Гравитационная система отопления одноэтажного дома: Страница не найдена — Инженерные системы

это определение, схема и расчет

Приветствую всех читателей моего блога! Сегодня в этой статье я расскажу вам о гравитационных системах отопления.

А конкретно о том, как они работают и где их целесообразно применять.

Постараюсь, как обычно, быть кратким, но информативным, чтобы без лишней «воды» дать вам основное, что нужно о них знать.

Для краткости я буду использовать либо жаргонизм «гравитационка», либо сокращение ГСО.

Делается это для того, чтобы не перегружать текст длинными словами. Итак, поехали!

Принцип работы гравитационной системы отопления

Гравитационная система водяного отопления

Гравитационная система отопления это наиболее архаичная система водяного отопления.

Впервые ее применили в первой половине 19 века для обогрева оранжерей.

Физический принцип ее действия основывается на том, что разогретая жидкость расширяется и меняется ее плотность (жидкость становится «легче»).

Внутри котла происходит разделение по плотности — нагретый теплоноситель поднимается по подающей магистрали, а холодный стремится вниз по обратной в сторону котла.

Из-за эффекта непрерывности струи начинается круговое движение жидкости — циркуляция.

Скорость циркуляции в ГСО зависит от разницы уровней (ниже на рисунке обозначено как H) центра нагрева (котла) и центра охлаждения (радиаторов).

Чем больше разница уровней, тем больше будет скорость жидкости внутри системы.

Устройство гравитационной системы отопления

Устроена ГСО достаточно просто. Чтобы не томить вас лишними словами сразу перейдем к рисунку:

Гравитационная система отопления с мембранным расширительным баком

На рисунке изображена двухтрубная гравитационная система (ранее я уже писал статью про двухтрубные и однотрубные системы рекомендую ее к прочтению).

В самой верхней точке системы располагают в классическом варианте расширительный бак открытого типа.

От котла вверх уходит подающая труба (на рисунке горячая магистраль), по которой разогретый теплоноситель идет к приборам отопления.

В них он остывает и идет обратно в котел по обратной трубе (на рисунке обратная магистраль).

В двухтрубной ГСО магистрали прокладываются с соблюдением уклонов.

У подающей магистрали уклоны делаются в сторону отопительных приборов, у обратной магистрали уклон идет в сторону котла.

Теперь давайте рассмотрим однотрубный вариант гравитационной системы отопления:

Гравитационная однотрубная система отопления

Работает однотрубная ГСО также, как и двухтрубная. Отличием здесь будет наличие разгонного коллектора — специальной трубы в, которой увеличивается скорость теплоносителя под действием силы тяжести.

Из-за последовательного прохождения радиаторов, температура теплоносителя снижается от начального радиатора к конечному.

Чтобы это компенсировать необходимо увеличивать количество секций у последних радиаторов, а это не всегда возможна из-за ограниченности пространства.

Возможен также вариант ГСО с мембранным расширительным баком вместо открытого.

В этом случае желательно, чтобы котел был рассчитан на давление 3 атмосферы, так как придется устанавливать группу безопасности на подающую магистраль.

Предохранительный клапан в стандартной группе безопасности как раз рассчитан на 3 атмосферы.

Если же ваш котел рассчитан на открытую систему (на давление 1 — 1,5 атм), то при установке мембранного бака и стандартной группы он может выйти из строя.

Мембранный расширительный бак может быть расположен в любом удобном месте ГСО, а в верхней точке системы необходимо установить воздухоотводчик.

Закрытая гравитационная система отопления

Давайте двигаться дальше. Поговорим о том, как рассчитывать гравитационную систему и как выбирать диаметр труб для нее.

Расчет гравитационной системы отопления

Расчет параметров гравитационной системы отопления

Если вы собрались сделать гравитационную систему отопления, то вам необходимо сделать хотя-бы минимум расчетов. А лучше вообще сделать полноценный проект.

Это будет идеал и если ваш бюджет потерпит такие траты, то я их весьма рекомендую.

Возможно уже на этапе проекта инженер выявит возможные сложности в реализации и вам удастся избежать переделок. Итак, давайте начнем рассматривать формулы!

Первая формула, которая нам понадобится:

p_ниж = p_вер + ρgh

Расшифровывается она следующим образом:

• p_ниж — давление на нижнем уровне.
• p_вер — давление на верхнем уровне.
• ρ — плотность жидкости.
• g — ускорение свободного падения 9,8 м/с².
• h — разность высот между уровнями.

По этой формуле определяется гидростатическое давление в системе отопления. Из нее следует очевидный вывод, что давление в системе будет тем больше, чем больше ее высота.

Но теплоноситель (в частном случае вода) циркулирует по ГСО  и этот момент учитывает равенство Бернулли, которое выглядит так:

p =  (ρv²/2) + ρgh

Уравнение Бернулли показывает, что полное давление зависит не только от высоты, но и от скорости движения жидкости в системе.

Однако, вклад гидродинамического давления в полное значительно меньше, чем гидростатического (менее 5%) поэтому им пренебрегают для простоты расчетов.

Как известно, циркуляция в ГСО происходит из-за разности давлений, создаваемых горячей и холодной водой.

Эта разность называется естественным циркуляционным давлением и вычисляется по следующей короткой и простой формуле:

Δp = p_хол — p_гор

 =  gh(ρ_хол — ρ_гор).

Расшифровывается это так:

Плотности воды при определенных значениях температуры являются справочными величинами, которые просто узнать из справочников.

Эта формула подходит для расчета естественного циркуляционного давления в одноэтажном доме, где имеется один центр охлаждения. в двухэтажном доме таких центров будет уже 2 и формула примет следующий вид:

Δp = g〈h2(ρ1 — ρ_г) + h3(ρ2 — ρ_г)〉,

где:

• h2, ρ1 — уровень центра охлаждения плотность воды на первом этаже.
• h3, ρ2 — уровень центра охлаждения плотность воды на втором этаже.

После расчета естественного циркуляционного давления необходимо рассчитать расход воды.

Делается это следующим образом:

G = Q/(C•Δt)

Расшифровка здесь такая:

• G — расход теплоносителя кг/сек.
• Q — количество теплоты, генерируемое котлом.
• С — удельная теплоемкость.
• Δt — разность температур между горячим и остывшим теплоносителем.

Для наглядности предлагаю посмотреть короткое видео с примером расчета ГСО:

Гравитационная система отопления: диаметры труб

При выборе труб нам необходимо, чтобы они обеспечивали необходимый расход воды, а естественного циркуляционного давления должно хватать для компенсации потерь на трение о стенки и преодоление местных сопротивлений (тройники, отводы, вентиля и так далее).

Падение давления, вызванное трением определяется по равенству Дарси Вейсбаха:

Здесь:

• ΔP — падение давления на участке трубопровода.
• λ — коэффициент потерь на трение по длине участка. Табличная величина.
• L — длина участка.
• D — диаметр трубы на участке.
• V — скорость жидкости в трубе.
• ρ — плотность жидкости.

Общие потери давления в системе будут определяться как сумма потерь на всех участках труб и местных сопротивлениях (потери в местных сопротивлениях находятся по формуле

ΔP_{арматура} = ξ*(v²ρ/2), где ξ — табличные коэффициенты).

Об этом я писал в своей статье, посвященной гидравлическим расчетам.

Для того, чтобы появилась циркуляция, естественное давление циркуляции должно превысить общие потери давления в ГСО:

Δp ≥ ΔP + ΔP_{арматура}

Для того, чтобы сэкономить время, строители давно разработали специальные таблицы, которым можно быстро выбрать необходимый диаметр трубы.

Скажу сразу, что в ГСО металлическая труба начинается от 50-го диаметра, а пластиковые трубы могут использоваться начиная от диаметра 63 мм.

Их самым главным недостатком будет их цена. Кроме того, есть определенные сложности с их монтажом.

Тут нужно будет привлекать опытного человека, который сможет соблюсти все уклоны и прочие нюансы системы.

Гравитационная система отопления: плюсы и минусы

Эта статья, конечно же, не претендует на полноту освещения вопроса и призвана дать читателю только начальные знания о гравитационных системах отопления. Поэтому прошу не судить строго.

Главным преимуществом такого отопления является его независимость от работы насосов и долговечность системы.

Ее наиболее удобно применять в глухих уголках нашей страны, где могут возникать долгие перебои с электроэнергией.

Главный недостаток ГСО — высока начальная стоимость материалов и сложности монтажа. Но долгий срок ее службы вполне все окупает.

На этом пока все, жду ваших вопросов в комментариях! Не забываем делиться статьей через социальные сети.

Гравитационная система отопления: достоинства и недостатки

На каком принципе работает гравитационная система отопления

Гравитационное отопление еще называют системой естественной циркуляции. Ее стали применять для обогрева домов с середины прошлого века. Сначала простое население не доверяло такому способу, но видя его безопасность и практичность, постепенно стали заменять кирпичные печи водяным отоплением.
Затем с появлением твердотопливных котлов необходимость в громоздких печах отпала вовсе. Гравитационная система отопления работает на простом принципе. Вода, находящаяся в котле, нагревается, и ее удельный вес становится меньше холодной. В результате этого она поднимается по вертикальному стояку до верхней точки системы. После этого остывающая вода начинает свое движение вниз, и чем сильнее она остывает, тем больше скорость ее движения. Создается поток в трубе, направленный к самой нижней точке. Этой точкой является обратная труба, вмонтированная в котел.
По мере движения от верха к низу вода проходит через радиаторы отопления, оставляя часть своего тепла в помещении. В процессе движения теплоносителя не участвует циркуляционный насос, делая эту систему независимой. Поэтому она не боится отключения электричества.
Расчет гравитационной системы отопления делается с учетом теплопотерь дома. Подсчитывается необходимая мощность отопительных приборов, и на этом основании выбирается котел. Он должен иметь запас по мощности в полтора раза.

Описание схемы

Для того чтобы работало подобное отопление, должны быть правильно подобраны соотношения труб, их диаметров и углов наклона. Кроме того, некоторые виды радиаторов в этой системе не используются.

Рассмотрим, из каких элементов состоит вся конструкция:
Твердотопливный котел. Заход воды в него должен находиться в самой низкой точке системы. Теоретически котел может быть также электрический или газовый, но на практике для подобных систем они не применяются.
Вертикальный стояк. Низ его соединен с подачей котла, а верх разветвляется. Одна часть соединяется с подающим трубопроводом, а вторая соединена с расширительным баком.
Расширительный бачок. В него переливаются излишки воды, которые образуются при расширении от нагрева.
Подающий трубопровод. Для того чтобы гравитационная система водяного отопления работала эффективно, трубопровод должен иметь нижний уклон. Величина его составляет 1-3 %. То есть на 1 метр трубы перепад должен составлять 1-3 сантиметра. Кроме этого, трубопровод по мере удаления от котла должен уменьшать диаметр. Для этого применяют трубы разного сечения.
Отопительные приборы. В качестве них устанавливают либо трубы большого диаметра, либо чугунные радиаторы М 140. Современные биметаллические и алюминиевые радиаторы ставить не рекомендуют. Они имеют малое проходное сечение. А поскольку давление в гравитационной системе отопления малое, то продавить теплоноситель через такие отопительные приборы сложнее. Скорость потока будет снижаться.
Обратный трубопровод. Так же, как и подающая труба, он имеет уклон, который позволяет воде свободно стекать в сторону котла.
Краны для слива и забора воды. Сливной кран устанавливается в самой низкой точке, непосредственно рядом с котлом. Кран для забора воды делается где удобно. Чаще всего это место, близкое к трубопроводу, который соединяется с системой.

Достоинства системы

Самое основное достоинство гравитационной системы отопления — это ее полная автономность. Ввиду простоты все ее элементы не требуют электричества. Другим ее плюсом является надежность, ведь чем система проще, тем меньше она требует обслуживания. Нельзя не отметить тот факт, что более низкое давление в гравитационной системе отопления представляет меньшую опасность.

Недостатки

Сторонники закрытых систем приводят массу недостатков гравитационного отопления. Многие из них выглядят надуманными, но все же их перечислим:
Некрасивый внешний вид. Подающие трубы большого диаметра проходят под потолком, нарушая эстетику помещения.
Сложность в монтаже. Здесь речь идет о том, что подающая и отводящая трубы ступенчато изменяют свой диаметр в зависимости от количества отопительных приборов. Кроме того, гравитационная система отопления частного дома выполняется из стальных труб, а они сложнее в установке.
Низкая эффективность. Считается, что закрытое отопление более экономичное, однако встречаются грамотно спроектированные системы естественной циркуляции, работающие не хуже.
Ограниченная площадь отопления. Гравитационная система хорошо работает на площадях до 200 кв. метров.
Ограниченная этажность. Подобное отопление не устанавливают в домах выше двух этажей.

Кроме перечисленного, гравитационное теплоснабжение максимум имеет 2 контура, тогда как в современных домах часто делают несколько контуров.

Отличия в работе твердотопливного котла

Сердцем любой отопительной системы является котел. Несмотря на то что можно устанавливать одинаковые модели, работа с разным типом отопления будет отличаться. Для нормальной работы котла температура водяной рубашки должна быть не ниже 55 °C. Если температура будет ниже, то в этом случае котел внутри будет покрываться дегтем и сажей, в результате чего КПД его будет снижаться. Его нужно будет постоянно очищать.
Чтобы этого не происходило, в закрытой системе на выходе из котла устанавливается трехходовой клапан, который гоняет теплоноситель по малому кругу, минуя отопительные приборы, до тех пор, пока не нагреется котел. Если температура начинает превышать 55 °C, то в этом случае клапан открывается, и начинается подмес воды в большой круг.
Трехходовой клапан для гравитационной системы отопления не требуется. Дело в том, что здесь циркуляция происходит не за счет насоса, а за счет нагрева воды, и пока она не нагреется до высокой температуры, движение не начинается. Топка котла в данном случае остается постоянно чистой. Трехходовой клапан не требуется, что удешевляет и упрощает систему и добавляет плюсов к ее достоинствам.

Безопасность отопления

Как упоминалось выше, давление в закрытой системе больше, чем в гравитационной. Поэтому в них применяется разный подход к обеспечению безопасности. В закрытом отоплении расширение теплоносителя компенсируется в расширительном баке с мембраной.

Он полностью герметичен и имеет регулировку. После превышения предельно допустимого давления в системе излишки теплоносителя, преодолевая сопротивление мембраны, уходят в бак.
Гравитационное отопление называется открытым по причине негерметичного расширительного бачка. Можно установить бак мембранного типа и сделать закрытую гравитационную систему отопления, но ее эффективность будет гораздо ниже, потому что повысится гидравлическое сопротивление.
Объем расширительного бака зависит от количества воды. Для расчета берется ее объем и умножается на коэффициент расширения, который зависит от температуры. К полученному результату добавляют 30 %.

Коэффициент выбирается согласно максимальной температуре, которую достигает вода.

Воздушные пробки и как с ними бороться

Для нормальной работы отопления необходимо, чтобы система была полностью заполнена теплоносителем. Присутствие воздуха категорически не допускается. Он может создать пробку, препятствующую прохождению воды. В этом случае температура водяной рубашки котла будет сильно отличаться от температуры отопительных приборов. Для удаления воздуха монтируются воздушные клапаны, краны Маевского. Они устанавливаются в верху отопительных приборов, а также на верхних участках системы.
Однако если гравитационное отопление имеет правильные уклоны подающих и отводящих труб, то никаких клапанов не требуется. Воздух в наклонном трубопроводе будет беспрепятственно подниматься к верхней точке системы, а там, как известно, находится открытый расширительный бак. Это также добавляет преимущество открытому отоплению, сокращая количество ненужных элементов.

Можно ли монтировать систему из полипропиленовых труб

Люди, делающие отопление самостоятельно, часто задумываются о том, можно ли сделать гравитационную систему отопления из полипропилена. Ведь пластиковые трубы монтировать легче. Здесь нет дорогих сварочных работ и стальных труб, а полипропилен может выдерживать высокие температуры. Можно ответить, что такое отопление будет работать. По крайней мере какое-то время. Затем эффективность начнет снижаться. В чем причина? Дело в уклонах подающей и отводящей труб, которые обеспечивают самотек воды.
Полипропилен имеет большее линейное расширение, нежели стальная труба. После многократных циклов нагревания горячей водой пластиковые трубы начнут провисать, нарушая необходимый уклон. В результате этого скорость потока если не прекратится, то значительно снизится, и придется задумываться об установке циркуляционного насоса.

Сложности установки гравитационной системы в двухэтажном доме

Гравитационная система отопления двухэтажного дома также может работать эффективно. Но монтаж ее значительно сложнее, чем для одноэтажного. Это связано с тем, что не всегда делают крыши чердачного типа. Если второй этаж представляет собой мансарду, то встает вопрос: куда девать расширительный бак, ведь он должен находиться на самом верху?
Вторая проблема, с которой придется столкнуться — это то, что окна первого и второго этажей не всегда находятся на одной оси, следовательно, верхние батареи невозможно соединить с нижними, проложив трубы кратчайшим путем. Это значит, что придется делать дополнительные повороты и изгибы, которые увеличат гидравлическое сопротивление в системе.
Третья проблема — криволинейность крыши, из-за которой, возможно, будет сложно выдержать правильные уклоны.

Советы по монтажу гравитационного отопления в двухэтажном доме

Большинство этих проблем можно решить на этапе проектирования дома. Также есть небольшой секрет того, как увеличить работоспособность отопления двухэтажного дома. Нужно отводящие трубы радиаторов, установленных на втором этаже, подключать напрямую к обратке первого этажа, а не делать обратку на втором.

Еще одна хитрость — это выполнить подающий и обратный трубопроводы из труб больших диаметров. Не менее 50 мм.

Нужен ли насос в самотечной системе отопления?

Иногда возникает вариант, когда отопление было неправильно смонтировано, и разница между температурой рубашки котла и обраткой очень велика. Горячий теплоноситель, не имея достаточного напора в трубах, остывает, не доходя до последних отопительных приборов. Все переделывать — трудоемкая работа. Как решить вопрос с минимальными затратами? Помочь может установка циркуляционного насоса в гравитационную систему отопления. Для этих целей изготавливается байпас, в который встраивается маломощный насос.

Большой мощности не требуется, поскольку при открытой системе дополнительный напор создается в стояке, выходящем из котла. Байпас нужен для того, чтобы оставить возможность работы без электричества. Он устанавливается на обратке перед котлом.

Как еще повысить эффективность

Казалось бы, система с естественной циркуляцией уже доведена до совершенства, и ничего повышающего эффективность придумать невозможно, но это не так. Можно значительно повысить удобство ее использования, увеличив время между топками котла. Для этого нужно установить котел большей мощности, чем требуется для отопления, а излишки тепла отводить в теплоаккумулятор.

Такой метод работает даже без использования циркуляционного насоса. Ведь горячий теплоноситель также может подниматься по стояку из теплоаккумулятора, в то время когда в котле прогорела закладка дров.
Источник: fb.ru

Что такое гравитационная печь?

Как работает гравитационная печь?

Гравитационная печь работает аналогично большой печи . Гравитационная печь имеет камеру , в которой сжигается топливо для выработки тепла, которое затем передается по воздуховодам  для обогрева вашего дома. Поскольку тепло поднимается вверх, гравитационные печи обычно устанавливают в подвальных помещениях, чтобы получить наилучший приток воздуха. Гравитационные печи сейчас менее распространены, поскольку они не так эффективны, как более новые системы отопления. Кроме того, гравитационные печи также сложнее ремонтировать, поскольку они не так распространены, как стандартные печи. Чтобы узнать больше о системах отопления, позвоните нам сегодня.

Безопасны ли гравитационные печи?

Гравитационные печи  обычно  так же безопасны, как и стандартные печи, производимые сегодня . Тем не менее, основной причиной для беспокойства является материал, из которого сделана гравитационная печь. Большинство гравитационных печей содержат асбест , главным образом в изоляции внутри ваших воздуховодов, что представляет опасность для здоровья, если асбест разрушается. В некоторых случаях вы можете удалить и заменить детали, содержащие асбест, но вам придется нанять специализированного техника для выполнения работы таким образом, чтобы эффективно и безопасно удалить асбест. Чтобы узнать больше о системах отопления, свяжитесь с нами сегодня.

Зачем нужно менять печи?

Вот несколько  причин, по которым вы можете захотеть заменить печь  :

• Возраст вашей печи более 15 лет.
• Ваши счета за электроэнергию резко возросли.
• Ваша печь часто выходит из строя.

Еще одна причина, по которой вы можете захотеть заменить печь, заключается в том, что она больше не обогревает ваш дом эффективно. Замена вашей печи на более новую и более эффективную печь сэкономит вам деньги на энергию и затраты на ремонт. Чтобы заменить печь, позвоните нам сегодня.

Гравитационные печи были очень популярны в свое время.

Эти типы печей устанавливались с конца 1800-х до примерно середины 1900-х годов, прежде чем

газовые и электрические печи стали стандартом.

Если вы когда-нибудь их видели, то знаете, что они могут выглядеть довольно устрашающе из-за своего размера!

Как работают гравитационные печи?

Эксплуатация гравитационной печи довольно проста.

Топливо помещается в камеру сгорания, которое затем нагревает окружающий его воздух, а затем этот воздух поднимается по воздуховоду для обогрева остальной части дома.

Тепло естественно поднимается вверх, поэтому вентилятор или двигатели не задействованы.

Первоначальные гравитационные печи работали на угле, который нужно было регулярно заменять, чтобы поддерживать поступление тепла.

По сути, это была гигантская печь, которая в то время отапливала дом.

По мере развития технологий новые источники топлива, такие как пропан, нефть и природный газ, заменили уголь для обогрева печи.

Недостатки гравитационных печей

Сегодня большинство гравитационных печей подлежат замене только из-за их возраста. Если это недостаточно убедительно, вот еще несколько веских причин для замены:

• Низкая эффективность  – Сегодня КПД печи начинается с 80% и достигает 98%. Это означает, что не менее 80% сжигаемого топлива используется для обогрева дома. С другой стороны, гравитационным печам повезет, если они доберутся до 50%. Это много потраченного впустую топлива и энергии.
• Медленный нагрев дома  – поскольку гравитационные печи не имеют вентиляторов или двигателей, время, необходимое для обогрева дома, намного больше, чем у стандартной газовой печи сегодня.
• Несовместим с кондиционированием воздуха  — из-за того, что гравитационные печи не имеют двигателей вентилятора, вы не сможете установить кондиционер, поскольку кондиционеры полагаются на вентилятор печи для продувки холодного воздуха через ваш дом.
• Асбест — этот опасный материал является популярным изоляционным и огнезащитным материалом, используемым вокруг гравитационных печей. В конечном итоге было обнаружено, что этот материал опасен и даже вызывает рак при вдыхании.
• Мелкий ремонт  – из-за огромного возраста этих печей  выполнить ремонт печи на одной из них практически невозможно. Не говоря уже о том, что это была бы пустая трата денег. Детали для этих агрегатов, как правило, больше не производятся.

Какая система отопления подходит для моего дома?

Когда дело доходит до домашнего отопления и охлаждения для вашего дома в Центральной Индиане, существует множество типов систем отопления , которые могут сделать эту работу за вас. Многие домовладельцы привыкли к системы принудительной вентиляции центральной печи , которые используют природный газ или мазут для производства нагретого воздуха , но сегодня существует больше вариантов для домашних систем отопления , чем когда-либо! Котельные системы , включая конденсационные газовые котлы, жидкотопливные конденсационные котлы, и водяные системы , которые являются паровыми или водогрейными системами ; воздушные тепловые насосы и геотермальные тепловые насосы с внутренние кондиционеры , которые действуют как системы отопления и системы кондиционирования воздуха; лучистый теплый пол; гибридный двухтопливный кондиционер и отопительные агрегаты; мини-сплит-тепловые насосы для отопления и кондиционирования воздуха; электрический нагревательный элемент из плинтусные нагреватели ; и даже электрические обогреватели и газовые обогреватели . Выберите тип системы отопления дома и выберите источник топлива , который предлагает желаемый бюджет для ваших счетов за электроэнергию , будь то природный газ, мазут, электричество или даже активное солнечное отопление .

С таким количеством доступных типов отопительных приборов выбор подходящей системы отопления для вашего дома может показаться непосильной задачей. специалистов по отоплению дома Williams Comfort Air стремятся создать систем отопления намного проще — позвольте нашим сертифицированным NATE специалистам по HVAC объяснить основы каждого типа систем, оборудования, входящего в состав различных систем отопления и вентиляции , и того, чем они отличаются друг от друга. Мы также поговорим о том, что вам следует учитывать при выборе варианта, который лучше всего подходит для вашего дома, в том числе рейтингов энергоэффективности , таких как годовой коэффициент использования топлива (AFUE) и сезонный коэффициент эффективности отопления (HSPF), размер вашего дома и потребности вашего домохозяйства в отоплении.

Системы центрального печного отопления

Пожалуй, самой известной и широко используемой системой отопления в США является печь. Печи представляют собой центральные системы с принудительной подачей воздуха — они представляют собой систему центрального отопления, которая вырабатывает тепло для всего дома из одного центрального внутреннего блока, и они представляют собой тип системы с принудительной подачей воздуха, поскольку они используют каналы подачи теплого воздуха и каналы возврата холодного воздуха для распределения. подогрев воздуха по всему дому.

В современных печах используется напорная система и воздуходувное оборудование для циркуляции воздуха по воздуховодам и дому, в то время как в более старых моделях самотечных печей для распределения горячего воздуха использовалась сила тяжести. Если вы живете в старом доме, у вас все еще может быть установлена ​​самотечная печь . Если в вашем доме все еще используется самотечная печь для отопления, рекомендуется перейти на современную центральную печь, поскольку эти отопительные агрегаты примерно в два раза более энергоэффективны, чем самотечная печь, они занимают меньше места и намного более доступны по цене. работать.

Печи вырабатывают тепло, потребляя источник топлива, которым обычно является природный газ, мазут, жидкий пропан или электричество. Газовые печи являются наиболее распространенным типом печей в домах Центральной Индианы. Газовая печь является таким популярным выбором по нескольким ключевым причинам. Доступны более энергоэффективные газовые модели по сравнению с теми, которые работают на мазуте. В то время как модели электрических печей могут быть энергоэффективны до 100% по сравнению с газовыми печами, которые достигают около 98% AFUE, природный газ является гораздо более дешевым топливом по сравнению как с электричеством, так и с мазутом.

Как правило, мы классифицируем системы центрального печного отопления по источнику топлива, но есть много других вариантов оборудования, которые следует учитывать среди этих типов домашних отопительных приборов. Печи с герметичным воздухом для горения постоянно подают свежий наружный воздух для сжигания топлива, в то время как атмосферные печи забирают воздух из дома. Печи с герметичным воздухом для горения более энергоэффективны и по своей природе более безопасны, поскольку камера сгорания полностью изолирована от подачи воздуха в дом. . Конденсационные печи имеют вторичный теплообменник, тогда как стандартные модели имеют только один металлический теплообменник. Второй теплообменник позволяет печи работать с более высоким уровнем энергоэффективности, улавливая тепло выхлопных газов для производства нагретого воздуха для дома. Кроме того, доступны одноступенчатые, двухступенчатые и модулирующие модели печей, предоставляющие больше вариантов рабочей скорости, что приводит к повышению энергоэффективности и комфорта.

Системы тепловых насосов

Системы тепловых насосов — это типы систем отопления, которые передают тепло, а не генерируют его за счет сжигания топлива. Существует три основных типа тепловых насосов, классифицируемых по источнику тепла, передаваемому в и из него: тепловые насосы с воздушным источником, тепловые насосы с источником земли (также называемые геотермальными тепловыми насосами) и тепловые насосы с источником воды. Поскольку они передают тепло от одного источника к другому, а не генерируют тепло, сжигая источник топлива, они также могут действовать как кондиционер и обеспечивать кондиционирование воздуха в доме, просто реверсивно работая.

Все тепловые насосы работают на электричестве. Эти системы отопления очень эффективны, передавая несколько единиц тепловой энергии на каждую единицу потребляемой электроэнергии. В режиме кондиционирования их эффективность сопоставима с эффективностью обычного центрального кондиционера; как системы отопления, их энергоэффективность намного превосходит эффективность любой системы отопления, работающей на топливе.

Воздушные тепловые насосы

Воздушные тепловые насосы — это тип системы отопления с тепловым насосом, который чаще всего устанавливается для отопления и охлаждения дома из-за их доступности по сравнению с другими типами тепловых насосов. Воздушные тепловые насосы представляют собой тип сплит-системы отопления, то есть они используют внутренний и наружный блоки. Наружный блок представляет собой тепловой насос и подключен к внутреннему воздухообрабатывающему агрегату через линии хладагента. Они также являются системами принудительной вентиляции, поскольку они распределяют кондиционированный воздух по воздуховодам, а также системами центрального отопления, поскольку все отопление и кондиционирование воздуха производятся централизованно расположенным оборудованием. Для обогрева дома наружный блок извлекает тепловую энергию из наружного воздуха; затем это тепло передается внутреннему блоку, который передает тепло воздуху, а затем направляет нагретый воздух в дом.

Мини-тепловые насосы сплит-системы

Некоторые воздушные тепловые насосы также являются тепловыми насосами без воздуховодов, обычно называемыми мини-тепловыми насосами сплит-системы. Эти системы отопления и охлаждения отличаются от систем принудительной вентиляции с центральной печью и тепловым насосом, к которым многие привыкли, поскольку они работают с использованием наружного блока и нескольких внутренних кондиционеров. Бесканальные тепловые насосы имеют небольшой наружный компрессорный блок, который может поддерживать один или несколько кондиционеров воздуха, установленных по всему дому. Вместо распределения воздуха от центрального блока эти системы передают тепло и нагнетают кондиционированный воздух непосредственно в пространство, в котором они установлены, обеспечивая зональное отопление и охлаждение как естественную часть своей конфигурации.

Эти системы тепловых насосов очень универсальны, поскольку их можно использовать для различных целей, например, для обогрева и охлаждения всего дома или для обогрева и охлаждения только отдельных помещений. Поскольку они не требуют воздуховодов, их можно устанавливать в домах без существующих воздуховодов или там, где необходимы новые воздуховоды для эффективной поддержки новой системы принудительного воздушного отопления, но требования по стоимости или пространству являются непомерно высокими. Хотя мини-сплит-системы обычно стоят дороже, чем обычные воздушные тепловые насосы, они могут быть установлены быстро, обеспечивают большую энергоэффективность и обеспечивают лучшее качество воздуха в помещении без типичных опасностей, связанных с канальными системами отопления.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы используют природную энергию земли в качестве источника тепла для отопления дома, а также используют землю в качестве теплоприемника при работе в качестве кондиционера для бытовых систем кондиционирования воздуха. Компоненты систем геотермального отопления и охлаждения включают геотермальный тепловой насос, контур заземления и систему распределения; многие из этих типов систем отопления представляют собой системы с принудительной подачей воздуха, в которых для распределения воздуха используются воздуховоды, хотя их можно сконфигурировать как водяные системы с лучистым теплом. Они передают тепло из-под земли с помощью контура заземления — жидкость внутри контура поглощает тепло и переносит его к тепловому насосу, который обычно устанавливается внутри дома, а не снаружи, как в случае тепловых насосов с воздушным источником. Внутренние тепловые насосы включают в себя устройства для обработки воздуха, и эти устройства передают тепловую энергию в воздух дома, а затем циркулируют воздух по всему пространству.

Геотермальные системы отопления чрезвычайно энергоэффективны, передавая от 4 до 5 единиц тепла на каждую единицу электроэнергии, потребляемой в процессе эксплуатации. В зависимости от того, как настроена система отопления дома, геотермальные системы отопления помещений также могут использоваться в качестве систем горячего водоснабжения, обеспечивая горячую воду, необходимую для различных бытовых нужд. Они также очень доступны в эксплуатации благодаря минимальному потреблению электроэнергии и способности использовать природную энергию в качестве бесплатного источника тепла. По сравнению с воздушным тепловым насосом или другими типами систем отопления, установка геотермальных тепловых насосов очень дорога из-за стоимости установки контура заземления. Установка заземляющего контура требует использования собственности, и для работы с доступным пространством можно использовать различные конфигурации.

Бойлерные системы отопления

Бойлерные системы отопления часто используются в старых домах, поскольку в прошлом котлы широко использовались для обогрева домов с использованием горячей воды вместо воздуха. Гидравлические системы предполагают использование котла, который сжигает топливо либо для нагрева воды, либо для производства пара. Горячая вода или пар направляются по всему дому через сеть труб и радиаторов, плинтусные обогреватели лучистого тепла или лучистое отопление пола. Котельные системы обеспечивают лучистое отопление, которое согревает людей и вещи в помещении, вместо того, чтобы нагревать воздух, как это делают системы с принудительной подачей воздуха. Без движения воздуха в системах с принудительной подачей воздуха системы отопления с котлами обеспечивают лучшее качество воздуха в помещении с меньшим загрязнением частицами.

Котлы чаще всего работают на природном газе, мазуте или жидком пропане, хотя в прошлом угольные и дровяные агрегаты использовались чаще, чем сегодня. Конденсационные газовые котлы и конденсационные котлы, работающие на жидком топливе, более энергоэффективны, чем традиционные бойлеры. Конденсационные котлы работают при более низких температурах, поэтому агрегаты потребляют меньше топлива во время работы, сохраняя при этом больше тепла. Годовая эффективность использования топлива (AFUE) для конденсационных котлов составляет 90% или выше, в то время как котлы с базовой эффективностью начинаются с 80% AFUE.

Системы лучистого напольного отопления

Домашние системы лучистого напольного отопления обычно конфигурируются как водяные системы, использующие горячую воду для лучистого обогрева людей в комнатах дома, хотя они могут быть установлены как электрические системы отопления. В водяных системах лучистого отопления для нагрева воды обычно используется бойлер или водонагреватель, хотя иногда выбирают тепловые насосы. Горячая вода подается по трубам, проложенным в полу дома, отдавая лучистое тепло людям в каждом помещении. В системах электрического лучистого отопления просто используется проводка, подключенная к домашнему источнику электроэнергии — эти электрические обогреватели устанавливаются в пол или в стены и предпочтительнее для обогрева небольших помещений по сравнению с водяными системами лучистого пола.

Другие системы отопления домов

Хотя мы обсудили основные типы систем отопления домов, которые используются для обогрева целых жилых помещений, ниже приводится информация о менее часто используемых системах отопления жилых помещений.

• Гибридные или двухтопливные системы отопления или отопления и кондиционирования воздуха сочетают в себе два различных типа нагревательных установок, которые работают на отдельных источниках топлива. Они могут быть сконфигурированы как сплит-системы с внутренним и наружным оборудованием или как модульные блоки, в которых все оборудование размещено в одном шкафу для оборудования. Гибридные или двухтопливные системы отопления состоят из газовой печи и электрического воздушного теплового насоса. Системы, которые также обеспечивают охлаждение, могут включать в себя обычный кондиционер и тепловой насос с электрическим источником воздуха или обычный кондиционер с газовой печью. Использование гибридной двухтопливной системы отопления позволяет вам обогревать свой дом, используя наиболее энергоэффективный метод в текущих условиях, и переключаться между двумя источниками тепла по мере изменения условий, чтобы всегда обогревать жилые помещения с максимальной доступной эффективностью.
• Чтобы обогреть только выбранную область, вы можете использовать обогреватель. Электрические обогреватели и газовые обогреватели бывают различной мощности, чтобы удовлетворить потребности в отоплении помещения любого размера. Эти электрические обогреватели, как правило, переносные и выпускаются в различных моделях, обеспечивающих множество способов обогрева помещения. Электрический обогреватель может работать за счет лучистого тепла, конвекции или других методов. Газовые обогреватели предназначены для обогрева больших площадей. Они могут работать на природном газе, керосине или жидком пропане и могут быть как вентилируемыми, так и невентилируемыми. Вентилируемые газовые обогреватели выводят побочные продукты сгорания из дома через небольшой дымоход — из-за необходимости установки и мощности эти обогреватели часто оставляют в одном помещении. Невентилируемые газовые обогреватели дешевле и более портативны, поскольку им не требуется дымоход — они выбрасывают любые побочные продукты сгорания в жилую зону, поэтому их установка в спальных зонах незаконна.

  No related posts.