже исходя из единственного и достаточного условия для энергонезависимых котлов выходит целый ряд ограничений и особенностей котлов и систем отопления (СО), построенных с их использованием:
- Циркуляция теплоносителя только естественная, гравитационная;
- Обязательное наличие аккумулирующей емкости в котле или большого по объему теплообменника;
- Построение только высокотемпературного отопления (свыше 75ºС) с большим перепадом температуры между выходом теплообменника котла и обкаткой, поступающей от радиаторов.
Двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя
Более сложная гравитационная схема отопления, предусматривающая наличие сразу двух контуров отопительной системы. По одному происходит передвижение горячей воды, которая движется от котла к радиаторам. А второй контур предназначен для оттока остывшего теплоносителя от радиаторов к нагревательному котлу. Данная самотечная система отопления предусматривает более тщательное планирование и использования увеличенного количества материалов (труб).
Двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя
Принцип монтирования двухтрубной системы, предполагающей отопление самотеком, являет собой довольно трудоемкий процесс, который можно разделить на несколько этапов:
Лучевая система отопления
- монтаж основного стояка. Отопительная труба (по которой движется горячая вода) поднимается от котла к расширительному баку. Следует отметить, что наилучшее место присоединения стояка к баку – нижняя треть от общей его высоты.
- на уровне примерно трети высоты помещения (отмерять следует от уровня пола) отопительная труба соединяется с разводкой. Именно от нее и будут прокладываться трубы к приборам отопления – радиаторам.
- для своевременного удаления излишков жидкости в системе в бак должна быть врезана также труба перелива. Посредством ее использования лишняя жидкость будет направлена в канализацию.
- трубы для отведения уже отработанной (то есть – остывшей) воды следует врезать в нижнюю часть радиатора. По этим трубам вода возвращается к нагревательному котлу. Прокладываются они параллельно трубам подачи горячего теплоносителя.
Планируя естественное отопление дома, следует учитывать некоторые особенности. Прежде всего, труба основного стояка непременно должна быть утеплена – иначе существует вероятность существенной потери тепла.
Кроме того, обязательно следует утеплить помещение, в котором стоит расширительный бак. Чаще всего таким помещением является специальная комната на верхнем этаже или чердак. Если данная комната не будет утеплена, это может привести к тому, что часть теплоносителя попросту замерзнет – а это спровоцирует поломку системы.
План отопления
Еще одна важная особенность – при планировании системы, перед тем, как сделать отопление без насоса, необходимо тщательно просчитать уровень расположения котла, расширительного бака и радиаторов. При правильном планировании достигается необходимое давление, которое способствует более эффективной работе системы. Следует учитывать, что ниже всего должен располагаться нагревательный котел.
Для него лучше всего оборудовать отдельную комнату на цокольном этаже или в подвале. Если возможности оборудования отдельного помещения нет (или просто нет цоколя, подвала), котел следует располагать в углублении. При правильном расчете, подобной системы достаточно для обогрева строения состоящего из 4-5 комнат с прилегающими бытовыми помещениями.
Котельная частного дома
Системы отопления с естественной циркуляцией
Это одни из самых простых и, пожалуй, самые распространенные системы отопления для небольших загородных домов и квартир с индивидуальным отоплением. Системы весьма долговечны (при правильной эксплуатации 40 и более лет без капитального ремонта) и используют только природные физические законы, не требуя дополнительных источников энергии или дорогостоящего оборудования.
Недостатком таких отопительных систем являются: сокращенный радиус действия (до 30 м по горизонтали), обусловленный небольшим циркуляционным давлением; замедленное включение в действие из-за большой теплоемкости воды и низкого циркуляционного давления, и повышенная опасность замерзания воды в расширительном бачке, смонтированном в неотапливаемом помещении.
Принципиальная схема системы отопления с естественной циркуляцией состоит из котла (водоподогревателя), подающего и обратного трубопроводов, нагревательных приборов и расширительного бачка. Нагретая в котле вода поступает по подающему трубопроводу и стоякам в нагревательные приборы, отдает им часть своего тепла, затем по обратному трубопроводу возвращается в котел, где вновь подогревается до необходимой температуры, и далее цикл повторяется. Все горизонтальные трубопроводы системы делаются с наклоном в сторону движения воды: нагретая вода, поднявшись по стояку вследствие температурного расширения и выдавливания более холодной водой обратки, растекается по горизонтальным отводам самотеком, охлажденная вода также самотеком поступает обратно в котел. Уклоны трубопроводов способствуют и отводу пузырьков воздуха к расширительному баку: газ легче воды, поэтому он стремится вверх, а наклонные участки трубопроводов помогают ему нигде не задерживаться и поступать в расширитель, а затем в атмосферу. Расширительный бачок создает постоянное давление в системе, принимает увеличивающийся при нагревании объем воды, а при охлаждении отдает воду обратно в трубопровод.
Вода в системе отопления поднимается за счет расширения при нагревании и под действием гравитационного давления, движение (циркуляция) возникает вследствие разности плотностей нагретой (поднимающейся по подающему стояку) и охлаждённой воды (спускающейся по обратному). Гравитационное давление расходуется на движение теплоносителя и преодоление сопротивлений в сети трубопроводов.
Циркуляционный напор Pц = h(ρо— ρг) зависит (рис. 1):
- От разности отметок центра котла и центра нижнего отопительного прибора (h), чем больше разность высот между центрами котла и прибора, тем лучше будет циркулировать теплоноситель;
- От плотности горячей (ρг) и охлажденной воды (ρо).
Как появляется циркуляционный напор? Представим, что в котле и радиаторах отопления температура теплоносителя меняется скачкообразно по центральным осям этих приборов, что, кстати, недалеко от истины.
То есть в верхних частях котла и радиаторов находится горячая вода, а в нижних — охлажденная. Горячая вода имеет меньшую плотность, а следовательно, меньший вес, чем охлажденная вода. Мысленно срежем верхнюю часть отопительного контура (рис. 2) и оставим только нижнюю часть. И что же мы видим? А то, что мы имеем дело с двумя сообщающимися сосудами, хорошо знакомым нам из школьной физики. Верх одного сосуда находится выше верха другого; вода под действием сил гравитации стремится переместиться из верхнего сосуда в нижний. Отопительный контур — замкнутая система, вода в нем не выплескивается, как в сообщающихся сосудах, а стремится «успокоиться» (занять один уровень). Таким образом, высокий столб охлажденной тяжелой воды после радиаторов постоянно выталкивает низкий столб воды перед котлом и подталкивает горячую воду — возникает естественная циркуляция. Иными словами, чем выше находится центр радиаторов относительно центра кола, тем больше циркуляционный напор. Высота установки — это, первый показатель напора.В частных домах лучше всего размещать котел ниже отопительных приборов, например, в подвале. При квартирном отоплении, когда котел устанавливается непосредственно в квартире почти на одном уровне с радиаторами, для увеличения циркуляционного напора котел лучше устанавливать «в яму» прямо на плиты перекрытия, выпилив вокруг него пол. Разумеется, «в яме» должны быть сделаны противопожарные мероприятия: плиты выровнены тонкой стяжкой, уложены листы асбеста и железа.
Второй показатель, от которого зависит циркуляционный напор, это разница между плотностями охлажденной и горячей воды. Здесь необходимо заметить, что системы с естественной циркуляцией теплоносителя относятся к саморегулирующимся системам. При проведении качественного регулирования, то есть при изменении температуры нагрева воды, самопроизвольно возникают количественные изменения — изменяется расход воды. Из-за изменения плотности горячей воды будет увеличиваться (уменьшаться) естественное циркуляционное давление, а следовательно, и количество циркулирующей воды. Другими словами, когда на улице холодно, становится холодно и в доме, включая котел на полную мощность, мы увеличиваем нагрев воды, значительно уменьшая ее плотность. Придя в отопительные приборы, вода отдает теплоту охлажденному воздуху в помещении, ее плотность при этом сильно повышается. А если взглянуть на ту часть формулы (рис. 1), которая стоит в скобках, мы видим, что чем больше разность между плотностями охлажденной и горячей воды, тем больше циркуляционный напор. Следовательно, чем сильнее нагрета вода в котле и чем сильнее она остывает в радиаторе, тем быстрее она начинает «бегать» (циркулировать) по системе отопления и это происходит до тех пор, пока воздух в помещении не прогреется. После чего вода начинает остывать в радиаторах медленнее, плотность ее уже не сильно отличается от плотности воды, вышедшей из котла, и циркуляционный напор начинает постепенно снижаться.
Системы водяного отопления с естественной циркуляцией бывают двухтрубные с верхней и нижней разводками, а также однотрубные с верхней разводкой.
Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя
Содержание:
- 1 Область применения
- 2 Преимущества
- 3 Недостатки
- 4 Как работает система отопления с естественной циркуляцией?
- 5 Видео
Гравитационная система отопления двухэтажного дома.
Система отопления с естественной циркуляцией – система, в которой циркуляция теплоносителя осуществляется гравитационным путем без использования циркуляционного насоса.
Область применения
Как правило, монтируется в частных домах площадью не более 150 м², т.к. отсутствие в самотечной системе циркуляционного насоса не позволяет делать ее слишком протяженной.
Преимущества
- Простота.
- Длительный срок службы.
- Частный дом является абсолютно энергонезависимым, если в нем установлена самотечная система отопления на основе дровяного котла. Это один из наиболее подходящих вариантов для районов с частыми отключениями электроэнергии.
Недостатки
- Сложность выполнения монтажных работ. Необходимо точно рассчитать расположение всех элементов системы, в противном случае система просто не будет работать. Несоблюдение уклонов (необходим уклон 10 мм на 1 м трубы) приведет к тому, что после запуска котла теплоноситель останется «стоять» на месте и не попадет в отопительные приборы, либо скорость его движения будет настолько низкой, что разогрева системы придется ждать часами.
- Эффективно функционирует только малой протяженности системы (длина трубопровода не должна превышать 30-35 м).
- Большой объем теплоносителя и низкая скорость его движения не позволяет системе быстро реагировать на изменение температуры.
- При использовании расширительного бака открытого типа существует вероятность его замерзания (в случае, если он расположен на чердаке). Еще одним минусом такого бака является постоянное испарение теплоносителя, поэтому периодически в систему требуется доливать воду. При использовании расширительного бака мембранного типа таких проблем не существует, как правило мембранный бак монтируется на входе котла, либо на обратном трубопроводе рядом с котлом.
- Неприглядный внешний вид. Расположенные под потолком трубы большого диаметра понравятся не каждому.
Схема системы отопления самотеком.
Система отопления с естественной циркуляцией состоит из следующих элементов:
- Источник тепла (различные виды котлов). Рекомендуется подбирать котел, который будет обладать высокими гидравлическими характеристиками, в первую очередь это касается входа и выхода котла, которые должны быть большого диаметра (от 40 мм и выше). Также необходимо обратить внимание на внутренние патрубки котла. Для обеспечения необходимого давления рекомендуется, по возможности, устанавливать котел ниже радиаторов;
- Радиаторы отопления;
- Расширительный бак открытого или закрытого типа;
- Подающий и обратный трубопровод большого диаметра. Большие трубы являются обязательным условием самотечной системы отопления. На трубы большого диаметра приходиться тратить больше средств, чем на трубы для системы с принудительной циркуляцией.
Примечание! Гравитационная система отопления должна быть спроектирована таким образом, чтобы теплоноситель попал в последний радиатор. В связи с этим обязательным условием является использование труб большого диаметра (на 1-2 порядка больше, чем у системы с принудительной циркуляцией). В случае, если установить трубы малого диаметра, теплоноситель будет двигаться по пути наименьшего сопротивления, т.е. попадать только в первый радиатор, не доходя до последующих.
Помимо этого, теплоноситель на своем пути должен встречать как можно меньше препятствий. Повороты должны быть плавными и выполнены не под прямыми углами (не рекомендуется использовать углы 90° или Т-образные тройники), только в этом случае при прохождении поворотов скорость движения теплоносителя не будет снижаться.
Как работает система отопления с естественной циркуляцией?
Принцип действия самотечной системы отопления основан на явлении теплового расширения воды, когда при нагреве меняются ее физические свойства (плотность), и на разнице давлений между подающим и обратным трубопроводом. Нагретая вода легкая, т.к. обладает меньшей плотностью, холодная вода, напротив более тяжелая, т.к. обладает более высокой плотностью. Такая разница плотности создает естественную циркуляцию воды (холодная вода давит вниз и выдавливает горячую наверх).
Гравитационная система отопления работает следующим образом:
- Теплоноситель нагревается в котле (в это время он расширяется и становится легче), в результате чего самостоятельно (без циркуляционного насоса) поднимается вверх по основному стояку, при этом более холодная, тяжелая вода остается в нижней части котла. Над основным стояком находится расширительный бак открытого типа, в котором скапливается «избыточный» теплоноситель;
- Далее, нагретый теплоноситель двигается по подающему трубопроводу (который прокладывается под потолком или на чердаке) и поступает в радиатор через верхний вход;
- Отдавая тепло радиатору теплоноситель становится холоднее и тяжелее, в результате чего опускается в нижнюю часть радиатора, после этого поступает в обратный трубопровод и возвращается в котел;
- В котле цикл повторяется, охлажденный теплоноситель нагревается до требуемой температуры, расширяется, становиться легче и под давлением холодной воды поднимается наверх.
Видео
Схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией — система отопления самотеком
Главная » Статьи
Статьи
Самотечная система отопления двухэтажного дома является единственным выходом в условиях, когда отсутствуют газ и электричество. Естественно, подобных проблем в современном мире просто не существует. Однако все-таки случаются ситуации, в которых приходится монтировать отопление открытого типа
Содержание
- На что оказывает влияние отопление открытого типа?
- Преимущества отопления частного дома с естественной циркуляцией
- Технология монтажа самотечной системы отопления
- Правила подбора котла
- Секрет монтажа расширительного бака
На что оказывает влияние отопление открытого типа?
По каким-либо соображениям вы решаетесь начать монтаж самотечного вида отопления. При этом следует учитывать, что это отразится на подборе следующих факторов:
- дизайн в доме при данном типе обогрева должен отвечать пожарной безопасности;
- отсутствие контроля за равномерным распределением тепла;
- представленные схемы отопления с естественной циркуляцией позволяют производить обслуживание и ремонт всей системы без особых затрат;
- небольшие объемы работ, связанных с прокладкой трубопровода и подключением открытого расширительного бака для отопления;
- оптимальная стоимость необходимого материала.
Если вас заинтересовала схема естественного отопления, то всевозможные примеры вы сможете отыскать на нашем сайте. Однако разобраться в чертежах удается не каждому специалисту. Поэтому мы рекомендуем обратиться за помощью к инженерам. Именно они смогут правильно рассчитать всю систему отопления, составить смету.
Преимущества отопления частного дома с естественной циркуляцией
Есть ли смысл рассказывать обо всех гранях использования самотечной системы отопления? Наверное, нет. Поэтому мы затронем лишь основные показатели тех преимуществ, которые вы оцените сразу же после запуска.
- отопления частного дома с естественной циркуляцией – это важный фактор. Этот показатель можно оценить в самом начале работ. Ведь на монтаж системы, ее обслуживание и ремонт не потребуется больших финансовых затрат.
- Отсутствие дополнительного оборудования (насосов) можно считать основным преимуществом данной системы отопления. Как же так? Во время монтажа по схеме отопления (с естественной циркуляцией) и после запуска системы вы обнаружите, что отсутствуют вибрации, посторонние шумы.
- Снижение стоимости на электроэнергию гарантировано. Ведь насосы требуют энергообеспечения. В самотечном же варианте отсутствуют подобные нужды и, соответственно, траты.
- Постоянное движение выбранного вами теплоносителя в действующей системе отопления является залогом равномерного и постоянного распределения тепла между радиаторами.
- При работах по установке и запуску данного типа отопления не требуется особых умений, знаний и навыков.
Единственный секрет, о котором стоит сказать сразу – в отоплении открытого типа теплоноситель должен быть химическим. Вода зимою замерзает, а значит, ваша цель достигнута не будет.
Однако если вы планируете проводить самотечную систему в дачном доме, то вполне допускается использовать воду.
Технология монтажа самотечной системы отопления
- Определение модели котла и его местоположения — это самое важное во всей самотечной системе отопления. Этот агрегат производит нагрев теплоносителя.
- Теперь, согласно самотечной системе отопления, по схеме определяем расположение трубопровода. Существуют 2 типа прокладки труб – одинарный и двойной.
- Выбираем радиаторы, которые будут располагаться в комнатах, подвале и на чердаке (при необходимости).
- Не забываем о том, что так же необходимо подобрать расширительный бак.
В процессе монтажа трубопровода следует помнить о том, что создаваемая линия должна иметь определенный уклон. Этот показатель рассчитывают таким образом, чтобы каждый метр трубы наклонялся на 0,005 м. Направлять угол наклона следует в сторону нагревающего бака.
Для чего необходимо реализовывать данное требование?
- Наличие уклона трубы позволяет ускорить движение теплоносителя.
- Во время работы системы отопления данного типа возникают пузырьки воздуха. Для того чтобы устранить их из труб, делается наклон трубопровода. В этом случае в процессе нагревания воды, происходит расширение теплоносителя. И пузыри оказываются в открытом расширительном баке для отопления. Здесь предусмотрен их вывод в атмосферу.
Правила подбора котла
В связи с тем, что самотечная система отопления двухэтажного дома рассчитана на то, что в здании отсутствует газ и электричество, следует правильно подобрать главный нагревательный элемент. Ведь покупка современного устройства, работающего от напряжения, окажется простой тратой бюджета. Следовательно, останавливаем выбор лишь на тех моделях котлов, которые работают на твердом топливе.
Секрет монтажа расширительного бака
Казалось бы, что может быть сложного в том, чтобы следовать готовой схеме системы отопления. Однако на чертеже невозможно показать, точное местоположение элементов отопления. И в результате потраченное время и усилия окажутся излишними. Ведь при монтаже расширительного бака стоит помнить, что его следует закреплять в верхней точке всей системы отопления.
Каталог сайтов Всего.рувидео инструкция по установке своими руками, с антифризом, цена, фото
С Бытует мнение, что гравитационный нагрев — анахронизм в наш компьютерный век. Но что делать, если вы построили дом в районе, где еще нет электричества или электроснабжение очень прерывистое? В этом случае придется вспомнить о старинном способе организации отопления. Вот о том, как организовать гравитационное отопление, и поговорим в этой статье.
Гравитационная система обогрева
Гравитационная система обогрева была изобретена в 1777 году французским физиком Боннеманом и предназначалась для обогрева инкубатора.
Но только с 1818 года гравитационная система отопления стала повсеместно распространенной в Европе, правда пока только для оранжерей и оранжерей. В 1841 году англичанин Худ разработал метод теплового и гидравлического расчета систем естественной циркуляции. Ему удалось теоретически доказать пропорциональность скоростей циркуляции теплоносителя корням квадратным из разности высот очага нагрева и очага охлаждения, то есть разности высот между котлом и радиатором. Естественная циркуляция теплоносителя в системах отопления хорошо изучена и имела мощное теоретическое обоснование.
Но с появлением насосных систем отопления интерес ученых к гравитационной системе отопления неуклонно угасал. В настоящее время гравитационное отопление поверхностно освещено в институтских курсах, что привело к неграмотности специалистов, монтирующих эту систему отопления. Стыдно сказать, но монтажники, строящие гравитационное отопление, в основном пользуются советами «бывалых» и теми скудными требованиями, которые изложены в нормативных документах. Стоит помнить, что нормативные документы лишь диктуют требования и не дают объяснения причин появления того или иного явления. На этот счет среди специалистов существует достаточное количество заблуждений, которые хотелось бы немного развеять.
Первая встреча
Вы когда-нибудь задумывались, что заставляет воду течь через радиаторы?
В многоквартирном доме все понятно: там циркуляция создается за счет разницы давлений между подающим и обратным трубопроводами теплотрассы. Понятно, что если в одной трубе давление будет больше, а в другой меньше, то вода начнет двигаться в замыкающем их между собой контуре.
В частных домах системы отопления часто бывают автономными, использующими электричество или теплоту сгорания различных видов топлива. При этом теплоноситель приводится в движение, как правило, циркуляционным насосом отопления — крыльчаткой с маломощным (до 100 Вт) электродвигателем.
Но электрические насосы появились гораздо позже водяного отопления. Как вы обходились без них раньше? Наверняка этот опыт можно использовать и сейчас…
Когда-то котлы не оснащались насосами. Отопление, однако, работало.
Использовалась естественная циркуляция подогретой воды. Тепловое расширение порождает так называемую конвекцию: при нагревании любое вещество уменьшает свою плотность и вытесняется окружающими его более плотными массами вверх. Если речь идет о закрытом объеме — до его верхней точки.
Если создать контур соответствующей формы, конвекцию можно использовать для постоянного перемещения теплоносителя в нем по кругу.
Система с естественной циркуляцией представляет собой, говоря простым языком, два сообщающихся сосуда, соединенных трубами (контуром отопления) в кольцо. Первый сосуд – котел, второй – нагревательный прибор.
Обратите внимание: если быть точным в аналогиях, первым сосудом, где конвекция приводит воду в движение, правильнее было бы назвать котел вместе с ускорительным коллектором — вертикальный участок контура, начинающийся от котла. Чем больше будет общая высота этого сосуда, тем большую скорость он будет придавать поднимающемуся теплоносителю.
В бойлер вода, подогретая, устремляется вверх. Природа не терпит пустоты и заменяется более холодной (и более плотной) радиаторной водой. Горячий теплоноситель поступает в радиатор и остывает там, постепенно опускаясь в его нижнюю часть и затем на второй цикл в котел.
Несколько мер ускорят циркуляцию в закрытой системе:
- Котел опущен как можно ниже по отношению к отопительным приборам. Если есть возможность, его уводят в подвал.
Скорость циркуляции в контуре линейно зависит от высоты H на диаграмме.
- Коллектор повышения давления обычно заканчивается на потолке или даже на чердаке. Там установлен расширительный бак для отопления.
- Постоянный уклон от расширительного бака к котлу также способствует циркуляции. Охлаждающая вода будет двигаться по вектору силы тяжести на всем протяжении отопительных приборов.
Кроме того, проектируя такую систему отопления своими руками, нужно понимать одну вещь. На скорость циркуляции влияют два взаимодействующих фактора: перепад в контуре и его гидравлическое сопротивление.
От чего зависит последний параметр?
- От диаметра заполнения … Чем он больше, тем легче воде течь по трубе.
- От количества витков и изгибов контура … Чем их больше, тем больше сопротивление контура потоку. Именно поэтому контур стараются сделать максимально приближенным к прямой (насколько позволяет форма здания, конечно).
- От количества и типов клапанов … Каждый клапан, задвижка, обратный клапан противостоит потоку воды.
Следствие: сами запорные вентили в основном контуре отопления должны иметь в открытом состоянии зазор, максимально приближенный к просвету трубы. Если контур открывается вентилем, то только и исключительно современным шаровым краном. Узкие ходы и сложная форма винтового клапана обеспечивают гораздо большую потерю напора.
В открытом состоянии шаровой кран имеет такой же зазор, как и идущая к нему труба. Гидравлическое сопротивление потоку воды минимально.
Самотечные системы обычно делаются открытыми с негерметичным расширительным баком. Он не только вмещает излишки теплоносителя при нагреве: в него вытесняются пузырьки воздуха при заполнении разряженной системы. Когда уровень воды падает, ее просто доливают в бак.
Классическое двухтрубное самотечное отопление
Для того, чтобы понять принцип работы самотечной системы отопления, рассмотрим пример классической двухтрубной самотечной системы, со следующими исходными данными:
- начальный объем охлаждающей жидкости в системе 100 литров;
- высота от центра котла до поверхности нагреваемого теплоносителя в баке Н = 7 м;
- расстояние от поверхности нагреваемого теплоносителя в баке до центра радиатора второго яруса h2 = 3 м,
- расстояние до центра радиатора первого яруса h3 = 6 м.
- Температура на выходе из котла 90°С, на входе в котел — 70°С.
Эффективное циркуляционное давление для радиатора второго яруса можно определить по формуле:
Δp2 = (ρ2 — ρ1)g (H — h2) = (977 — 965) 9,8 (7 — 3) = 470,4 Па
Для радиатора первого яруса она составит:
Δp1 = (ρ2 — ρ1) g (H — h2) = (977 — 965) 9,8 (7 — 6) = 117,6 Па. расчет более точный, необходимо учитывать охлаждение воды в трубопроводах.
Преимущества и недостатки
Преимущества гравитационной системы отопления:
- высокая надежность и отказоустойчивость системы. Минимум несложного оборудования, прочные и надежные материалы, быстроизнашивающиеся элементы (клапаны) редко выходят из строя и без проблем заменяются;
- долговечность. Проверено временем – такие системы работают уже полвека без ремонта и даже обслуживания;
- энергонезависимость, из-за которой, собственно, до сих пор популярны гравитационные системы отопления. В районах без электроснабжения или там, где оно часто прерывается, альтернативой гравитационному отоплению может быть только печное отопление;
- простота конструкции системы, ее монтажа и дальнейшей эксплуатации.
Недостатки гравитационной системы отопления:
- высокая тепловая инерция. Большое количество теплоносителя требует значительного времени на его прогрев и заполнение горячей водой всех радиаторов;
- неравномерный нагрев. По мере движения по трубам вода остывает и разница температур между батареями значительна, а соответственно и температура в помещениях. Компенсировать этот недостаток можно установкой циркуляционного насоса с параллельным подключением, если в доме есть электричество, и использовать насос по мере необходимости;
- большая длина трубопроводов. Чем длиннее трубопровод, тем больше в нем перепад давления;
- высокая цена. Большие диаметры труб приводят к высокой стоимости системных расходных материалов. Хотя трубы большого диаметра тоже являются источником тепла;
- высокая вероятность разморозки системы. Часть труб проходит по неотапливаемым помещениям: чердаку и подвалу. В морозы вода в них может замерзнуть, но если в качестве охлаждающей жидкости использовать антифриз, то этого недостатка можно избежать.
Трубопровод самотечного отопления
Многие специалисты считают, что трубопровод необходимо прокладывать с уклоном в сторону движения теплоносителя. Я не спорю, что в идеале так и должно быть, но на практике это требование не всегда соблюдается. Где-то мешает балка, где-то потолки сделаны на разном уровне. Что будет, если установить подводящий трубопровод с обратным уклоном?
Уверен, что ничего страшного не произойдет. Циркуляционное давление теплоносителя если и снижается, то совсем незначительно (на несколько паскалей). Произойдет это за счет паразитного влияния остывающего в верхней заливке теплоносителя. При такой конструкции воздух из системы придется удалять с помощью проточного воздухосборника и воздухоотводчика. Такое устройство показано на рисунке. Здесь сливной клапан предназначен для выпуска воздуха в момент заполнения системы теплоносителем. В рабочем режиме этот клапан должен быть закрыт. Такая система останется полностью функциональной.
Динамические параметры теплоносителя
Переходим к следующему этапу расчетов — анализу расхода теплоносителя. В большинстве случаев система отопления квартиры отличается от других систем – это связано с количеством нагревательных панелей и длиной трубопровода. Давление используется как дополнительная «движущая сила» для вертикального потока через систему.
В частных одно- и многоэтажных домах, старых панельных многоквартирных домах применяют высоконапорные системы отопления, что позволяет транспортировать тепловыделяющее вещество на все участки разветвленной, многокольцевой системы отопления и поднимать вода на всю высоту (до 14 этажа) здания.
Наоборот, обычная 2-х или 3-х комнатная квартира с автономным отоплением не имеет такого разнообразия колец и ответвлений системы; включает не более трех контуров.
Это означает, что транспортировка теплоносителя происходит с использованием естественного процесса течения воды. Но можно использовать и циркуляционные насосы, отопление обеспечивается газовым/электрическим котлом.
Для отопления помещений свыше 100 м2 рекомендуем использовать циркуляционный насос. Насос можно монтировать как до, так и после котла, но обычно его ставят на «обратку» — ниже температура среды, меньше воздушность, длиннее насос срок службы
Специалисты в области проектирования и монтажа систем отопления определяют два основных подхода в части расчета объема теплоносителя:
- По фактической мощности системы. Суммируются все без исключения объемы полостей, куда будет поступать поток горячей воды: сумма отдельных участков труб, участков радиаторов и т. д. Но это достаточно трудоемкий вариант.
- По мощности котла. Тут мнения специалистов сильно разошлись, одни говорят 10, другие 15 литров на единицу мощности котла.
С прагматической точки зрения нужно учитывать тот факт, что система отопления, вероятно, будет не только поставлять горячую воду в помещение, но и нагревать воду для ванной/душевой, умывальника, раковины и сушилки, и может быть, для гидромассажа или джакузи. Этот вариант проще.
Поэтому в данном случае рекомендуем ставить 13,5 литров на единицу мощности. Умножая это число на мощность котла (8,08 кВт), получаем расчетный объем массы воды — 1090,08 литра.
Расчетная скорость теплоносителя в системе и есть тот параметр, который позволяет выбрать определенный диаметр трубы для системы отопления.
Рассчитывается по следующей формуле:
В = (0,86*Вт*к)/т-к,
Где:
- Вт — мощность котла;
- t – температура подаваемой воды;
- к — температура воды в обратном контуре;
- к — КПД котла (0,95 для газового котла).
Подставляя расчетные данные в формулу, имеем: (0,86*8080*0,95)/80-60=6601,36/20=330кг/ч. Таким образом, за один час в системе перемещается 330 литров теплоносителя (воды), а пропускная способность системы составляет около 110 литров.
Движение охлаждаемого теплоносителя
Одно из заблуждений состоит в том, что в системе с естественной циркуляцией охлажденный теплоноситель не может двигаться вверх. Я тоже не согласен с этим. Для циркуляционной системы понятие верха и низа весьма условно. На практике, если обратный трубопровод на каком-то участке поднимается, то где-то опускается на такую же высоту. В этом случае гравитационные силы уравновешиваются. Единственная трудность заключается в преодолении местных сопротивлений на изгибах и линейных участках трубопровода. Все это, а также возможное охлаждение теплоносителя на участках подъема следует учитывать при расчетах. Если система рассчитана правильно, то схема, представленная на рисунке ниже, имеет право на существование. Кстати, в начале прошлого века такие схемы получили широкое распространение, несмотря на их слабую гидравлическую устойчивость.
Два в одном
Все вышеперечисленные проблемы самотечного контура можно решить, дополнив его насосной вставкой. При этом система сохранит возможность работы с естественной циркуляцией.
При выполнении этой работы стоит придерживаться нескольких простых правил.
- Клапан или, что гораздо лучше, шаровой обратный клапан ставится между врезками выходов на насосе. Когда насос работает, он не дает крыльчатке гнать воду по малому кругу.
- Перед насосом требуется поддон. Он защитит ротор и подшипники насоса от накипи и песка.
- Соединение помпы ограничено парой вентилей, что позволит прочистить фильтр или снять помпу для ремонта без потери охлаждающей жидкости.
На фото байпас между вкладышами оборудован шаровым обратным клапаном.
Расположение радиаторов
Говорят, что при естественной циркуляции теплоносителя радиаторы в обязательном порядке должны располагаться над котлом. Это утверждение справедливо только при расположении отопительных приборов в один ярус. При числе ярусов два и более, радиаторы нижнего яруса могут располагаться ниже котла, что необходимо проверить гидравлическим расчетом.
В частности, для примера, показанного на рисунке ниже, при H = 7 м, h2 = 3 м, h3 = 8 м эффективное циркуляционное давление будет:
г · = 9,9 · [7 · (977 — 965) — 3 · (973 — 965) — 6 · (977 — 973)] = 352,8 Па.
Здесь:
ρ1 = 965 кг/м3 — плотность воды при 90°С;
ρ2 = 977 кг/м3 – плотность воды при 70°С;
ρ3 = 973 кг/м3 — плотность воды при 80°С.
Полученное циркуляционное давление достаточно для работы приведенной системы.
Гравитационный нагрев — замена воды на антифриз
Где-то читал, что гравитационный нагрев, рассчитанный на воду, можно безболезненно перевести на антифриз. Хочу предостеречь от подобных действий, так как без должного расчета такая замена может привести к полному выходу из строя системы отопления. Дело в том, что растворы на основе гликоля имеют значительно большую вязкость, чем вода. Кроме того, удельная теплоемкость этих жидкостей ниже, чем у воды, что потребует при прочих равных условиях увеличения скорости циркуляции теплоносителя. Эти обстоятельства значительно увеличивают расчетное гидравлическое сопротивление системы, заполненной теплоносителями с низкой температурой замерзания.
Реализация системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя
После выполнения теплотехнического расчета здания можно переходить к выбору отопительных приборов и их подбору. На первом этаже в одной из комнат допустим теплый пол в ванной и туалете. Систему все же планируется сделать гравитационной и энергонезависимой, поэтому большую площадь теплых полов делать не стоит. После выполненного теплотехнического расчета определим график температуры теплоносителя, из чего и будем исходить. Подберем типовой график систем водяного отопления 95 подача и 70 — обратка, немного поправим на некий запас в будущем и ошибки в неточностях расчетов и замеров, доведем до 80 до 60. Далее в жилых помещениях мысленно установим радиаторы, определим места где будут радиаторы и какие, и сразу продумаем разводку труб отопления, места где трубы будут проходить. Радиаторы нужно будет устанавливать с учетом потребности помещения в тепле. Если в ванной есть теплый пол, то радиатор необходимо устанавливать с учетом того, что теплый пол будет работать на вас по мере необходимости, учтите, что система должна быть энергонезависимой. То есть радиатор должен обеспечивать 70-80% необходимого тепла в помещении. В жилых помещениях, в комнатах также необходимо учитывать направление господствующего ветра и стороны света, куда выходят стены. Это же касается не только первого этажа, но и второго. Многое зависит от правильного размещения отопительных приборов. Также нельзя забывать об установке отопительных приборов или устройства у входной двери. На кухне можно уменьшить расчетную мощность отопительных приборов на 10-15%. Есть и другие источники тепла: газовая или электрическая плита, духовка, хлебопечка, холодильник и т. д.
Теплотехнический расчет и подбор отопительных приборов, а их расчет абсолютно одинаков для системы с любым напором циркуляции. Единственное, что при гравитационной системе надо еще учитывать охлаждение теплоносителя и иметь в виду, что на верхнем этаже температура теплоносителя выше, чем на нижнем, на 5-12С , в зависимости от типа стояков, их длины и высоты здания.
Использование открытого расширительного бака
Практика показывает, что необходимо постоянно доливать охлаждающую жидкость в открытый расширительный бачок, по мере ее испарения. Согласен, что это действительно большое неудобство, но его можно легко устранить. Для этого можно использовать воздушную трубку и гидрозатвор, устанавливаемые ближе к самой нижней точке системы, рядом с котлом. Эта трубка служит воздушной заслонкой между гидрозатвором и уровнем теплоносителя в бачке. Поэтому, чем больше ее диаметр, тем меньше будет уровень колебаний уровня в бачке гидрозатвора. Особо продвинутые мастера умудряются закачивать в воздушную трубку азот или инертные газы, тем самым защищая систему от проникновения воздуха.
Оборудование
Гравитационная система возможна как замкнутая, не сообщающаяся с атмосферным воздухом, так и открытая в атмосферу. Тип системы зависит от набора оборудования, которого в ней не хватает.
Открытый
По сути, единственный необходимый элемент – открытый расширительный бачок.
Совмещает в себе несколько функций:
- Удерживает лишнюю воду при перегреве.
- Удаляет в атмосферу пар и воздух, образующиеся при кипении воды в контуре.
- Помогает доливать воду для компенсации испарения и утечки.
В тех случаях, когда на отдельных участках наполнения радиаторы расположены над ним, их верхние заглушки снабжены вентиляционными отверстиями. Эту роль могут выполнять как краны Маевского, так и простые водопроводные краны.
Для сброса системы в большинстве случаев ее дополняют ответвлением, ведущим в канализацию или легко выходящим за пределы дома.
Закрытый
В закрытой самотечной системе функции открытого резервуара распределяются по паре свободных устройств.
- Мембранный расширительный бак системы отопления обеспечивает возможность расширения теплоносителя при нагреве. В большинстве случаев его количество принимается равным 10% от общего объема системы.
- Клапан сброса давления сбрасывает избыточное давление при переполнении бака.
- За сброс воздуха отвечает ручной воздухоотводчик (например, тот же клапан Маевского) или принудительный воздухоотводчик.
- Манометр показывает давление.
Принципиально важно: в гравитационной системе хотя бы одно вентиляционное отверстие должно находиться в ее высшей точке. В отличие от схемы с принудительной циркуляцией, здесь шлюзовая камера просто не даст двигаться теплоносителю.
Помимо вышеперечисленного, закрытая система в большинстве случаев оснащается перемычкой с системой ХВС, что позволяет производить ее заполнение в конце слива или компенсировать протечку воды.
Использование циркуляционного насоса в гравитационном отоплении
В разговоре с одним установщиком услышал, что насос, установленный на байпасе основного стояка, не может создать циркуляционный эффект, так как установка запорной арматуры на основном стояке между котлом и расширительным баком запрещена. Поэтому можно поставить насос на байпас обратки, а между входами насоса установить шаровой кран. Это решение не очень удобное, так как каждый раз перед включением насоса нужно не забывать закрывать кран, а после отключения насоса открывать его. В этом случае установка обратного клапана невозможна из-за его значительного гидравлического сопротивления. Чтобы выйти из этой ситуации, умельцы пытаются переделать обратный клапан в нормально открытый. Такие «модернизированные» клапаны будут создавать в системе шумовые эффекты за счет постоянного «хлюпанья» с периодом, пропорциональным скорости движения теплоносителя. Могу предложить другое решение. Поплавковый обратный клапан для самотечных систем устанавливается на основном стояке между входами байпаса. Поплавковый клапан при естественной циркуляции открыт и не препятствует движению теплоносителя. При включении насоса в байпас клапан перекрывает основной стояк, направляя весь поток через байпас вместе с насосом.
В этой статье я рассмотрел далеко не все заблуждения, которые существуют среди специалистов по установке гравитационного отопления. Если вам понравилась статья, я готов продолжить ее ответами на ваши вопросы.
В следующей статье я расскажу о строительных материалах.
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧИТАТЬ ПОДРОБНЕЕ:
Гравитационные виды отопления соматические схемы
Схемы отопления с естественной циркуляцией бывают двух видов: однотрубные и двухтрубные. В старых домах в системе отопления была только одна труба. Но в наше время чаще всего применяется двухтрубная система отопления с нижним или верхним разведением. В чем основные отличия схем? Однотрубное самотечное отопление считается самым простым. Трубопровод размещают под потолком помещения, а обратный контур – под полом. Из положительных моментов можно отметить небольшое количество компонентов, необходимых для функционирования системы. Он также отличается простой установкой. В качестве преимущества можно отметить возможность его эксплуатации при установке котла и радиаторов на одном уровне. Обычно в двухэтажном доме такую схему применяют редко, потому что она не позволяет дому прогреваться равномерно. Однако это можно исправить, установив на первом этаже объемные трубы и радиаторы. При монтаже однотрубной схемы регулирующие вентили не предусмотрены, а значит регулировать температуру не получится.
Двухтрубная система отопления более сложна как в эксплуатации, так и в устройстве, т. к. предполагает несколько отопительных контуров. Один из них предназначен для подачи горячего теплоносителя, другой – для холодного. В этом случае вам понадобится гораздо больше компонентов. Тупиковая система отопления двухэтажного дома обязательно потребует утепления основного стояка во избежание теплопотерь. Для двухтрубной системы необходимо использовать трубы большого диаметра, не менее 32 мм, иначе гидравлическое сопротивление будет препятствовать самотечной циркуляции.
Гравитационная система отопления — Могу ли я включить только горячую воду
Косынка
- #1
Здравствуйте,
Можно ли в традиционной самотечной системе включить только горячую воду, а не отопительный контур?
У меня есть старая (ОЧЕНЬ! Я только что переехала) система отопления, традиционная система отопления самотеком, включающая;
Котел Ideal Mexico (CF125)
Медный цилиндр для воды
Отопительный контур насосный
Вода самотеком, с цилиндрическим статом и моторизованным клапаном для отключения воды, когда она достигает температуры.
Программатор Potterton EP2000
Котел имеет два контура отопления (всего 4 трубы), один для центрального отопления, другой для горячей воды.
Все, что я хочу сделать, это иметь горячую воду независимо от отопления. Я прочитал различные сообщения и интернет-сайты, и я «думаю», что это возможно? Я думаю, что центральное отопление может быть «включено», только если включен котел и, следовательно, контур горячей воды тоже? Но можно ли включить нагрев горячей воды и отключить нагрев радиаторов?
Мой программатор potterton EP2000 не позволяет независимо управлять горячей водой и отоплением. Мне было интересно, могу ли я перейти на другой контроллер, чтобы включить горячую воду, но не центральное отопление.
На данный момент кажется, что нет способа получить горячую воду без запуска всей системы, включая радиаторы. (без погружного нагревателя)
Я подумываю о переходе на полностью насосную, но если я смогу просто переделать программатор для управления независимой подачей горячей воды, то я останусь там на какое-то время.
Переход на новый котел вызовет серьезные проблемы из-за необходимости увеличения размера газовой трубы……
Большое спасибо за чтение и ответы.
Терри
Рекламные ссылки
все
- #2
У вас может быть только горячая вода, но не только отопление, без капитального ремонта и т.д.
Если вы пойдете по этому пути, лучше котел модернизировать.
Дэн Робинсон
- #3
Сторона нагрева таймера должна просто включать насос (в идеале также через термостат).
У вас уже должна быть возможность включить горячую воду БЕЗ отопления.
Если вы не перейдете на правильное управление, вы не сможете включить отопление без горячей воды.
Вы должны смотреть на макет C-Plan или S-Plan.
Косынка
- #4
Два очень быстрых ответа, спасибо!
Итак, вы оба указываете, что должна быть возможность иметь только горячую воду, а НЕ отопление?
Оказывается мне нужен новый программатор?
Я посмотрел здесь;
http://www.tlc-direct.co.uk/Technical/DataSheets/Horstmann/Horstmann_WiringGuide.pdf
и посмотрел на CentaurPlus C21, который является прямой заменой моему Поттертону.
НО, в инструкции указано, что при использовании с системами Gravity можно использовать только одно общее вкл/выкл для отопления и ГВС?
Может ли кто-нибудь посоветовать подходящий контроллер, который будет работать с моим котлом и позволит работать горячей воде независимо от отопления?
Я стараюсь избегать каких-либо изменений трубопровода, т.е. плана C или Y. Но это может быть разумным способом действовать. Но в любом случае потребуется новый контроллер ……
Еще раз спасибо,
Рекламные ссылки
Дэн Робинсон
- #5
Схема C не должна требовать замены труб, достаточно добавить регулирующий клапан, а затем провести проводку, необходимую для его управления.
Ваш текущий контроллер должен уметь делать то, что вы хотите.
Я полагаю, это Поттертон, и поэтому не будет надежным
Косынка
- #6
Dan,
My Potterton Ep2000 НЕ позволяет независимо управлять горячей водой и отоплением.
Я неплохо разбираюсь в своей системе. Я думаю, что у меня есть система C-плана, но не установлена комнатная статистика.
Мне действительно нужны физические изменения, например, регулирующий клапан (не уверен, что и куда он пойдет!), Чтобы делать то, что я хочу?
Или мне просто нужен новый контроллер с возможностью запуска только контура ГВС?
Кажется, этот делает то, что я хочу, могу ли я просто установить его в качестве прямой замены?
http://www. timeguard.com/products/c…36-7-day-digital-heating-programmer-2-channel
Большое спасибо,
Терри
Дэн Робинсон
- #7
Если у вас нет зонального клапана на первом контуре горячей воды, у вас нет С-плана.
Ваш программатор ДОЛЖЕН разрешать только горячую воду. Если это не так, то он либо установлен неправильно, либо неисправен. Это надо проверить перед заменой.
C-Plan дает вам возможность включить отопление без горячей воды.
Косынка
- #8
Дэн,
Я думаю, что у меня есть «зональный» клапан (3-ходовой моторизованный клапан) на подаче от котла к водонагревателю. Я думаю, что это контролируется датчиком температуры цилиндров. Я предполагаю, что это должно отключить горячую воду, когда она достигнет желаемой температуры?
Серия Potterton EP 2xxx и 3xxx, по-видимому, предназначена только для одновременного нагрева воды и отопления. На моем программаторе физически невозможно включить горячую воду и выключить отопление. Инструкции для устройств, кажется, показывают, что это правильно, т.е. как они были спроектированы??
Спасибо,
Терри
Дэн Робинсон
- #9
3-ходовой клапан не будет иметь самотечной горячей воды.
Я думаю, вам нужно немного больше изучить свою систему, прежде чем принимать решение о дальнейших действиях.
Похоже, вы понимаете это меньше, чем думаете.
Косынка
- #10
Дэн,
Как вы понимаете, я не эксперт и собираю все, что могу, по пути. Терминология здесь меня одолевает.
На контуре горячей воды рядом с водонагревателем находится клапан с электронным управлением. Он управляет контуром в зависимости от температуры, установленной термостатом цилиндра. Я не уверен, это зональный клапан или портовый клапан???
Это единственный электронный клапан, который я вижу во всей системе.
Спасибо,
Терри
Косынка
- #11
http://www. honeywelluk.com/Documents/All/pdf/936.pdf
Это конструкция системы, которая у меня есть, но в ней НЕТ комнатного счетчика и компонентов Honeywell.
Я пытаюсь понять, могу ли я «просто» заменить контроллер Potterton EP 2000 на тот, который «позволяет» включать контур горячей воды при выключенном контуре отопления.
Спасибо,
Терри
Джон Д
- #12
Вам нужен комнатный стат. Потратьте свои деньги там, прежде чем купить новый программатор.
несколько фотографий вашего программатора, электроклапана, блока цилиндров и схемы трубопровода помогут нам.
http://www. diynot.com/forums/viewtopic.php?t=129539
Д_Хейлшем
- №13
Хаггистрап сказал:
На контуре горячей воды рядом с водонагревателем находится клапан с электронным управлением. Он управляет контуром в зависимости от температуры, установленной термостатом цилиндра. Я не уверен, это зональный клапан или портовый клапан???
Нажмите, чтобы развернуть…
Какой у вас клапан — слева или справа?
Просмотр элемента мультимедиа 5946 Просмотр элемента мультимедиа 11762
все
- №14
Вероятно, тапстат DH
Косынка
- №15
Тот, что справа. (версия с двумя портами и это Honeywell)
И мне нужно исправить исходную информацию. Я могу выключить центральное отопление и просто включить горячую воду. Ограничение программатора в том, что время включения/выключения относится как к отоплению, так и к горячей воде.
Фотографии
котел, регулятор цилиндра, клапан, насос, программатор
http://www.diynot.com/network/Haggistrap/albums/
Мой программатор может выполнять только 24-часовые циклы, поэтому мне нужен 5/2 или 7-дневная версия.
Комнатный стат, вероятно, должен быть беспроводным устройством.
Любые рекомендации по выбору программатора\номера?
Попросту говоря, комнатный термостат просто отключает питание насоса отопительного контура?
Спасибо за все ваши отзывы!
Терри
Без названия
- Перевязь
- 1
Без названия
- Перевязь
- 1
Без названия
- Перевязь
- 1
Без названия
- Перевязь
- 1
Без названия
- Перевязь
- 1
Сделай сам, не местный
Если вам нужно найти специалиста для выполнения своей работы, попробуйте наш местный поиск ниже, или, если вы делаете это самостоятельно, вы можете найти местных поставщиков.
Выберите нужного поставщика или торговую площадку, введите свое местоположение, чтобы начать поиск.
Сантехник / ГазовикЭлектрикСтроительДекораторСтроитель Торговец сантехникамиПоставщик плиткиПоставщик напольных покрытий
Вы продавец или поставщик? Вы можете создать свой список бесплатно на DIYnot Local
Какая система отопления вам подходит
Обзор
На этот раз мы рассмотрим 3 наиболее распространенные системы отопления и горячего водоснабжения в Великобритании: гравитационные, невентилируемые и конденсационные комбинированные котлы. К концу этого блога у вас должно быть более четкое представление о том, какая настройка лучше всего подойдет вам и потребностям вашей семьи, чтобы вы могли сделать более осознанный выбор при выборе того, что подходит именно вам.
Система самотечной подачи (открытая вентиляция)
Это все еще очень распространенная система, обычно используемая в сочетании с котлами, работающими только на тепло, которые можно найти по всей Великобритании, и хотя она выдержала испытание временем и в целом была надежной системой, однако у нее есть многочисленные недостатки по сравнению с более современными системами. . Открытая вентилируемая система использует самотек для подачи как отопления, так и горячей воды, что обычно приводит к плохому давлению воды в выходах горячей и холодной воды, это связано с тем, что резервуары для хранения холодной воды обычно находятся на чердаке, а цилиндры с горячей водой находятся в сушильных шкафах. что не оставляет большого напора, что приводит к плохому потоку воды из горячих и холодных выходов.
Поскольку система открыта, ее вентиляция открыта для атмосферы, что может привести к образованию воздушных пробок, а также сделать их более восприимчивыми к накоплению магнетита (черного шлама) в ваших радиаторах, трубопроводах и, что более важно, в вашем котле. Еще один фактор, который следует учитывать, заключается в том, что ваш запас холодной воды — это, по сути, просто резервуар с холодной водой на чердаке, даже с крышками на них собирается мусор и образуется слизь на дне резервуара (это то, что вы купаете и чистите зубы). в).
Одним из плюсов является то, что эти системы имеют электрический погружной элемент, установленный в горячем цилиндре, в качестве резерва на случай отказа котла, а это означает, что у вас все равно будет горячая вода на всех выходах. На рисунке ниже показана типичная установка гравитационной системы.
Цилиндр без вентиляции
Эта система похожа на гравитационную в том, что у нее есть цилиндр, однако она намного превосходит ее по своим возможностям, и они хорошо работают с конденсационными котлами, их также можно использовать в сочетании с комбинированными котлами, но вам понадобится опытный инженер, чтобы пойти по этому пути. Для правильной работы этой системе требуется входное давление водопроводной воды не менее 3 бар и примерно 20 литров в минуту. При правильной установке с правильным напором воды он будет обеспечивать одинаковое давление 3 бара на всех выходах горячей и холодной воды, а это означает, что если у вас одновременно работают 2 или 3 душа, ни один из них не будет испытывать потери давления, что приведет к тому, что один из них получит горячую воду. или холодный обдув при открытии другой розетки.
Эта система закрыта от атмосферы, что делает ее герметичной, и она находится под давлением, что снижает и, в основном, устраняет проблему воздуха в системе. Он обеспечит ваше отопление намного быстрее, чем традиционная открытая вентилируемая система, обеспечит хорошее давление воды во всех выходах, а также имеет электрический погружной элемент на случай, если ваш котел выйдет из строя.
Эти системы лучше подходят для больших помещений с несколькими ванными комнатами и могут работать с большими системами отопления. Если вы планируете расширить свой дом и добавить ванные комнаты и радиаторы, это будет хорошим выбором, чтобы удовлетворить спрос. Единственным недостатком невентилируемой системы является то, что, как и гравитационная система, она занимает больше места, поскольку цилиндры, как правило, довольно большие, и им также требуется внешний расширительный бак, если он не встроен. На приведенной ниже диаграмме показана обычная невентилируемая установка.
Конденсационные комбинированные котлы
Это быстро становится самым популярным вариантом для большинства домов с 1-3 спальнями по всей Великобритании. Это герметичная система, что означает, что она находится под давлением и не открыта для воздуха, но для правильной работы ей требуется минимальный расход воды, большинству комбинированных котлов требуется минимум 12 литров в минуту. Существует распространенное заблуждение, что установка комбинированного котла большей мощности улучшит давление воды, но это не так, например, если у вас расход 12 литров в минуту, вам понадобится котел мощностью 24 или 26 кВт, если у вас нет более 10 или 12 радиаторов, тогда вам понадобится котел большей мощности около 30 кВт, но он все равно будет нагревать вашу воду только со скоростью 12 литров в минуту, что будет означать, что сторона горячей воды будет менее эффективной, потому что внутренний теплообмен требует большего расхода норма воды.
Еще одна вещь, которую следует учитывать при работе с комбинированным бойлером, заключается в том, что если у вас нет высокого расхода на входе от 18 до 20 литров в минуту, что может сравниться с мощностью 40 кВт с высоким расходом, то вы реально можете использовать только один душ за один раз. время, даже с мощностью 40 кВт, которая имеет больший теплообмен и более высокую скорость входящего потока, она все еще может испытывать трудности с одновременным питанием 2 душей. №
Несмотря на ограничения по расходу, комбинированный котел по-прежнему является идеальным решением для большинства небольших домов с 1–2 ванными комнатами и от 10 до 15 радиаторов. Он невероятно быстро нагреет ваш дом по сравнению со старой самотечной системой и почти мгновенно даст вам горячую воду во всех розетках. Новый конденсационный комбинированный котел очень эффективен и экономичен, если он правильно подобран. Он также занимает гораздо меньше места, чем другие системы, поскольку вы можете разместить его в шкафу, гараже или на чердаке.
В заключение
Это всего лишь краткое руководство по тому, что представляют собой эти системы и как они работают, но прежде чем принимать какие-либо решения о том, какая система подходит вам, вашей семье и дому, поговорите с квалифицированным инженером-теплотехником, который должен быть в состоянии разработать и рекомендовать правильное решение для вас и ваших будущих потребностей.
Для получения дополнительной информации о системах отопления и горячего водоснабжения свяжитесь с нами, и мы поможем вам сделать правильный выбор и спроектировать систему. Мы обслуживаем районы Снодленд, Уэст-Маллинг, Холлинг, Виго и Эйлсфорд и их окрестности.
Исследование производительности недорогой системы охлаждения приемо-передающего модуля и расширение эксплуатационных возможностей системы с использованием гравитационных тепловых трубок | J. Термальные науки. англ. заявл.
Пропустить пункт назначения навигации
Научно-исследовательские работы
Ю. Е. Николаенко,
Пекур Д.В.,
В.Ю. Кравец,
Сорокин В.М.,
Козак Д.В.,
Мельник Р.С.,
Липницкий Л.В.,
Соломаха А.С.
Информация об авторе и статье
1 Автор, ответственный за переписку. Электронная почта: [email protected]
Электронная почта: [email protected]
Электронная почта: [email protected]
Электронная почта: vsorokin@isp. kiev.ua
Электронная почта: [email protected]
Электронная почта: [email protected]
Электронная почта: [email protected]
Электронная почта: [email protected]
J. Thermal Sci. англ. Приложение . Декабрь 2022 г., 14(12): 121001 (12 страниц)
Номер статьи: ЦЭА-21-1756 https://doi.org/10.1115/1.4054812
Опубликовано в Интернете: 23 августа 2022 г.
История статьи
Получен:
29 декабря, 2021
Пересмотренный0045
- Содержание артикула
- Рисунки и таблицы
- Видео
- Аудио
- Дополнительные данные
- Экспертная оценка
- MailTo
- Твиттер
Иконка Цитировать Цитировать
Разрешения
Цитирование
Николаенко Ю. Е., Пекур Д. В., Кравец В. Ю., Сорокин В. М., Козак Д. В., Мельник Р. С., Липницкий Л. В., Соломаха А. С. (23 августа 2022 г.). «Исследование производительности недорогой системы охлаждения для приемо-передающего модуля и расширение эксплуатационных возможностей системы с использованием гравитационных тепловых трубок». КАК Я. J. Тепловые науки. англ. Заявка . декабрь 2022 г.; 14(12): 121001. https://doi.org/10.1115/1.4054812
Скачать файл цитаты:
- Рис (Зотеро)
- Менеджер ссылок
- EasyBib
- Подставки для книг
- Менделей
- Бумаги
- Конечная примечание
- РефВоркс
- Бибтекс
- Процит
- Медларс
Расширенный поиск
Abstract
С помощью компьютерного моделирования и эксперимента исследованы тепловые характеристики менее затратной конструкции системы воздушного охлаждения приемо-передающих модулей на основе радиатора размерами 25 × 324 × 500 мм из серийно выпускаемых профиль радиатора. Суммарная мощность 8 транзисторов приемопередающего модуля составляет 224 Вт. Показано, что увеличение скорости воздуха в каналах радиатора от 1 до 30 м/с вызывает примерно двукратное падение максимальной температуры монтажа. поверхности (с 78,45 до 38,70 °С) и снижение термического сопротивления системы охлаждения в 3,16 раза (с 0,262 до 0,083 °С/Вт). Диапазон скоростей воздуха от 5 до 10 м/с оказывается наиболее рациональным. При температуре воздуха на входе 20 °С температура в местах установки транзисторов остается ниже 56,3 °С при скорости воздуха 5,5 м/с в каналах радиатора и ниже 51,8 °С при скорости 10,5 м/с. Новое оригинальное техническое решение на основе недорогих плоских самотечных тепловых трубок с резьбовым испарителем обеспечит эффективность системы охлаждения при более высоких температурах воздуха на входе.
Раздел выпуска:
Исследовательские статьи
Ключевые слова:
модуль приема/передачи, недорогая система воздушного охлаждения, тепловые характеристики, радиатор, гравитационная тепловая труба, электронное охлаждение, принудительная конвекция, тепло- и массообмен, теплообменники, тепловые трубы, улучшение теплоотдачи, тепловые системы
Темы:
Системы охлаждения, Теплоотводы, Температура, Транзисторы, Компьютерное моделирование, Cooling
References
1.
Jarnal
,
A. H.
,
2007
,
Large-Signal Modeling of GaN Device for High Power Amplifier Design
,
Kassel University press GmbH
,
Кассель, Германия
.
2.
Shinohara
,
N.
,
2013
, «
Technologies Beam Control с высокоэффективной фазовой массивом для микроволновой передачи в Японии
,
Продолжительные работы по микроволновой трансмиссии в Японии
,»
. Работ IEEE
, Vol.
101
(
6
), стр.
1448
–
1463
.
3.
PasterNack Enterprises, Inc., Ирвин, Калифорния.
,
2017
, «
Администрации радиолокационной технологии и новые применения
»,
Microwave J.
,
9000 2763 9000 2763 9000 2763 9000 29000 2763
9000 2763
9000 2763 9000 29000 2763 9000 29000 2763 9000 2763 9000 2763 9000 2763 9000 2763 9000 2 70003 9000 2763 9000 2763 9000 29000 27731 9000 37639. 7.0
.
(
3
), стр.
82
–
96
.
4.
Санчес-Барбетти
,
М.
,
2011
, “
Недорогие фазовые решетки с электронным управлением для метеорологических приложений
,
,
Массачусетский университет в Амхерсте
.
5.
Rao
,
J. B. L.
,
Trunk
,
G. V.
, and
Patel
,
D. P.
,
1996
, “
1996 IEEE Две недорогие фазированные решетки
, ”
Труды Международного симпозиума по поэтапным системам и технологии матрицы
,
Бостон, MA
,
Октябрь 15–18
, стр.
119
—
124449
13131313131313131313131313131313131313131313131313131313131333339133.119
—
.
6.
Rebeiz
,
G. M.
, и
Paulsen
,
L. M.
,
2017
, «
Advarse in Low-Costres0003
, ”
Труды IEEE International Symposium по антеннам и размножениям и USNC/URSI National Radio Science
,
San Diego, CA
,
9000
, стр.
9-14
, стр. 1035
–
1036
.
7.
GOEL
,
P.
и
Vinoy
,
K.
,
2011
K.
,
.0331, «
Недорогая фазированная антенная решетка, интегрированная с фазовращателями, совместно изготовленными на ламинате
»,
Prog. Электромагн. Рез. B
,
30
, стр.
255
–
277
.
8.
KOPP
,
B. A.
,
Borkowski
,
M.
и
Jerinic
,
G.
Jerinic
,
G.
G.Jerinic
,
G.
.0003,
2002
, «Модули передачи/приема
»,
Труды IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques
, Vol.
50
(
3
), стр.
827
–
834
.
9.
Сарчоне
,
М.
и
Пузелла
,
А.
03
2010
, “
Technology Trends for Future Low Cost Phased Arrays
,”
Proceedings of the 2010 IEEE MTT-S International Microwave Symposium
,
Anaheim, CA
, pp.
688
–
690
.
10.
Kopp
,
B. A.
,
Billups
,
A. J.
и
Luesse
0003
,
M. H.
,
2001
, “
Thermal Analysis and Considerations for Gallium Nitride Microwave Power Amplifier Packaging
,”
Microwave J.
,
44
(
12
), стр.
72
–
82
.
11.
Ратход
,
С.
,
Шринивасулу
,
K.
,
BEDAMOLE
,
К. С.
и
Ray
,
K. P.
,
2018
1, «,
2018
,‘,
2018
131, «». Радары с фазированной антенной решеткой
»,
Defense Sci. Дж.
,
68
(
6
), стр.
553
–
559
3 .
12.
Herd
,
J. S.
, and
Conway
,
M. D.
,
2016
, “
The Evolution to Modern Phased Array Architectures
,”
Труды IEEE
, Vol.
104
(
3
), стр.
519
–
529
.
13.
Пенджелли
,
R. S.
,
Wood
,
S. M.
,
Milligan
,
J. W.
,
Sheppard
,
S. T.
, and
Pribble
,
W. L.
,
2012
, «
A Review of GaN on SiC High Electronic Mobility Power Transistors and MMICs
»,
EE Transory and IE0003, Том.
6
(
60
), стр.
1764
–
1783
.
14.
Choi
,
G. W.
,
Kim
,
H. J.
,
Hwang
,
W. J.
,
Shin
,
S. W.
,
Чой
,
Дж. Дж.
, и
JAE
,
S.
,
2009
, «
Высокоэффективная класс-E-Усилитель Doherty с использованием Gan Hemt
». Дайджест
,
Бостон, Массачусетс
,
7–12 июня
, стр.
925
–
310038 9.
15.
Хоссейнизаде
,
S.
,
TAN
,
F.
и
MOOSANIA
,
S.
,
2011
, «
,
2011
,«
,
2011
, «
,
2011
,«
,
2011
, «
,
2011
,«
,
2011
». -Радиатор на основе с различными конфигурациями внутренних ребер
»,
Заявл. Терм. англ.
,
31
(
17–18
), стр.
3827
–
3838
.
16.
Wang
,
L.
,
Wang
,
Z.
,
Wang
,
C.
,
Li
,
G.
и
YIN
,
L.
,
2016
, «
Метод многообъективной оптимизации для многоканальных микроволновых компонентов Active Phased Array Antenna
»,
Матем. Пробл. Eng
,
2016
,
1
–
7
.
17.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Baranyuk
,
A. V.
,
Reva
,
S. A.
,
Pis’mennyi
,
Е. Н.
, и
Дубровка
,
Ф. Ф.
,
2020
, «
Численное моделирование теплогидравлических характеристик жидкостного теплообменника приемопередающего модуля АФАР
Тер»,
3 Тер. науч. англ. прог.
,
17
, с.
100499
.
18.
Шведский
,
М. С.
, и
Санграм
,
К. П.
,
2017
, «
Тепловой расчет и анализ активной фазированной антенной решетки X-диапазона с воздушным охлаждением
»,
Труды 11-го Международного радиолокационного симпозиума Индия-SI-2017 Конференц-центр
,
Бангалор, Индия
,
12–16 декабря
, стр.
1
–
1 9 9.0002 5 9.19.
Магуайр
,
L.
,
Behnia
,
M.
и
Morrison
,
G.
,
2004
, «
,
2004
,«
,
2004
, «». Улучшение теплоотводов усилителей высокой мощности
,
Европейский симпозиум по микроэлектронике и упаковке
,
Прага, Чешская Республика
,
16–18 июня
, , ,0003
1
–
6
.
20.
Maguire
,
L.
,
Behnia
,
M.
, and
Morrison
,
G.
,
2004
, «
Улучшение распределения тепла в радиаторах мощных усилителей — сравнение измерений с численными прогнозами
»,
J. Microelectron. Электрон. Упак.
,
1
(
3
), с.
21.
Scott
,
M.
,
2003
, “
Sampson MFR Active Phased Array Antenna
,”
IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology
,
Бостон, Массачусетс
,
14–17 октября
, стр.
119
–
123
.
22.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Baranyuk
,
A. V.
,
Reva
,
S. A.
, and
Rohachov
,
VА
,
2019
, “
CFD-моделирование температурного поля корпуса радиатора передающего модуля активной ФАР с воздушным охлаждением
»,
Технология и Конструирование в Электронной Аппаратуре.
1–2
, стр.
27
–
33
. (на украинском языке).
23.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Baranyuk
,
A. V.
,
Reva
1,,
. Е. Н.
,
Dubrovka
,
F. F.
и
Rohachov
,
V. A.
,
2019
9031, «,
2019
9031».»,
Тер. науч. англ. прог.
,
14
,
100418
.
24.
Кравец
,
В.
,
Alekseik
,
Y.
,
Alekseik
,
O.
,
Khairnasov
,
S.
,
Baturkin
,
V .
,
HO
,
T.
и
Celotti
,
L.
,
2016
, «
,
2016
,«
,
2016
, «
,
2016
,«
. Приложения
»,
J. Mech. науч. Технол.
,
31
(
6
), стр.
2613
–
2620
3 .
25.
Maziuk
,
V.
,
Kulakov
,
A.
,
Rabetsky
,
M.
,
Vasiliev
,
л.
и
Vukovic
,
M.
,
2001
, “
Инструмент для прогнозирования тепловых характеристик миниатюрных тепловых трубок — разработка программного обеспечения 9. 0002
3 90 Терм. англ.,
21
(
5
), стр.
559
–
571
3 90.26.
Батуркин
,
В.
,
Файдельхаймер
,
V.
,
Sasaki
,
K.
,
Mikulz
,
E.
, and
Ho
,
T.
,
2020
, «
Нормативные характеристики метанол-медных тепловых трубок для спускаемого аппарата на астероид «MASCOT»
»,
ASME J. Heat Transfer-Trans. АСМЭ
,
142
(
5
),
051801
.
27.
XU
,
J.
и
Qian
,
J.
,
2020
, «
. Нагреваемая С тепловыми трубками
»,
Материалы Седьмого Азиатского международного симпозиума по мехатронике, Vol. II
,
ЛНЭЭ
589
, стр.
509
–
517
.
28.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Pis’mennyi
,
E. N.
,
Dubrovka
,
F. F.
,
Reva
,
С. А.
,
Баранюк
,
А. В.
,
Рогачев
,
V. A.
,
Kravets
,
V. Y.
и
Palamarchuk
,
o. Y.
,
20193
9 00031313131313131313131313131313. », Патент Украины № 139015 (укр.).29.
Калинчак
,
В. В.
,
Орловская
,
С.Г.0331, и
Chernenko
,
O. S.
,
2012
,
Физика теплопровода и экспериментальные методы для определения теплопроводности SUP
,
ODESA.
Одесса
,
52
р. (на украинском языке).
30.
Белецкий
,
В. М.
, и
Кривов
,
Г. А.
,
2005
,
Алюминиевые сплавы (состав, свойства, технология, применение).
Справочник. Эд.
Академик И. Н.
Фридлендер
,
Коминтех
,
Киев
,
365
3 р. (на русском).31.
Менни
,
Ю.
,
Chamkha
,
A. J.
,
Azzi
,
A.
, and
Zidani
,
C.
,
2020
, “
Numerical Analysis of Характеристики потока жидкости и теплопередачи нового типа вихревых генераторов в сравнении с характеристиками традиционных вихревых генераторов
”,
Int. Дж. Жидкостная механика. Рез.
,
47
(
1
), стр.
23
–
42
.
32.
Menni
,
Y.
,
Azzi
,
A.
, and
Zidani
,
C.
,
2018
, «
CFD-моделирование термоаэрофизических полей в канале с несколькими перегородками
»,
J. Therm. англ.
,
4
(
6
), с.
33.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Rotner
,
S. M.
,
Melnyk
,
R. S.
, and
Nikolaienko
,
T. Y.
,
2018
, “
Использование пленок металлосодержащих нанокомпозитов с кремний-углеродной матрицей в термоимитаторах компонентов микро- и наноэлектроники
»,
Proceedings of the 2018 IEEE 38th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO)
,
апреля 24–26
,
Игорь Сикорский Кивский политехнический институт
,
Kyiv, Украина
, стр. 0003
.
34.
REY
,
D.
и
Harvey
,
A.
,
2013
, «
Роли на тепло в сфере тепловых пиб.
»,
Заяв. Терм. англ.
,
57
(
1–2
), стр.
147
–
153
3 .
35.
Присняков
,
К.
,
Marchenko
,
O.
,
Melikaev
,
Y.
,
9331,Y.
,
9331,3933331.Nikolaenko
,
Y.
и
Prisniakov
,
V.
,
2004
, «
,
2004
,«
. Состав ракетно-космических систем
, ”
Acta Astronautica
,
55
(
3–9
), с.
509
—
518
31313331 —
518
.
36.
Mochizuki
,
M.
,
Nguyen
,
T.
,
Mashiko
,
K.
,
Saito
,
Ю.
,
Нгуен
,
T.
и
Wuttijumnong
,
V.
,
2011
, «
. Обзор приложения для тепловой трубы, включая новые возможности
,
. Тепловые трубки
,
2
(
1
), с.
013001
.
37.
Абдулшахид
,
А. А.
,
Wang
,
P.
,
Huang
,
G.
,
Zhao
,
Y.
, and
Li
,
C.
,
2021
, «
Оптимизация коэффициента заполнения для высокопроизводительных медно-водяных тепловых труб с нанотехнологиями
»,
ASME J. Thermal Sci. англ. заявл.
,
13
(
5
), с.
051025
.
38.
NEKRASHEVYCH
,
I.
и
Nikolayev
,
V.
,
2019
9031, «,
2019
9031,«,
2019
, «,
2019
,«,
2019
,»,
Microgravity Sci. Технол.
,
31
(
3
), стр.
241
–
248
.
39.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Pekur
,
D. V.
,
Sorokin
,
V. M.
,
Кravets
,
V. Y.
,
Мельник
,
Р. С.
,
Липницкий
,
Л.В.0003
Solomakha
,
A. S.
,
2021
, «
Экспериментальное исследование по характеристикам гравитационной тепловой трубы с резьбовым эвапиратором
,»
Ther. науч. англ. прог.
,
26
, с.
101107
.
40.
Faghri
,
A.
,
2012
, “
Обзор и достижения в области науки и техники тепловых трубок
»,
ASME J. Heat Transfer-Trans. ASME
,
134
(
12
), с.
123001
.
41.
Guichet
,
V.
,
Almahmoud
,
S.
, and
Jouhara
,
H.
,
2019
, «
Теплопередача при кипении ядерных бассейнов в бесфитильных тепловых трубах (двухфазные закрытые термосифоны): критический обзор корреляций
»,
Терм. науч. англ. прог.
,
13
, с.
100384
.
42.
Solomon
,
A. B.
,
Daniel
,
V. A.
,
Ramachandran
,
K.
,
Pillai
,
B. C.
,
Сингхд
,
Р. Р.
,
Sharifpur
,
M.
и
Meyer
,
J. P.
,
2017
, «
,
2017
,«
,
2017
, «
. Медное покрытие
”,
Междунар. коммун. Тепломассообмен
,
82
, стр.
9
–
19
.
43.
Джухара
,
H.
и
Robinson
,
A. J.
,
2010
, «
Экспериментальное исследование 400003
,«
, экспериментальное исследование, фр. FC-77 и FC-3283
»,
Заяв. Терм. англ.
,
30
(
2–3
), стр.
201
–
211
3 .
44.
Solomon
,
A. B.
,
Roshan
,
R.
,
Vincent
,
W.
,
Karthikeyan
,
V. K.
, и
Asirvatham
,
L. G.
,
2015
, “
Характеристики теплопередачи анодированного двухфазного рабочего жидкого закрытого термосифона с хладагентом
»,
Междунар. J. Тепломассообмен
,
82
, стр.
521
–
529
.
45.
Bulut
,
M.
,
Kandlikar
,
S. G.
, and
Sozbir
,
N.
,
2019
, “
Обзор паровых камер
»,
Теплопередача англ.
,
40
(
19
), стр.
1551
–
1573
3 .46.
Siedel
,
S.
,
Robinson
,
A. J.
,
Kempers
,
R.
, and
Kerslake
,
С.
,
2014
, «
Разработка термосифона без наддува для охлаждения усилителя мощности
»,
J. Phys. конф. сер.
,
525
, с.
012007
.
47.
Riele
,
G. J.
, и
Wits
,
W. W.
,
2019
, «
,
2019
,‘
,
2019
, «
,
2019
,«
,
2019
, «
,
2019
,«
,
2019
»,«
,
». 0003
»,
ASME J. Теплопередача
,
141
(
9
), с.
0
. (Документ №: HT-18-1606).
48.
Aslan
,
Y.
,
Kiper
,
C. E.
,
Biggelaar
,
A. J.
,
Johannsen
,
U ,
и
Yarovoy
,
A.
,
2019
, «
Пассивное колирование Active MM-Wave Active Integrated 5G Antennas с использованием CPU Heatsinks
»,
Dotings of the CPU 4-й Raderage. (EuRAD)
,
Париж, Франция
,
2–4 октября
, с.
49.
Туз
,
В. О.
, и
LEBEN
,
N. L.
,
2021
, «
HEAT и MASS TRANFFERS во время адиабатической жидкости. Терм. англ.
,
185
, с.
116383
.
50.
Николаенко
,
Ю.
,
Кравец
,
E.
,
Yu
,
V.
,
Kozak
,
D. V.
,
Solomakha
,
A. S.
,
Pekur
,
D. V.
,
Melnyk
,
R. S.
,
Lipnitskyi
,
L. V.
, and
Reva
,
S.A.
,
2021
, «
Корпус модуля приемо-передающих антенн
», Патент Украины № 147733 (укр.).
51.
Pekur
,
D. V.
,
Sorokin
,
V. M.
, and
Nikolaenko
,
Y. E.
,
2020
, “
Тепловые характеристики компактного светодиодного светильника с системой охлаждения на основе тепловых трубок
»,
Тер. науч. англ. прог.
,
18
,
100549
.
52.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Pekur
,
D. V.
, and
Sorokin
,
V. M.
,
2019
, “
Световые характеристики мощного светодиодного светильника с системой охлаждения на основе тепловой трубки
”,
Полуконд. физ. Квантовый электрон. Оптоэлектрон.
,
22
(
3
), с.
53.
Pekur
,
D. V.
,
Nikolaenko
,
Y. E.
, and
Sorokin
,
V. M.
,
2020
, “
Оптимизация конструкции системы охлаждения компактного мощного светодиодного светильника
”,
Semicond. Phys., квантовая электрон. Оптоэлектрон.
,
23
(
1
), с.
54.
Pekur
,
D. V.
,
Sorokin
,
V. M.
и
Nikolaenko
и
Nikolaenko
иNikolaenko
,
Y. E.
,
2021
, “
Features of Wall-Mounted Luminaires With Different Types of Light Sources
,”
Electrica
,
21
(
1
), стр.
32
–
40
.
55.
Пекур
,
Д.В.
,
Сорокин
,
В.М.0331 ,
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Kostylyov
,
V. P.
,
Solntsev
,
V. S.
, and
Ponomarenko
,
V. V.
,
2020
, “
Электрооптические характеристики инновационного светодиодного светильника с системой охлаждения светодиодной матрицы на основе тепловых трубок
”,
Semicond. Phys., квантовая электрон. Оптоэлектрон.
,
23
(
4
), с.
56.
Nikolaenko
,
Y. E.
,
Alekseik
,
E. S.
,
Kozak
,
D. V.
, and
Nikolaienko
,
T. Y.
,
2018
, “
Исследование двухфазных устройств отвода тепла для силовой электроники
”,
Терм. науч. англ. Прогресс
,
8
, стр.
418
–
425
.
57.
Козак
,
Д.В.
,
2016
, «
Рабочие характеристики двухфазных устройств теплопередачи для светодиодных модулей
, ”
IEEE Международная конференция по электронике и информационным технологиям, EIT 2016 Conference Dorgining
,
Украина, Odessa
,
мая 23–27, 2016
, стр.
13
.
58.
Nikolaenko
,
Y. E.
и
Rogachev
,
В. А.
2019
, «
90002019
,«
9000, «
9000,«
9000, ‘
9000,«
9000. 0002 Способ изготовления гравитационных тепловых труб», Патент Украины № 133241 (укр.).
59.
Khodabandeh
,
R.
, and
Palm
,
B.
,
2002
, “
An Experimental Investigation of the Influence of Threaded Surface on коэффициенты теплопередачи при кипении в вертикальных узких каналах
»,
Microsc. Термофиз. англ.
,
6
(
2
), с.
60.
Duan
,
L.
,
Wang
,
Z.
,
Chen
,
G.
,
Tang
,
Ю.
,
Вс
,
Ю.
,
Чжун
,
G.
,
XI
,
X.
и
XU
,
Y.
,
,
Y.
. -Масштабные композитные фитили с микроканавками для паровых камер из медно-алюминиевого композита
”,
Int. коммун. Тепломассообмен.
,
126
(
4
), с.
105449
.
В настоящее время у вас нет доступа к этому содержимому.
$25,00
Покупка
Товар добавлен в корзину.
Проверить Продолжить просмотр Закрыть модальныйСистема отопления с естественной циркуляцией: схемы, устройство, монтаж
Постройку автономной тепловой сети самотечного типа выбирают в случае нецелесообразности, а иногда и невозможности установки циркуляционного насоса или подключения к централизованному электроснабжению.
Такая система дешевле в установке и полностью независима от электричества. Однако его производительность во многом зависит от точности конструкции.
Чтобы система отопления с естественной циркуляцией функционировала бесперебойно, необходимо рассчитать ее параметры, правильно установить комплектующие и разумно выбрать водяной контур. Мы поможем в решении этих вопросов.
Мы описали основные принципы гравитационной системы, дали советы по выбору трубопровода, изложили правила сборки схемы и размещения рабочих узлов. Особое внимание мы уделили конструкции и функционированию одно- и двухтрубных отопительных контуров. 9
- Однолинейная схема
- Вариант с обраткой
Принципы процесса естественной циркуляции
Процесс движения воды в отопительном контуре без применения циркуляционного насоса происходит по естественным физическим законам.
Понимание сущности этих процессов позволит вам компетентно решать типичные и нестандартные случаи.
Фотогалерея
Фото
Естественный вариант, определяющий движение теплоносителя под действием силы тяжести, применяется в коттеджах и квартирах с автономной системой отопления.
Запас объема, необходимый для расширения теплоносителя при отоплении, обеспечивает открытый расширительный бак
В построении систем с естественным движением теплоносителя встречаются одно- и двухтрубные схемы. Однотрубные схемы устраивают с верхней разводкой
Двухтрубные самотечные устраивают с верхней и нижней разводкой. Горизонтальные участки всегда прокладывают с уклоном 2-3 мм на погонный метр
Существенным недостатком самотечных систем отопления является низкий напор, из-за чего в них не строят контуры более 30 м по горизонтали
В системах с гравитационным движением теплоносителя минимум технических устройств, как следствие, минимум проблем с наладкой и ремонтом
При подготовке теплоносителя используются твердотопливные, жидкотопливные и все виды газовых котлов
Предположим, что на выходе из котла теплоноситель прогрет до температуры парообразования +105º. Этот факт необходимо учитывать при выборе оборудования и труб для строительства.
Опция естественного нагрева
Открытый расширительный бак
Схема подключения однотрубных
Двухтрубные разновидности
Ограничения самотечного отопления
Простота системы естественного отопления
Природные котлы
Максимальное отличие отопительных приборов и оборудования
3 9 гидростатическое давление
Основным физическим свойством любого теплоносителя (воды или антифриза), способствующим его движению по контуру при естественной циркуляции, является уменьшение плотности с повышением температуры.
Плотность горячей воды меньше, чем холодной и поэтому существует разница в гидростатическом давлении столба теплой и холодной жидкости. Холодная вода, стекающая в теплообменник, вытесняет горячую воду вверх по трубе.
Движущей силой воды в контуре при естественной циркуляции является разница гидростатического давления между холодным и горячим столбами жидкости
Отопительный контур дома можно разделить на несколько фрагментов. По «горячим» фрагментам вода направлена вверх, по «холодным» – вниз. Границами фрагментов являются верхняя и нижняя точки системы отопления.
Основной задачей при моделировании воды является достижение максимально возможной разницы между давлением столба жидкости в «горячем» и «холодном» фрагментах.
Классическим для естественной циркуляции элементом водяного контура является ускорительный коллектор (магистральный стояк) — вертикальная труба, направленная вверх от теплообменника.
Ускорительный коллектор должен иметь максимальную температуру, поэтому он изолирован по всей длине. Хотя, если высота коллектора не большая (как для одноэтажных домов), то утепление можно не проводить, так как вода в нем не успеет остыть.
Обычно система устроена так, что верхняя точка коллектора ускорения совпадает с верхней точкой всего контура. Устанавливают выход на или вентиляционный клапан, если используется мембранный бак.
Тогда длина «горячего» участка контура минимально возможная, что приводит к снижению теплопотерь на этом участке.
Также желательно, чтобы «горячий» участок контура не совмещался с протяженным участком, транспортирующим охлажденный теплоноситель. В идеале нижняя точка водяного контура совпадает с нижней точкой теплообменника, размещенного в отопительном приборе.
Чем ниже расположен котел в системе отопления, тем ниже гидростатическое давление столба жидкости в горячем участке контура
Для «холодного» участка водяного контура также есть свои правила, повышающие давление жидкости:
- чем больше потери тепла на «холодном» участке тепловой сети , тем ниже температура воды и больше ее плотность, поэтому функционирование систем с естественной циркуляцией возможно только при значительных теплопередача;
- Чем больше расстояние от низа контура до патрубка радиатора , тем больше сечение водяного столба с минимальной температурой и максимальной плотностью.
Для обеспечения соблюдения последнего правила часто печь или котел устанавливают в самой нижней точке дома, например, в подвале. Такое расположение котла обеспечивает максимально возможное расстояние между нижним уровнем радиаторов и точкой входа воды в теплообменник.
Однако высота между нижней и верхней точками водяного контура при естественной циркуляции не должна быть слишком большой (на практике не более 10 метров). Печь или котел, нагреваются только теплообменник и нижняя часть ускорительного коллектора.
Если этот фрагмент незначителен относительно всей высоты водяного контура, то перепад давления в «горячем» фрагменте контура будет незначительным и процесс циркуляции не запустится.
Применение систем с естественной циркуляцией для двухэтажных зданий оправдано, а для больших этажей потребуется циркуляционный насос
Минимизация сопротивления движению воды
При проектировании системы с естественной циркуляцией необходимо принять с учетом скорости теплоносителя по контуру.
Во первых чем выше скорость, тем быстрее теплообмен по системе «котел — теплообменник — водяной контур — радиаторы отопления — помещение».
Во-вторых чем быстрее скорость жидкости через теплообменник, тем меньше вероятность ее закипания, что особенно важно при топке печей.
Кипячение воды в системе может стоить очень дорого — стоимость демонтажа, ремонта и переустановки теплообменника требует много времени и денег
В системах скорость воды в основном зависит от параметров.
При водяном отоплении с естественной циркуляцией скорость зависит от следующих факторов:
- перепады давления между фрагментами контура в нижней его точке;
- гидродинамическое сопротивление система отопления.
Способы обеспечения максимального перепада давления обсуждались выше. Гидродинамическое сопротивление реальной системы невозможно точно рассчитать из-за сложной математической модели и большого количества входных данных, точность которых трудно гарантировать.
Тем не менее, есть общие правила, соблюдение которых позволит снизить сопротивление контура отопления.
Основными причинами снижения скорости движения воды являются сопротивление стенок трубы и наличие сужений из-за наличия арматуры или запорной арматуры. При малом расходе сопротивление стенки практически отсутствует.
Исключение составляют длинные и тонкие трубы, характерные для отопления с помощью . Как правило, для него выделяют отдельные схемы с принудительной циркуляцией.
При выборе типов труб для контура с естественной циркуляцией необходимо учитывать наличие технических ограничений при монтаже системы. поэтому их нежелательно использовать при естественной циркуляции воды из-за соединения их фитингами со значительно меньшим внутренним диаметром.
Арматура металлопластиковых труб несколько сужает внутренний диаметр и является серьезным препятствием для стока воды при низком давлении (+)
Правила выбора и монтажа труб
Выбор между стальными или с любой циркуляцией, требуется место по критерию возможности их использования для горячего водоснабжения, а также с точки зрения цены, простоты монтажа и срока службы.
Стояк монтируется из металлической трубы, так как через нее проходит вода наиболее высокой температуры, а в случае печного отопления или неисправности теплообменника возможен вариант пропуска пара.
При естественной циркуляции необходимо использовать несколько больший диаметр трубы, чем в случае с циркуляционным насосом. Обычно для обогрева помещений до 200 кв. м, диаметр ускорительного коллектора и патрубка на входе обратки в теплообменник 2 дюйма.
Это вызвано меньшей скоростью воды по сравнению с вариантом с принудительной циркуляцией, что приводит к следующим проблемам:
- снижение теплоотдачи в единицу времени от источника в отапливаемое помещение;
- засорение или воздушная пробка , которая не справляется с небольшим давлением.
Особое внимание при использовании естественной циркуляции с нижним контуром подачи необходимо уделить проблеме удаления воздуха из системы. Его нельзя полностью удалить из теплоносителя через расширительный бачок, так как кипяток сначала попадает в приборы по магистрали, расположенные ниже их самих.
При принудительной циркуляции напор воды подает воздух в воздухосборник, установленный в высшей точке системы — устройство с автоматическим, ручным или полуавтоматическим управлением. Через В основном регулируется теплоотдача.
В самотечных тепловых сетях с подводом, расположенным ниже приборов, краны Маевского используются непосредственно для стравливания воздуха.
Все современные радиаторы отопления имеют устройства для отвода воздуха, поэтому для предотвращения образования пробок в контуре можно сделать уклон, подгоняя воздух к радиатору на воздушной линии, проходящей параллельно системным магистралям. Из-за внушительного количества воздухоотводящих устройств самотечные схемы с нижней разводкой встречаются крайне редко.
При низком давлении небольшая воздушная пробка может полностью остановить систему отопления. Так, согласно СНиП 41-01-2003 не допускается прокладка трубопроводов системы отопления без уклона при скорости воды менее 0,25 м/с.
При естественной циркуляции такие скорости недостижимы. Поэтому помимо увеличения диаметра труб необходимо соблюдать постоянные уклоны для удаления воздуха из системы отопления. Уклон проектируют из расчета 2–3 мм на 1 метр, в квартирных сетях уклон достигает 5 мм на погонный метр горизонтальной линии.
Уклон подачи делается по направлению движения воды так, чтобы воздух двигался к расширительному баку или системе стравливания воздуха, расположенной в верхней точке контура. Хотя можно сделать контрсмещение, но в этом случае необходимо дополнительно установить .
Уклон обратки делается, как правило, в сторону движения охлажденной воды. Тогда нижняя точка контура совпадет с входом обратки в теплогенератор.
Наиболее распространенное сочетание уклона подающего и обратного трубопровода для удаления воздушных пробок из водяного контура с естественной циркуляцией
При небольшой площади в контуре с естественной циркуляцией необходимо исключить попадание воздуха в узкие и горизонтальные трубы данной системы отопления. Перед теплым полом необходимо разместить устройство удаления воздуха.
Схемы отопления однотрубные и двухтрубные
При разработке схемы отопления дома с естественной циркуляцией воды возможно проектирование как одного, так и нескольких отдельных контуров. Они могут существенно отличаться друг от друга. Независимо от длины, количества радиаторов и других параметров они выполняются по однотрубной или двухтрубной схеме.
Однолинейный контур
Система отопления, использующая одну и ту же трубу для последовательной подачи воды к радиаторам, называется однотрубной. Самый простой однотрубный вариант – это отопление металлическими трубами без использования радиаторов.
Это самый дешевый и наименее проблемный способ решения отопления дома при выборе в пользу естественной циркуляции теплоносителя. Единственный существенный минус – появление громоздких труб.
У самых экономичных с радиаторами отопления горячая вода проходит последовательно через каждый прибор. Здесь нужно минимальное количество труб и вентилей.
По мере остывания, поэтому последующие радиаторы получают более холодную воду, что необходимо учитывать при расчете количества секций.
Простая однотрубная схема (выше) требует минимального объема монтажных работ и вложенных средств. Более сложный и затратный вариант, представленный ниже, позволяет отключить радиаторы без остановки всей системы.
Наиболее эффективным способом подключения отопительных приборов к однотрубной сети является диагональный вариант.
По данной схеме отопительных контуров с естественным типом циркуляции горячая вода поступает в радиатор сверху, после остывания отводится через трубу, расположенную внизу. Проходя таким образом, нагретая вода отдает максимальное количество тепла.
При нижнем подключении к аккумулятору, как входного патрубка, так и выходного патрубка значительно снижается теплоотдача, т. к. нагретый теплоноситель должен идти как можно дольше. Из-за значительного охлаждения в таких схемах не используются батареи с большим количеством секций.
«Ленинградка» отличается внушительными теплопотерями, что необходимо учитывать при расчете системы. Его плюс в том, что при использовании запорной арматуры на входном и выходном патрубках приборы можно опционально отключать для ремонта без остановки отопительного цикла (+)
Отопительные контуры с подобным подключением радиаторов называются ««. Несмотря на отмеченные тепловые потери, им отдают предпочтение при обустройстве квартирных систем отопления, что обусловлено более эстетичным видом трубопровода.
Существенным недостатком однотрубных сетей является невозможность отключения одной из секций отопления без прекращения циркуляции воды по всему контуру.
Поэтому обычно применяют модернизацию классической схемы с установкой «» Для обхода радиатора используют ответвление с двумя шаровыми кранами или трехходовой кран. Это позволяет регулировать подачу воды к радиатору, вплоть до его полного отключения.
Для двухэтажных и более этажных зданий применяют варианты однотрубной схемы с вертикальными стояками. В этом случае распределение горячей воды более равномерное, чем при горизонтальных стояках. Кроме того, вертикальные стояки менее вытянуты и лучше вписываются в интерьер дома.
Однотрубная схема с вертикальной разводкой успешно применяется для отопления двухэтажных помещений с использованием естественной циркуляции. Представлен вариант с возможностью отключения верхних радиаторов.
Вариант обратки
Когда одна труба используется для подачи горячей воды к радиаторам, а вторая для отвода охлажденной в котел или печь, такая схема отопления называется двухтрубной. Подобная система при наличии радиаторов отопления используется чаще, чем однотрубная.
дороже, так как требует установки дополнительной трубы, но имеет ряд существенных преимуществ:
- более равномерное распределение температуры теплоноситель подводится к радиаторам;
- проще сделать расчет зависимость параметров радиаторов от площади отапливаемого помещения и необходимых значений температуры;
- более эффективное управление теплом для каждого радиатора.
В зависимости от направления движения охлажденной воды, относительно горячей, подразделяются на проходные и тупиковые. В связанных контурах движение охлажденной воды происходит в том же направлении, что и горячей, поэтому длина цикла для всего контура совпадает.
В тупиковых схемах охлажденная вода движется в сторону горячей, поэтому для разных радиаторов длины циклов оборота теплоносителя разные. Поскольку скорость в системе небольшая, время нагрева может существенно отличаться. Те радиаторы, у которых длина цикла круговорота воды короче, будут нагреваться быстрее.
При выборе тупиковых и сопутствующих схем отопления исходят в первую очередь из удобства проведения обратки
Возможны два типа расположения подводки относительно радиаторов отопления: верхнее и нижнее. При верхнем подключении труба горячего водоснабжения располагается над радиаторами, а при нижнем – ниже.
При нижнем подключении воздух можно отводить через радиаторы и нет необходимости держать трубы сверху, что хорошо с точки зрения дизайна помещения.
Однако без ускорительного коллектора падение давления будет намного меньше, чем при использовании верхней подачи. Поэтому нижняя подводка практически не используется при отоплении помещений по принципу естественной циркуляции.
Выводы и полезное видео по теме
Организация однотрубной схемы на базе электрокотла для небольшого дома:
Работа двухтрубной системы для одноэтажного деревянного дома на базе твердотопливного котла длительного горения:
Использование естественной циркуляции при движении воды в контуре отопления требует точного расчеты и технически грамотные монтажные работы. В этих условиях система отопления обогреет помещения частного дома и избавит владельцев от шума насоса и зависимости от электричества.
Если у вас возникли вопросы по теме или есть желание поделиться личным опытом организации и эксплуатации системы отопления гравитационного типа, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Поле обратной связи расположено ниже.
Как работают гравитационные вентиляционные отверстия?
Перейти к содержаниюОдин из основных научных принципов теплоты заключается в том, что оно поднимается вверх. Вы испытываете это в своем доме зимой, когда включается обогреватель; горячий воздух, который поступает из вентиляционных отверстий в комнаты, сначала собирается вокруг потолка, а затем фильтруется в остальное пространство. Если вы встанете на стул, вы заметите гораздо более высокую температуру на верхних этажах комнаты.
Подъем тепла может работать как недорогой и энергосберегающий способ охлаждения дома летом. Гравитационные вентиляционные отверстия, также известные как гравитационные вентиляторы, — это устройства, которые могут помочь вам поддерживать прохладу в вашем доме без необходимости прибегать к кондиционеру.
Компания Advantage Airtech занимается монтажом гравитационных вентиляционных отверстий в Пикеринге, штат Онтарио, и его окрестностях. Позвоните нам, чтобы узнать, как мы можем недорого заставить их охлаждать ваш дом.
Основы гравитационных вентиляторов
Гравитационные вентиляторы по своей сути являются очень простыми устройствами. Их обычно устанавливают на чердаках домов, где летом скапливается больше всего тепла за счет сочетания тепла, поднимающегося в остальной части дома, и лучистой энергии солнца. Экстремальные температуры на чердаке просачиваются в остальную часть дома и делают его более жарким.
Гравитационный вентилятор состоит из вентилятора, встроенного в отверстие в крыше дома. Вентилятор помогает вытягивать поднимающийся вверх горячий воздух из жилых помещений. Это также приводит к тому, что более холодный воздух опускается вниз к уровню земли, создавая циркуляцию, которую вы не получите от обычного потолочного вентилятора, который на самом деле не работает.0943 удалить любое тепло из помещения. Поскольку гравитационная вентиляция работает в основном за счет естественной плавучести горячего воздуха, для ее работы требуется небольшая мощность — намного меньше, чем для работы кондиционера.