Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой: Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой, способы монтажа

Принцип работы однотрубной системы

При сборке данной системы следует понимать, что, попадая в первый радиатор, температура теплоносителя имеет высокий показатель, далее он попадает во второй, в третий и т. д. Попав в последний радиатор, температура находится в пределах 40−50°С, а при такой температуре помещение не прогреть.

Преодолеть такие колебания поступающей воды можно двумя способами:

• Увеличивать теплоемкость последних радиаторов, тем самым повышается его теплоотдача;
• Либо повышать температуру выходящей воды из котла.

Указанные способы сами по себе затратные и экономически не выгодные, они ведут к удорожанию системы отопления.

Существует и другой более экономный способ распределения горячей воды по трубам:

• Установить циркуляционный насос, который будет увеличивать скорость движения воды по трубам и эффективность системы значительно повысится. Такие устройства питаются от сети электропитания и для загородных поселков, где довольно часты случаи отключения они не являются хорошим вариантом.
• Предусмотрительная установка разгонного коллектора — высокой прямой трубы, вода, проходящая по ней, набирает скорость и по радиаторам продвигается быстрее.

Монтаж коллектора тоже имеет свои особенности. При проведении отопительной системы в одноэтажном доме, где потолки не очень высокие — он работать не будет, и все усилия по его установке будут напрасными, это касается высоты менее 2,2 метра.

К верхней точке следует подключить и расширительный бачок. Он применяется в качестве стабилизатора и контролирует увеличение объема теплоносителя. Увеличенный, при нагреве, объем воды попадает в расширительный бачок и решается проблема перелива, при понижении температуры объем воды уменьшается и опускается в систему.

Специфика такой конструкции заключается в том, что однотрубная система не имеет трубы обратного действия, по которой бы вода возвращалась к котлу. Обраткой при такой разводке считают вторую половину магистральной и единственной трубы.

Положительные стороны однотрубной системы

Преимущества однотрубной системы отопления:

1. Один контур системы располагается по всему периметру помещения и может пролегать не только в помещении, но и под стенами.
2. При укладке ниже уровня пола необходимо выполнить теплоизоляцию труб во избежание теплопотерь.
3. Такая система позволяет производить прокладку труб под дверными проемами, таким образом, снижается материалоемкость и, соответственно, себестоимость конструкции.
4. Поэтапное подключение отопительных приборов позволяет подключить к разводной трубе все необходимые элементы отопительной цепи: радиаторы, полотенцесушители, теплый пол. Степень нагрева радиаторов можно регулировать методом подключения к системе — параллельно либо последовательно.
5. Однотрубная система позволяет устанавливать несколько видов отопительных котлов, например, газового, твердотопливного или электрокотла. При возможном отключении одного можно сразу подключить второй котел и система будет и дальше продолжать отапливать помещение.
6. Очень важная особенность такой конструкции — возможность направлять движение потока теплоносителя в том направлении, которое будет наиболее выгодным для жителей этого дома. Сначала направить движение горячего потока в северные комнаты или расположенные с подветренной стороны.

Минусы однотрубной системы

При наличии большого количества преимуществ однотрубной системы, следует отметить и некоторые неудобства:

• При длительном простое системы — долгий ее запуск.
• При монтаже системы на двухэтажном доме (и более) подача воды в верхние радиаторы происходит очень высокой температуры, в нижние же — низкой. Отрегулировать и сбалансировать систему при такой разводке очень тяжело. Можно устанавливать ни нижних этажах большее количество радиаторов, но это повышает себестоимость и выглядит не очень эстетично.
• При наличии нескольких этажей или уровней — отключить один нельзя, поэтому при проведении ремонтных работ приходится отключать все помещение.
• При потере уклона в системе могут периодически возникать воздушные пробки, что снижает теплоотдачу.
• Высокие теплопотери в процессе эксплуатации.

Особенности монтажа однотрубной системы

• Монтаж отопительной системы начинается с установки котла;
• На всем протяжении магистрали должен быть выдержан уклон не менее 0,5 см на 1 п. м. трубы. При несоблюдении такой рекомендации на приподнятом участке буде скапливаться воздух и препятствовать нормальному течению воды;
• Для освобождения от воздушных пробок на радиаторах применяются краны Маевского;
• Перед подключаемыми отопительными приборами следует устанавливать запорные краны, в случае ремонта устройства не понадобиться сливать воду из всей системы или при необходимости, есть возможность немного отрегулировать температурный режим системы;
• Кран слива теплоносителя устанавливается в самой нижней точке системы и служит для частичного, полного слива или заполнения;
• При устройстве гравитационной системы (без насоса), коллектор должен быть на высоте не менее 1,5 метров от плоскости пола;
• Поскольку вся разводка выполнена трубами одинакового диаметра, их следует надежно крепить к стене, не допуская возможных прогибов, чтобы не скапливался воздух;
• При подключении циркуляционного насоса в сочетании в электрокотлом, их работа должна быть синхронизирована, котел — не работает, насос — не работает.

Установлен циркуляционный насос должен быть всегда перед котлом, учитывая его специфику — он нормально работает при температуре не выше 40 градусов.

Разводка системы может выполнять двумя способами:

• Горизонтальная
• Вертикальная.

При горизонтальной разводке используется минимальное количество труб, и подключение приборов выполняется последовательно. Но такому способу подключения свойственны воздушные пробки, и отсутствует возможность регулирования теплопотока.

При вертикальной разводке трубы прокладываются по чердачному помещению и от центральной магистрали отходят трубы, ведущие к каждому радиатору. При такой разводке вода поступает к радиаторам одинаковой температуры. Свойственна вертикальной разводке такая особенность — наличие общего стояка для целого ряда радиаторов, вне зависимости от этажа.

Ранее эта система отопления была очень популярна, ввиду экономичности и простоты монтажа, но постепенно, учитывая, возникающие нюансы во время эксплуатации, стали от нее отказываться и в данный момент она очень редко применяется для отопления частных домов.

Однотрубная система отопления частного дома – основные схемы разводки

Однотрубная система отопления частного дома позволяет обеспечить эффективный обогрев жилых помещений с минимальными материальными затратами.

В статье рассмотрим преимущества и недостатки однотрубного отопления, возможные варианты разводки трубопроводов и способы повышения эффективности.

Однотрубной называют систему отопления, в которой подвод теплоносителя к отопительному прибору и его последующий отвод осуществляется по одной общей магистрали. Однотрубная система отопления частного дома получила широкое распространение благодаря легкости монтажа, низкой стоимости и другим преимуществам по сравнению с двухтрубными и коллекторными системами.

В нашей стране отопление по однотрубной схеме начали устанавливать в период масштабного жилищного строительства 60 – 70-х годов. Также такие системы широко известны в странах Южной Европы – Испании, Италии и Греции. Сложность регулировки и неравномерность распределения теплового потока привели к тому, что сегодня данная схема все реже применяется при строительстве новых многоэтажных домов. Тем не менее, однотрубная система хорошо себя зарекомендовала в сегменте частного строительства, где вышеупомянутые недостатки схемы нивелируются небольшой протяженностью отопительного контура.

Говоря об однотрубной системе отопления частного дома, будем иметь ввиду автономное отопление, источником теплоты в котором является индивидуальный котел. Условно участок циркуляционного контура от котла до входа в последний отопительный прибор называют подающей магистралью, а от выхода из последнего радиатора до входа в котел – обратной.

Преимущества и недостатки

Недостатки однотрубной схемы:

1. Однотрубная схема предполагает большие потери давления по сравнению с двухтрубной схемой, поэтому отопительный контур должен быть оборудован циркуляционным насосом.
2. Однотрубная система допускает только вторичную (эксплуатационную) регулировку отопительных приборов. Для установки регулировочного крана система должна включать в себя замыкающие участки, что усложняет монтаж и повышает стоимость работ.
3. При последовательном соединении температура теплоносителя каждого последующего радиатора будет ниже предыдущего.

Преимущества:

1. Первичный запуск системы, выполненной по однотрубной схеме, не требует пуско-наладочного регулирования теплоотдачи приборов отопления.
2. Система характеризуется устойчивым гидравлическим режимом постоянным распределением теплоносителя между отопительными приборами.
3. Меньший расход трубопроводов (таблица 1) и низкая трудоемкость монтажных работ.

Таблица 1 – Сравнение расхода труб

Классификация однотрубных систем отопления

На рисунках 1 – 5 приведены возможные схемы разводки однотрубной системы отопления частного дома. Расширительный бак и запорно-регулирующая арматура на схемах условно не показаны. Схемы показаны для двухэтажного частного дома с чердаком и подвалом.

Разновидности вертикальных схем разводки

Вертикальная схема используется в однотрубных системах отопления частных домов, имеющих 2 и более этажей и чердачное помещение. В системах данного типа теплоноситель распределяется по вертикальным стоякам. Каждый стояк включает в себя последовательно подключенные отопительные приборы (радиаторы, конвекторы), расположенные на разных этажах.

Вертикальная система отопления может быть спроектирована по одной из следующих схем:

• cверхней разводкой трубопроводов;
• cнижней разводкой и П-образными стояками;
• c«опрокинутой» циркуляцией.

В системах с верхней разводкой теплоноситель по главному стояку поступает в подающую магистраль, проложенную по чердачному помещению. Далее жидкость распределяется по стоякам с подключенными потребителями. После выхода из последнего (нижнего) отопительного прибора каждого стояка теплоноситель по обратной магистрали возвращается в котел. В схемах с верхней разводкой применяется двухстороннее (рис 1) и одностороннее (рис 2) подключение радиаторов.

Pис 1 – Однотрубная система с верхней разводкой и двухсторонним присоединением отопительных приборов.

Pис 2 – Однотрубная система с верхней разводкой и односторонним подключением радиаторов.

Вертикальная схема с нижней разводкой и П-образными стояками (рис 3) применяется в системах отопления частных домов без чердака. П-образный стояк представляет собой 2 параллельные вертикальные магистрали (подающая и обратная), соединенные в верхних точках горизонтальной перемычкой. Часть отопительных приборов последовательно присоединяется к подающей магистрали П-образного стояка, а часть – к обратной. Иногда используют схему с холостой восходящей магистралью, когда все радиаторы подключены к нисходящей ветке.

Для стравливания воздуха из системы на верхнем радиаторе устанавливают воздушный кран. Если предполагается установка запорно-регулирующей арматуры, она монтируется на подающих ветках радиаторов.

Pис 3 – однотрубная система с нижней разводкой и П-образным стояком.

В системах с «опрокинутой» циркуляцией подающая магистраль проходит по подвальному помещению (либо под полом), после чего теплоноситель подается на стояки и движется по ним снизу вверх. Из последнего (верхнего) радиатора каждого стояка жидкость поступает в обратную магистраль, проложенную по чердаку, и возвращается вниз к отопительному котлу.

Достоинством данной схемы по сравнению с верхней разводкой является подача более нагретого теплоносителя в радиаторы первого этажа. Теплопотери первого этажа выше, чем второго (при наличии чердака), поэтому данная схема оптимальна для двух- трехэтажных домов.

Рис 4 – Схема однотрубной системы отопления с «опрокинутой» циркуляцией.

Существует несколько способов подключения отопительных приборов к теплопроводам вертикальных однотрубных систем (рис 5):

• проточный;
• с осевым замыкающим участком;
• с осевым обходным участком;
• со смещенным замыкающим участком;
• со смещенным обходным участком.

Рис 5 – способы подключения радиаторов к теплопроводам вертикальной однотрубной системы.

При проточном соединении (рис. 5 а) возможность регулировки подачи теплоносителя отсутствует, поэтому его расход в каждом радиаторе не отличается от расхода в стояке. Ввод в схему подключения замыкающего участка позволяет установить регулировочный кран, с помощью которого можно уменьшить количество прокачиваемой через радиатор жидкости. При этом часть теплоносителя всегда будет циркулировать через замыкающий участок.

На стыке замыкающего участка и трубопровода подвода можно установить трехходовой кран. В этом случае замыкающий участок называют обходным. Кран позволяет, как полностью перекрыть обходной участок, пустив весь поток жидкости в радиатор, так и направить теплоноситель в обход отопительного прибора или регулировать подачу воды в радиатор, что делает данный способ подключения наиболее универсальным.

Обходные (либо замыкающие) участки могут располагаться как по оси трубопровода (рис 5 б, в), так и со смещением в сторону отопительного прибора (рис. 5 г, д). Применение смещенных участков позволяет компенсировать удлинение труб вертикальных стояков при нагреве.

Горизонтальная разводка

Однотрубные системы с горизонтальной разводкой могут устанавливаться как в одноэтажных частных домах, так и в более высоких зданиях. Теплоноситель из котла последовательно подается в отопительные приборы первого этажа, после чего по вертикальному теплопроводу поднимается на второй этаж и по цепочке поступает в радиаторы. Затем жидкость из последнего радиатора верхнего этажа по обратному вертикальному теплопроводу подается снова в котел.

Достоинством данной схемы является меньшая длина трубопроводов по сравнению с вертикальными системами однотрубного отопления. Система может монтироваться в зданиях без чердачного помещения. Для выпуска воздуха радиаторы комплектуются воздушными кранами.

Рис 6 – Схема горизонтальной однотрубной системы.

Радиаторы в горизонтальных однотрубных системах могут подключаться к теплопроводам проточным способом, либо с замыкающими участками (рис 5).

Пути повышения эффективности однотрубных систем

Основной проблемой эксплуатации однотрубных систем частных домов является неравномерность температуры теплоносителя в последовательно соединенных отопительных приборах. Существует 2 способа выравнивания температуры радиаторов.

Установка на удаленных участках цепи радиаторов с большим числом секций

Чтобы определить, на сколько секций нужно увеличить радиатор для выравнивания температурного поля, нужно знать разницу между температурой теплоносителя и воздуха в помещении (ΔТ). Сертифицированные в России модели радиаторов должны иметь специально разработанные рекомендации по применению, доступные для свободного скачивания на сайте производителя.

В этих рекомендациях даны табличные значения тепловой мощности секции радиатора для различных значений разности температур (ΔТ). Зная площадь помещения, по таблицам можно определить потребную тепловую мощность для его обогрева. Необходимое количество секций будет равняться отношению потребной тепловой мощности к мощности одной секции радиатора.

Установка балансировочного клапана

Балансировочный клапан (рис 7) состоит из монтируемого в обратную магистраль автоматического клапана и датчика температуры, устанавливаемого на трубопроводе перед клапаном. Клапан настраивается на заданную температуру, которую поддерживает, регулируя расход жидкости через обратный теплопровод.

Рис 7 – схема подключения балансировочного клапана.

Несмотря на свои недостатки, однотрубная система отопления частного дома продолжает находить все новых сторонников, привлекая доступной ценой и легкостью монтажа. Для повышения эффективности эксплуатации, в схему однотрубного отопления вводят замыкающие (или обходные) участки, а также применяют радиаторы с различным количеством секций, либо устанавливают балансировочные клапаны.

Схема центрального отопления

(Боюсь, еще одна наспех скинутая страничка …)

Люди часто спрашивают меня схемы центрального отопления, показывающие, как трубопроводы расположены в системе центрального отопления.

Существует почти бесконечное количество вариаций, но есть четыре основных типа;

Гравитация

Однотрубный

Полугравитация

Полностью накачанный

Первые два полностью устарели в бытовом отоплении и встречаются редко.Два других — обычное дело.

Недавние изменения в Строительных нормах и правилах сделали полугравитацию несовместимой, поэтому полностью откачанная конструкция является единственной компоновкой, подходящей в настоящее время для новых установок. Строительные нормы и правила теперь также регулируют замену котлов и фактически требуют преобразования полугравитационных систем в полностью насосные при каждой замене котла.

Со временем я добавлю сюда красивые аккуратные диаграммы каждого типа, но пока у меня есть только несколько диаграмм (показанных ниже), собранных из различных источников.Еще раз не законченная страница, но некоторая приблизительная информация лучше, чем ничего, надеюсь, вы согласитесь 😉

Полугравитация

Это компоновка системы, наиболее часто устанавливаемая с 1960-х по 1990-е годы. Котел нагревается, и вода циркулирует за счет естественной конвекции («гравитация») и нагревает водонагреватель. Чтобы это работало, HWC должен быть установлен выше, чем котел. Управление радиаторами осуществляется путем включения и выключения насоса, что автоматически выполняется комнатным термостатом.Как вы понимаете, бойлер (и, следовательно, функция горячей воды) должен быть включен, прежде чем отопление заработает. Это учитывается типом программатора, установленного на полугравитационных системах — можно выбрать только горячую воду, но не только центральное отопление. Центральное отопление можно выбрать только тогда, когда выбрана горячая вода.

Оригинал этой диаграммы опубликован компанией Honeywell на их странице с описанием того, как перейти от полугравитации к полностью откачанной, здесь http: //content.honeywell.com/uk/homes/FAQ/@Semi-gravity%20conversion.pdf, и его стоит прочитать. (Если кто-то из компании Honeywell возражает против того, чтобы я воспроизвел его здесь, свяжитесь со мной, и я удалю его.)

Полностью накачан

Здесь мощность котла поступает на пару клапанов с электроприводом (или на один трехходовой клапан), и каждый клапан управляется термостатом. Когда комнатный термостат или термостат водонагревателя требует тепла, его эквивалентный клапан с электроприводом открывается и также включает котел. Преимущества этой системы заключаются в том, что котел остается выключенным и холодным, когда ни один из термостатов не требует тепла (что приводит к экономии топлива и сокращению выбросов CO2), и водонагреватель больше не нужно располагать над котлом.Их можно установить бок о бок, например, в одном шкафу или установить подвесной бойлер в бунгало со шкафом для вентиляции / накопителя горячей воды на том же уровне.

Компоновочная схема системы воспроизведена из руководства по установке Keston Celsius 25. (Если кто-нибудь из Кестона возражает против того, чтобы я воспроизвел его здесь, свяжитесь со мной, и я удалю его.)

Обратите внимание на отсутствие насоса на этой схеме. Это потому, что этот конкретный котел имеет встроенный насос в подающей трубе.Для большинства котлов требуется установка отдельного насоса снаружи непосредственно перед клапанами с электроприводом. Два клапана в потоке к цилиндру и радиаторам на этой схеме будут моторизованными клапанами, управляемыми термостатами цилиндра и помещения.

‍

Полугравитационный с термостатическим контролем зоны

Я украл эту диаграмму из инструкций по установке Honeywell «Sundial C Plan». План C — это метод установки термостатического управления как в зоне горячего водоснабжения, так и в зоне нагрева помещения в полугравитационной системе.Необычный. Основным преимуществом этого является то, что, как и в полностью насосной системе, котел отключается, когда оба термостата удовлетворены, что обеспечивает повышенную экономию топлива. (Обратите внимание, что питающий и расширительный бак и соединения трубопроводов не показаны на схеме.)

Важно использовать 28-миллиметровую версию двухходового клапана с электроприводом V4043, потому что, в отличие от 22-миллиметровой версии, она имеет двухходовой переключатель, который срабатывает при открытии клапана, а не простой переключатель включения / выключения 22-миллиметрового клапана. Двусторонний переключатель важен для метода подключения, который заставляет эту систему работать.Для получения полной информации о конструкции C Plan и подключении вы можете загрузить инструкцию по установке в формате PDF с веб-сайта Honeywell UK здесь. Вам нужно будет зарегистрироваться.

Комбинированная система

На этой схеме показано, насколько проста система отопления, подключенная к комбинированному котлу. Ни внешнего насоса, ни баков, ни внешнего расширительного бака, ни моторизованных клапанов, и во многих случаях пункт 6 также не требуется. (В настоящее время производитель устанавливает автоматический байпасный клапан внутри большинства комбинированных котлов.) Неудивительно, что ленивые инженеры-теплотехники отдают предпочтение системе отопления с комбинированным котлом, а не нормальному бойлеру и водонагревателю.

‍

Гравитация

Это мой собственный грубый набросок традиционной гравитационной системы. Это то же самое, что и старая угольная система, но с газовым котлом, вставленным вместо оригинального угольного котла на кухне. Там нет насоса (очевидно), и все это установлено с использованием труб огромного диаметра, потому что единственной движущей силой для циркуляции является естественная конвекция.Горячая вода менее плотная, чем холодная, поэтому она поднимается до верха системы. Вода внутри радиаторов охлаждается, поскольку она отдает тепло для обогрева дома и падает на дно системы, где повторно нагревается котлом и снова поднимается наверх. Старые немодифицированные гравитационные системы обычно являются прямыми, что означает, что вода из кранов и водонагревателя — это та же вода, которая циркулирует через радиаторы. Внутри HWC нет отдельного напорного бака и нагревательного змеевика, как в современных системах.

Однотрубная система

Это схема устаревшей однотрубной насосной системы. Есть несколько подобных систем, которые еще используются, но, как правило, они приближаются к 50-летнему возрасту или устанавливаются самим установщиком с очень старой книгой о том, как установить центральное отопление.

Первоначально устанавливались однотрубные системы и добавлялись к угольным кострам с задними котлами. Вокруг дома была установлена ​​петля из трубы, и насос закачивал горячую воду по петле. Некоторая часть горячей воды прошла в радиаторы естественной конвекцией или по счастливой случайности и сделала радиаторы теплыми (но никогда не ГОРЯЧИМИ).Когда газовые котлы начали устанавливать в обычных жилых домах, формат был скопирован, но быстро вытеснен «двухтрубным» методом, поскольку все радиаторы нагревались должным образом. Как вы можете видеть из диаграммы, охлажденная вода из каждого радиатора разбавляет горячую воду в контуре трубы, поэтому последний рад в системе не имеет надежды на то, чтобы нагреться должным образом. Я знаю это, потому что в моей спальне в доме, где я вырос, был последний рад …

С технической точки зрения любой наблюдательный человек заметит, что насос на этой схеме установлен в обратном направлении, поэтому качает не в ту сторону.Его надо качать справа налево, обратно в котел!

Гравитационное водяное отопление, вопросы и ответы

Дата публикации: 17 июня 2014 г.

Категории: Горячая вода

Q: Как давно используется самотечное водонагревание?
A: Самотечное водяное отопление незаметно началось в Соединенных Штатах между 1875 и 1885 годами. Это был импорт из Канады, безопасный заменитель парового тепла, который снискал во всем мире печально известную репутацию довольно опасного способа обогрева. обогреть здание.

В: Что не так со Steam?
A: Изначально проблема с паром заключалась в том, что он работал под давлением и часто взрывался с катастрофическими последствиями. С другой стороны, системы горячего водоснабжения были открыты для атмосферы и относительно безопасны, потому что старожилы обычно ограничивали их высокой температурой 180 градусов по Фаренгейту. В те дни вы могли сравнить разницу между тем, как гравитация … водяную систему и паровую систему к системе открытого кипящего котла с водой, и скороварка сошла с ума!

В: Значит, горячая вода под действием силы тяжести стала популярной, потому что она была безопасной?
A: Да, и потому, что эти системы также были просты в обслуживании и большую часть времени работали с небольшими проблемами или без них.У них было много чего, и они быстро стали предпочтительным способом обогрева больших американских домов незадолго до начала века.

В: Это простая система?
A: Теоретически да. Единственная движущаяся часть — это сама вода, но чтобы получить эту воду, куда он хотел, слесарь-трубщик должен был объединить знания и опыт мистера Гудренча и мистера Уизарда. Если он делал свою работу хорошо, система работала прекрасно. Если он этого не сделал, это превратилось в кошмар равновесия.

В: Как выглядела типичная самотечная система горячего водоснабжения?
A: Вот схема системы «подачи».

Q: Почему они назвали это подачей?
A: Потому что вода подается снизу (котел) вверх (самый высокий радиатор).

Q: Где циркулятор?
A: Нет! Циркуляционные насосы, которые мы используем в современных системах горячего водоснабжения, еще не были изобретены, поэтому для подачи воды из бойлера в радиаторы старожилы полагались на основной закон физики: горячая вода поднимается, холодная вода опускается.

В: Почему?
A: Из-за разницы в плотности горячей и холодной воды.Кубический фут воды при температуре 180 градусов по Фаренгейту занимает около пяти процентов пространства, чем кубический фут воды при температуре 40 градусов по Фаренгейту. Он также весит примерно на два фунта меньше.

В: Здесь появляется термин «гравитация»?
А: Да! Когда вы нагреваете воду в бойлере, она поднимается в трубы, потому что она легче, чем относительно холодная вода в трубопроводе системы. Эта более холодная вода, в свою очередь, падает обратно в котел (под действием силы тяжести), и вскоре вы получаете поток теплой воды, свободно движущийся от котла к радиаторам, в виде колеса обозрения.

Вопрос: Что определяет скорость движения воды?
A: Несколько вещей. Во-первых, это высота системы. Чем выше здание, тем быстрее поток. В разумных пределах, конечно, потому что, если здание слишком высокое, вода будет охлаждаться и замедлять циркуляцию к верхним этажам. Трехэтажный дом — это практический предел для самотечного водяного отопления.

И еще есть размер труб. Чем больше трубы, тем быстрее будет течь вода. Это связано с тем, что большие трубы имеют меньшее сопротивление потоку, чем маленькие трубы.Это также причина того, что старожилы использовали на своих котлах два питающих и два обратных отвода.

В конечном счете, размер труб был также причиной того, что пар заменил гравитационное водяное тепло в американских домах. С годами паровое тепло стало безопаснее, но трубы большого диаметра, необходимые для гравитационных систем, по-прежнему были дорогими.

Третий фактор, определяющий скорость циркуляции воды, — это состояние труб. Когда трубы новые, они гладкие изнутри.Они оказывают очень небольшое сопротивление медленно движущейся воде. Однако по мере старения в трубах появляются небольшие укромные уголки и трещины из-за кислородной коррозии. Эти крошечные внутренние заусенцы увеличивают сопротивление трения, что, в свою очередь, замедляет поток и перенос тепла к радиаторам. В настоящее время мы обычно решаем эту проблему, добавляя в систему циркулятор.

И, наконец, разница в температуре подаваемой и обратной воды. Чем горячее вода, тем быстрее она циркулирует.Однако старожилы всегда поддерживали максимальную температуру на уровне 180 градусов по Фаренгейту, чтобы вода никогда не приближалась к точке кипения.

Q: Старожилы работали с определенной разницей температур подачи и возврата?
A: Да, и для достижения максимальной эффективности они ограничили максимальную разницу температур между подачей и возвратом до 20 градусов по Фаренгейту. Это было функцией размера трубы (чем меньше трубы, тем больше перепад температуры, и наоборот. ).Таким образом, в самый холодный день года, если вода выходит из котла при максимальной температуре 180 градусов по Фаренгейту, она вернется к минимуму 160 градусов по Фаренгейту. Это, конечно, предполагает, что слесарь-монтажник следовал общепринятой практике прокладки трубопровода день.

В: Горячая вода занимала больше места, чем холодная?
A: Да, конечно! Как я уже говорил, когда вы нагреваете воду с 40 до 180 градусов по Фаренгейту, в результате получается примерно на пять процентов больше воды, чем вначале. У вас должно быть место для этой «лишней» воды.

Q: Как поступили с «лишней» водой?
A: Они использовали расширительные бачки.

Q: Как выглядит расширительный бачок?
A: Типичный выглядел так.

Q: Куда пропал расширительный бачок?
A: Обычно в верхней точке системы. Обычно вы найдете их на чердаке. Резервуар дает расширяющейся и сжимающейся воде место, где она может подниматься и опускаться.

Q: Предположим, я налил слишком много воды в систему, когда впервые заправляю ее.Что случится?
A: Он вытечет из бака через вентиляционное отверстие и попадет на крышу.

В: Может ли это причинить вред?
A: Не в систему. Если система старая, на крыше могут остаться пятна ржавчины, но не более того.

В: Сколько воды мне следует налить в бак при первом заполнении системы?
A: Обычно вы должны поддерживать резервуар на одну треть, когда вода холодная (часто сбоку резервуара есть измерительное стекло, чтобы вы могли видеть, что вы делаете).По мере того, как вода нагревается и расширяется, она поднимается до верхних двух третей резервуара и останавливается, прежде чем вытечь на крышу.

Q: Как они заправляли эти баки?
A: Некоторые баки имели автоматический заправочный клапан, очень похожий на шаровой кран в унитазе. Остальные, старожилы, вручную заполнили вентиль, который был либо внизу в подвале, либо на чердаке.

Q: Подождите, если вы находитесь в подвале, как вы можете узнать, сколько воды в чердаке?
A: Хороший вопрос! Скорее всего, у котла был «высотомер», который показывал высоту воды в системе.Манометр регистрировал высоту в футах, а также статическое давление.

В: Что такое статическое давление?
A: Это давление, создаваемое водой внутри котла, когда она накапливается в трубопроводе системы. Манометр регистрирует статическое давление в фунтах на квадратный дюйм (psi). Один фунт на квадратный дюйм поднимет воду на 2,31 фута (то есть 28 дюймов) прямо вверх, и вот где появляется «высота».

Q: Нужно ли вам принимать какие-либо особые меры предосторожности при работе с системой гравитации подачи?
A: Да, если вам нужно слить воду из системы, будьте осторожны при ее пополнении.Начните с открытыми вентиляционными отверстиями в радиаторе. Затем медленно заполняйте систему, по одному этажу за раз. Когда вода потечет из форточок на первом этаже, быстро закройте их все. Затем продолжайте заливку, пока вода не поднимется на второй этаж. Закройте все вентиляционные отверстия и поднимитесь на третий этаж. После того, как вы заполните все радиаторы, заполните систему до одной трети заполнения расширительного бачка.

Q: Почему этот метод важен?
A: Потому что в этих больших трубах и радиаторах так много воздуха.Если вы попытаетесь заполнить систему сразу, а затем вернуться и спустить воздух из каждого радиатора, выходящий из одного радиатора воздух вызовет выпадение воды из расширительного бачка и ближайших радиаторов. Это может втянуть больше воздуха в трубопровод системы.

В: Что произойдет, если я не буду следовать этой процедуре заполнения?
A: Обычно возникают «фантомные» проблемы с воздухом. Сегодня в этом радиаторе появляется воздух. Вы выпустите это из себя. Завтра он там в радиаторе. Вы выпустите это из себя.На следующий день проблема появляется где-то еще. Это может сводить с ума.

Q: Как воздух из нагретой воды выходит из системы после первоначальной продувки?
A: Он выходит через переливную трубу, которая выходит через крышу. Обычно резервуар находится на верхнем стояке основной системы в высокой точке. Бак отводит большую часть воздуха, выделяемого нагретой котловой водой. Если часть этого воздуха попадет в радиаторы, а не в бак, это может замедлить поступление тепла в комнаты.В идеале, при использовании этого типа системы, кто-то должен спускать воздух из радиаторов в начале каждого отопительного сезона.

Q: Существует ли опасность замерзания чердака, если чердак не изолирован должным образом.
A: Да, есть. И если это произойдет, расширяющейся системной воде будет некуда деваться. Чтобы избежать этой потенциально опасной ситуации, многие старожилы так подключили свои резервуары.

Эта вторая труба, подключенная к боковой стороне бака, позволяет горячей системной воде циркулировать через бак.Поскольку вода горячая и находится в движении, вероятность замерзания значительно ниже.

Q: Почему они просто не пошли дальше и не протрубили все свои резервуары таким образом?
A: Поскольку при такой циркуляции воды через открытый резервуар скорость испарения воды из системы увеличивается. Это означает, что кому-то нужно добавить больше пресной воды. Пресная вода увеличивает скорость коррозии в системе и со временем замедляет циркуляцию.

Q: Предположим, я решил модернизировать систему, добавив циркуляционный насос или заменив котел.Стоит ли держать открытый резервуар?
A: В таком случае вы, вероятно, захотите закрыть систему, заменив открытый расширительный бак на чердаке закрытым компрессорным баком. Это не всегда необходимо, но это сокращает коррозию, возникающую в системе.

В: В чем разница между расширительным бачком и компрессорным баком?
A: Это действительно вопрос семантики. «Расширительный» резервуар — это открытый резервуар. «Компрессионный» резервуар — это закрытый резервуар.Большинство людей меняют термины местами. Пока человек, с которым вы разговариваете, знает, что вы имеете в виду, на самом деле не имеет большого значения, как вы это называете.

В: Были ли другие типы гравитационных систем?
А: Да. Если бы первоначальный владелец дома стал первоклассным, он бы установил надземную гравитационную систему, подобную этой.

Q: Чем система накладных расходов отличается от системы подачи?
A: В потолочной системе вода сначала направляется на чердак (или в водопровод, подвешенный к потолку верхнего этажа), а затем направляется в радиаторы.Поскольку этот «экспресс-стояк» очень велик, он обеспечивает меньшее сопротивление трения воде. В результате горячая вода движется от котла к радиаторам быстрее, чем в системе подпитки.

Еще один плюс — то, как более холодная вода протягивает горячую воду через радиаторы, когда она падает по возвратным стоякам. Эта сила противодействует эффектам трения и заставляет радиаторы нагреваться быстрее. В результате система с накладными расходами обычно дешевле в эксплуатации.

В: Легче ли вентилировать этот тип системы?
A: Да, намного проще.Фактически, из-за способа подключения радиаторов к электросети вам не нужны вентиляционные отверстия радиатора с этой системой. Все вентиляционные отверстия системы автоматически проходят через чердак. Заполнение этой системы также не займет много времени, и вам не нужно беспокоиться о разливе воды по всему полу во время вентиляции, как в случае с системой подачи.

Q: Как они подключили радиаторы к сети в этой системе?
A: Они всегда использовали верхнее и нижнее подключение. Они могут входить в верхнюю часть радиатора с одной стороны и выходить через нижнюю часть с противоположной стороны, либо они могут входить и выходить с одной и той же стороны.Этот второй метод сэкономил стояк, что сделало установку менее дорогой.

В: Разве для этой работы не потребовались специальные приспособления?
А: Да. Пришлось отводить воду через радиатор. Для этого использовали тройник особого типа. Вот фотография одного из них.

Q: Как они назвали эту футболку?
A: Они назвали этот фитинг «O-S» в честь его изобретателя, Оливера Шлеммера из Цинциннати, штат Огайо. Это было прекрасное простое устройство.

В: Это похоже на футболку «Монофло»?
A: Да, но O-S на много лет предшествовала Monoflo. В 1930-е годы компания Bell & Gossett представила свою футболку «Monoflo» (название является торговой маркой). Он сыграл большую роль в отоплении домов в Америке в годы перед Второй мировой войной.

В: Эти специальные тройники «говорят» воде, куда идти?
A: В некотором смысле да. Они создают путь наименьшего сопротивления для воды и направляют ее к радиатору.

В: Есть ли другой способ направления воды в системе такого типа?
A: Есть несколько способов, и все они важны для работы системы.

В: Почему это?
A: Потому что трубы в гравитационной системе очень большие и содержат много холодной воды при запуске. Не вся эта вода станет горячей одновременно. А поскольку горячая вода легче холодной, она имеет тенденцию попадать прямо в радиаторы верхнего этажа — как воздушный шар.Это путь наименьшего сопротивления.

Q: То есть верхние этажи нагреваются быстрее, чем нижние этажи в гравитационной системе?
A: Да, и это приводит к дисбалансу системы.

Q: Как старожилы обходили эту проблему?
A: Иногда к ручным клапанам радиаторов верхнего этажа добавляли диафрагмы. Вот как это выглядит.

В: Что такое диафрагма?
A: Это круглый кусок металла с маленьким отверстием в центре.Вы можете сделать его самостоятельно из листового металла; большинство старожилов сделали свои.

В: Как диафрагма направляла воду?
A: За счет увеличения сопротивления через радиатор назначили. Если вода с трудом попадет, скажем, в радиатор верхнего этажа из-за диафрагмы, вместо этого она попадет в радиатор на нижнем этаже. В этом смысле диафрагма аналогична фитингам «O-S» и «Monoflo». Однако большая разница заключалась в том, что вместо того, чтобы направлять воду в радиатор, которому он был назначен, диафрагма направляла воду от этого радиатора.

Q: Какие еще методы использовали старожилы, чтобы заставить воду идти туда, куда она должна была идти?
A: Чаще всего они проводят работу таким образом, чтобы вообще избежать проблемы. Вот еще раз взгляните на эту систему подачи.

У нас три радиатора — два на втором этаже, один на первом. Горячая вода стремительно поднимается на второй этаж. Но посмотрите внимательно на то, как слесарь делает боковые отрывы от питающей магистрали.Обратите внимание, как подача горячей воды в радиатор №1 идет сбоку от магистрали. Монтажник сделал это так, потому что при запуске самая горячая вода будет в верхней части водопровода.

Самая горячая вода хочет попасть в радиатор №1, но не может попасть туда сразу, потому что вода в нижней части горизонтальной магистрали холоднее, чем вода в верхней части горизонтальной магистрали. Эта более холодная (и более тяжелая) вода вытесняет более горячую воду и направляет ее к радиатору №3, который находится на первом этаже.

Q: Значит, вы можете сказать из подвала, куда идут стояки?
А: Да! Обычно они питали радиаторы верхнего этажа со стороны основного, а радиаторы первого этажа — сверху. Таким образом система вошла в более естественный баланс.

Q: Они делали то же самое со своими вертикальными подступенками?
A: Да, были. Часто они поставляли радиатор второго этажа с верхней части стояка, а радиатор третьего этажа со стороны того же стояка.

В данном случае радиатор второго этажа является нижним из двух. Вот почему он получает воду из верхней части стояка.

Q: Как насчет горизонтальной сети? Старожилы использовали одинаковый размер по всему зданию?
A: Обычно нет. Было принято уменьшать размер магистрали подачи, когда она проходила вокруг здания, но если монтажник слишком быстро сокращал трубу, поток останавливался из-за слишком большого общего сопротивления.

В: Каким правилам они следовали?
A: Как правило, они хотели, чтобы внутренняя площадь поперечного сечения магистрали соответствовала или превышала внутреннюю площадь поперечного сечения всех подключенных ручных клапанов радиатора. Если бы магистраль была слишком маленькой (или если бы кто-то добавил радиаторы к существующей магистрали), некоторые радиаторы не смогли бы хорошо нагреться. Компетентные слесари сидели и просчитывали каждую работу, над которой они работали. Они знали, что нет двух одинаковых.

Q: Что такое внутренняя площадь поперечного сечения?
A: Посмотрите на круглый конец трубы.Внутренний круг на открытом конце представляет собой внутреннюю площадь поперечного сечения. Используя математику, вы можете вычислить, сколько квадратных дюймов пространства внутри этого круга.

В: Вы можете привести несколько примеров?
A: Конечно! Вот список труб обычного размера, используемых в гравитационных системах, с площадью поперечного сечения в квадратных дюймах.

1 «= 0,86

1-1 / 4 «= 1,5

1-1 / 2 «= 2,04

2 «= 3,36

2-1 / 2 «= 4,78

3 дюйма = 7.39

3-1 / 2 «= 9,89

4 дюйма = 12,73

5 дюймов = 19,99

6 дюймов = 28,89

8 дюймов = 51,15

Q: Как насчет питающей и обратной сети. Их нужно держать близко друг к другу?
A: Да, в идеале обратная магистраль должна быть параллельна основной на расстоянии не более 8-1 / 2 дюймов. Он должен упасть только тогда, когда достигнет котельной.

Q: Как старожилы вернули отдачу от радиаторов обратно в сеть?
A: Они следовали этому правилу: возврат от радиаторов на первом этаже должен поступать со стороны возвратной магистрали, потому что они выходят сверху.Это важно, потому что возврат от одного радиатора может заблокировать возврат от другого, если температуры, возвращаемые от двух радиаторов, немного различаются, что почти всегда будет.

Q: Были ли какие-то специальные фитинги для сети?
A: Они использовали несколько из них. Вот два примера наиболее распространенных. Это называется фитингом Эврика.

Эта футболка была известна как основная футболка Phelps Single Main Tee.

Обратите внимание, как горячая вода выходит из верхней части фитинга, а холодная течет обратно в боковую часть.Эти старожилы были умны, не так ли?

В: Сложно ли устранять неисправности самотечных систем горячего водоснабжения?
A: Поиск и устранение неисправностей может быть сложной задачей. В системе могут быть места, где горячая и холодная вода переходят друг в друга по одной трубе. Это может быть совершенно нормально, но вам нужно «увидеть» это в своем воображении, чтобы понять, что происходит.

Некоторые проблемы могли существовать годами до вашего участия. Что-то столь же простое, как неразвернутая труба, может остановить нагрев радиатора, но также и коррозия, которая нарастает после шестидесяти или семидесяти лет эксплуатации.Вам нужно будет ясно мыслить и задавать много вопросов.

Q: Здесь вода течет так же, как в системе с принудительной циркуляцией?
A: Вовсе нет! Фактически, теплотворная способность горячей воды является зеркальным отражением принудительного нагрева горячей воды. Когда вы используете циркуляционный насос в любой системе, путь наименьшего сопротивления всегда будет самым коротким (наименьшее падение давления) петлей, потому что это путь с наименьшим сопротивлением потоку. Вода ленива, и когда вы ее качаете, она всегда хочет вернуться на всасывание насоса как можно быстрее.Помните, что в системе горячего водоснабжения путь наименьшего сопротивления — это верхний этаж, который обычно является самым длинным. Это противоположное, зеркальное отображение насосной системы.

Q: Вы можете наглядно показать разницу?
A: Когда я устраняю проблемы с нагревом горячей водой под действием силы тяжести, я всегда думаю о конвективных потоках в отапливаемом помещении. Думай вместе со мной.

Воздух выходит из радиатора, потому что он горячий и легкий (по той же причине, по которой вода выходит из бойлера).Воздух ползет по потолку и отдает тепло тем, к чему прикасается (как вода отдает тепло радиаторам). По мере охлаждения воздух в комнате становится тяжелее и падает (так же, как вода падает из радиаторов). Наконец, когда он достигает уровня земли, теперь относительно холодный воздух (например, относительно холодная вода внутри гравитационной системы) перемещается по полу (или, в случае воды, обратно к котлу) и попадает в нижнюю часть радиатора. чтобы заменить поднимающийся горячий воздух.

А теперь предположим, что вы включили потолочный вентилятор в той отапливаемой комнате. Вы бы поспешили изменить конвекционный поток, не так ли? Вы будете «качать» воздух по комнате вместо того, чтобы позволять ему подниматься и опускаться под действием его собственной плавучести. Он пойдет туда, где сопротивление будет наименьшим, когда вентилятор будет включен, не так ли? Конечно, будет — так же, как горячая вода движется туда, куда ей говорит насос.

В этом разница между теплом горячей воды самотеком и принудительным водяным теплом. Один движется за счет естественной конвекции, другой — за счет насоса.

В: Могут ли те пластины с отверстиями, на которые мы смотрели раньше, вызвать проблемы в системе?
A: Иногда. Когда вы добавляете циркуляционный насос к гравитационной системе, путь наименьшего сопротивления естественным образом переходит к радиаторам первого этажа, потому что это кратчайший путь обратно к котлу. Вода больше не хочет идти на верхний этаж. Эти диафрагмы установлены в радиаторах верхнего этажа. Старожил поставил их туда, чтобы вода стекала на нижние этажи.

Q: Что в этом плохого?
A: Ну, теперь, когда вы прокачиваете систему, отверстия будут обеспечивать, чтобы сопротивление через радиаторы верхнего этажа всегда было больше, чем через радиаторы нижнего этажа.Фактически, как только вы добавите циркуляционный насос, у вас, вероятно, вообще не будет потока через радиаторы верхнего этажа!

В: Разве вы не сможете сразу определить, что проблема связана с отверстиями?
A: Наверное, нет, потому что эта проблема в точности похожа на проблему с воздухом. Подумай об этом. Проблема на верхнем этаже. Возможно, вы слили воду из системы при установке циркуляционного насоса. А теперь у людей нет тепла. Это похоже на проблему с воздухом, но на самом деле это проблема с потоком.

В: Как я узнаю, что это проблема с потоком?
A: Когда вы спускаете воздух из радиатора, воздух не поступает. А если нет воздуха, это не проблема с воздухом!

В: Какое же решение?
A: Выньте диафрагмы из радиаторов верхнего этажа и вставьте их в радиаторы первого этажа. Другими словами, переверните зеркальное отображение. Система придет в равновесие, и эта фантомная «воздушная» проблема останется просто плохим воспоминанием.

В: Есть ли еще что-нибудь, чего мне нужно остерегаться?
A: Да, художники! Если у вас внезапно возникла проблема с отключением тепла на нижнем этаже системы гравитационного горячего водоснабжения, проверьте, не снимал ли кто-нибудь радиаторы, чтобы смыть с них краску (или снял радиатор, чтобы покрасить стену за ним).Маляры и малярщики часто закрывают ручные вентили и отключают радиаторы, чтобы облегчить свою работу. Когда это происходит, отверстия обычно выпадают из штуцеров ручного клапана. Так как средний художник не знает, что такое нагревание (гравитационное или иное), он не знает, что делать с диафрагмой. Для него это похоже на мусор. Он выбросит его в мусор и решит, что оказывает владельцу услугу, «избавляясь от этого потерянного куска металла, который забивал трубы и блокировал тепло.»Однако без диафрагмы большая часть воды будет течь на верхний этаж.

В: Когда лучше перевести гравитационную систему горячего водоснабжения на принудительную циркуляцию?
A: Обычно, когда гравитационная система замедляется из-за коррозии, которая происходила на протяжении многих лет. Эти маленькие укромные уголки и щели в трубе замедляют поток и останавливают тепло. Естественная реакция — повышение температуры, чтобы вода циркулировала быстрее. Но вы можете только подтолкнуть температуру до того, как начнете просить о проблемах.Вот и пришло время перевести систему на принудительную циркуляцию.

Q: Что это значит?
A: Вы должны добавить циркуляционный насос и (обычно) закрыть систему до атмосферы. Вам также придется внести некоторые изменения в трубопровод возле котла.

В: Что изменилось?
A: Старый котел, вероятно, имеет два выхода и два входа, потому что в те дни идея заключалась в том, чтобы получить максимально возможный поток воды под действием силы тяжести через котел. Чем больше отверстий, тем лучше циркуляция.Этот трубопровод выглядел так.

Когда вы добавите новый циркуляционный насос, вам не нужно будет использовать такие большие трубы, выходящие и выходящие из котла. Фактически, вы захотите уменьшить размер трубопровода, расположенного рядом с котлом, чтобы циркулятору было что-то «отталкивать».

Q: Зачем циркулятору нужно что-то «толкать»?
A: Значит, он не сработает на своем внутреннем устройстве защиты от перегрузки. Циркуляционный насос выполняет свою максимальную работу, когда сопротивление потоку мало или отсутствует.В гравитационной системе большие трубы не могут оказывать большого сопротивления.

В: Будут ли мне еще нужны эти двойные входы и выходы на котле?
A: Нет, и это еще одна причина, по которой вам следует переделать трубопровод около котла. С двумя входами и двумя выходами перекачиваемый поток может замкнуться вокруг котла без выхода в систему.

Q: Может, я не хочу ремонтировать котел?
A: Возможно, вам придется использовать два циркуляционных насоса — по одному на каждой линии подачи.

В: Как я узнаю, какой размер трубы использовать в новом котле?
A: Хорошее практическое правило — взять самую большую трубу, разделить ее пополам и затем опустить на один размер. Это станет размером с ваш новый трубопровод около котла. Например, предположим, что самая большая труба имеет размер 2-1 / 2 дюйма (если есть два входа и выхода, вам нужно рассмотреть только один из них). Разделите это пополам и получите 1-1 / 4 дюйма. Теперь уменьшите размер до 1 дюйма, и это то, что вы будете использовать в своем новом бойлере.

Если ваш самый большой размер — два дюйма, протяните новый котел диаметром 3/4 дюйма. Это будет выглядеть странно, и вы можете почувствовать себя некомфортно, но это будет работать. Разные системы требуют разных методов прокладки труб. Один размер не подходит всем, и гравитационная конверсия определенно отличается от совершенно новой работы с принудительной циркуляцией.

Q: Как определить размер циркуляционного насоса для работы по переоборудованию?
A: С этими работами очень легко. Вам нужен высокий расход при относительно низком напоре.Хорошим выбором будет циркуляционный насос, подобный Bell & Gossett Series 100.

Ваша цель — как можно быстрее переместить много воды по системе, несмотря на очень небольшое сопротивление потоку. Этот тип циркуляционного насоса именно этим и занимается.

В: Можно ли вместо этого использовать небольшой циркуляционный насос с водяной смазкой?
A: Это прекрасные циркуляционные насосы для большинства современных систем с принудительной циркуляцией, но здесь не лучший выбор. Вам не нужно создавать большое напорное давление на этих работах по переоборудованию, потому что трубы огромны, а сопротивление потоку практически отсутствует.Использование небольшого высокоскоростного циркуляционного насоса с мокрым ротором — плохой выбор для преобразования силы тяжести, поскольку он будет делать прямо противоположное тому, что вы пытаетесь достичь.

В: Я не уверен, что понимаю разницу между расходом и напором. Вы можете это объяснить?
A: Конечно! Поток — это «поезд», по которому движется тепло. Поток «доставляет товар» к радиаторам. Голова — это сопротивление потоку, и это тоже важно, но только по отношению к потоку.

Q: Ну а что тогда определяет напор?
А: В общем размер труб.Чем меньше трубы, тем больше требуется напор насоса, и наоборот. Поскольку гравитационные системы имеют очень большие трубы, нет необходимости в циркуляционном насосе с высоким напором. Что вам нужно, так это высокий расход.

Q: Где лучше всего установить циркулятор?
A: Всегда лучше ставить его на подающей стороне котла, откачивая от компрессионного бака. Циркуляционный насос, подключенный таким образом, будет добавлять свое давление к давлению наполнения системы и облегчает вывод воздуха.Система также будет работать тише.

Q: Должен ли я использовать байпас вокруг котла на этих работах?
A: Большинство производителей котлов рекомендуют устанавливать байпас вокруг своих новых котлов, когда вы используете их в гравитационной системе. Вот как выглядит этот байпасный трубопровод.

Q: В чем причина обхода?
A: Он предназначен для защиты котла от конденсации и теплового удара.

В: Что такое тепловой удар?
A: Тепловой удар — это то, что происходит с горячим металлом, когда по нему попадает относительно холодная возвратная вода.Если вынуть стеклянную тарелку из духовки и промыть ее холодной водой, она сломается, не так ли? Это тепловой шок.

Q: Как байпасный трубопровод помогает предотвратить это?
A: Байпас позволяет горячей котловой воде попадать в обратную более холодную воду и повышать ее температуру. Затем комбинированный поток поступает в котел при температуре выше 140 градусов по Фаренгейту, что является минимально допустимым для многих котлов.

Q: Вы сказали что-то о конденсации. Что все это значит?
A: Если температура обратной воды слишком низкая, дымовые газы могут достичь точки росы и превратиться в жидкость внутри котла.Эта жидкость очень агрессивна по отношению к металлу. Это может в мгновение ока повредить или разрушить котел. Используя байпас, вы смешиваете горячую воду из источника с относительно холодной возвратной водой и повышаете температуру котловой воды до точки, при которой газы не могут конденсироваться внутри котла.

В: Обводной канал служит какой-либо другой цели?
A: В некоторых случаях установщик соединит байпас со стороной всасывания циркуляционного насоса и использует балансировочные клапаны, чтобы отвести значительную часть потока системы вокруг котла.Это позволяет котлу достичь предельной температуры и выключиться. Без байпаса большой объем воды, проходящей через котел, часто поддерживает низкую температуру и не дает котлу достичь верхнего предела, что может увеличить счет за топливо.

В: Есть ли другой способ прокладки нового котла без байпаса?
A: Вы можете использовать первичные / вторичные методы откачки.

Q: Что такое первичная / вторичная перекачка?
A: Это способ рассматривать поток через систему и поток через котел как две отдельные вещи.

Q: Есть ли в этом преимущество?
A: Это связано с тем, что некоторым котлам для работы с максимальным потенциалом требуется минимальный расход. Этот поток может не совпадать с потоком, который вам нужен в системе. Если вы используете обходную линию, кто-нибудь может ее отрегулировать после того, как вы уйдете. Это может вызвать проблемы как с котлом, так и с системой.

В: Как прокладывать трубопровод для первичного / вторичного потока?
A: Свяжите существующие линии подачи и возврата вместе, чтобы сформировать системный контур.Затем используйте два стандартных тройника, расстояние между которыми не превышает 30 см, и прикрепите новый бойлер к петле. Как это.

Первичный насос обслуживает систему, а вторичный насос обслуживает котел. Вы очень просто удовлетворяете потребности обоих потоков. Расстояние между тройниками не более двенадцати дюймов позволяет насосам работать независимо. Когда вторичный насос выключен, через котел не будет потока, если вы сохраните расстояние в пределах этого 12-дюймового предела.

В: Почему это важно?
A: Управляя потоком через котел, вы берете на себя ответственность за потери системы в режиме ожидания. Если горелка выключена, а насос котла остановлен, потери в дымоход будут минимальными.

В: Как мне управлять такой первичной / вторичной системой, как эта?
A: Вы можете включить оба насоса и горелку одновременно. Или, что еще лучше, вы можете запустить системный насос (первичный) на регуляторе сброса наружного воздуха и включить насос котла (вторичный) и горелку в соответствии с температурными потребностями здания в любой заданный день.Это идеальный способ управления старой самотечной системой горячего водоснабжения.

Q: Могу ли я использовать более одного котла с этим типом системы?
A: Конечно, можете! Эта система идеально подходит для установки с несколькими котлами. Смотреть.

Здесь мы используем два котла вместо одного. Первичный насос перемещает воду через радиаторы. Включаются вторичные (котловые) насосы, чтобы пропустить часть первичного потока через котлы. В мягкие дни вы будете использовать только один бойлер, в более холодные дни бойлеры будут работать вместе, чтобы поддерживать температуру воды до нужного уровня.

Q: В чем преимущество использования двух котлов?
A: Каждый котел рассчитан на половину максимальной нагрузки. Например, допустим, общая необходимая нагрузка в самый холодный день года составляет 250 000 БТЕ / час. Если мы будем использовать два котла мощностью 125 000 БТЕ / час вместо одного котла на 250 000 БТЕ / час, мы будем сжигать примерно вдвое меньше топлива в течение большей части отопительного сезона.

Q: Вы сказали, что мы избавимся от открытого расширительного бачка на чердаке, когда переведем систему на принудительную циркуляцию.Почему мы должны это делать?
A: Чугунные и стальные котлы служат намного дольше, когда система закрыта. Это потому, что в замкнутой системе намного меньше кислородной коррозии.

В: Всегда ли нужно избавляться от открытого резервуара?
A: Не обязательно. Хорошим выбором для гравитационного переоборудования является котел с медными оребрениями. Эти котлы изготовлены из цветных металлов и особенно хорошо справляются с кислородом. Они также невосприимчивы к тепловым ударам (у них есть гибкие теплообменники) и хорошо работают с более холодной водой (обычно до 105 градусов по Фаренгейту).

Q: Допустим, я решил закрыть систему. Что мне нужно знать, чтобы определить размер закрытого компрессионного бака для работы по переоборудованию?
A: Вам нужно знать три вещи:

• Галлонов воды в системе
• Разница между давлением заполнения и сброса, и
• Средняя температура воды в системе, которая в этом случае не должна превышать 170 градусов по Фаренгейту

В: Почему средняя температура воды ограничена 170 градусами по Фаренгейту?
A: Чтобы вода не превратилась в пар в открытом чердаке.Старожилы рассчитали свое излучение, чтобы обеспечить много тепла в самый холодный день года с максимальным пределом температуры в 180 градусов по Фаренгейту. Вода покидала котел при 180 и возвращалась примерно при 160, давая им среднюю температуру 170 F в пределах излучения.

В: Что произойдет, если я запущу систему с более горячей водой?
A: Вы, наверное, перегреете людей и увеличите их счета за топливо.

Q: Каковы рекомендации по подбору размеров компрессионного бака из простой стали для работы по переоборудованию под действием силы тяжести?
A: Измерьте общее излучение системы, а затем примените это практическое правило:

• Если объем радиации составляет менее 1000 квадратных футов, умножьте полученное значение на.03, чтобы определить размер резервуара в галлонах.
• Если общая радиация составляет от 1000 до 2000 квадратных футов, используйте 0,025 в качестве множителя.
• Если общая радиационная нагрузка превышает 2000 квадратных футов, используйте 0,02 в качестве множителя.
• Это даст вам размер стандартного стального компрессионного бака в галлонах.

В: Как я узнаю, сколько квадратных футов излучения содержит каждый радиатор?
A: Вы можете использовать эту таблицу в качестве руководства:

Вопрос: Чему равен квадратный фут эквивалентного прямого излучения в британских тепловых единицах в час?
A: Для преобразования силы тяжести мы можем сказать, что каждый квадратный фут EDR будет равен 150 британских тепловых единиц в час при средней температуре воды 170 градусов по Фаренгейту

Q: Будут ли эти танки больше, чем на более современной системе?
A: Да, эти резервуары будут намного больше, чем те, которые вы бы использовали для работы с принудительной циркуляцией.Это потому, что для работ, рассчитанных на циркуляционные насосы, используются трубы меньшего размера. Меньшая труба означает меньше воды в системе. Меньше воды означает меньшее расширение, а меньшее расширение означает меньший компрессионный бак.

Q: Предположим, я хочу использовать компрессионные баки мембранного типа, как мне их определить для работы по гравитационному преобразованию?
A: Вы можете использовать это практическое правило:

Возьмите размер стандартного стального компрессионного бака в галлонах и умножьте на 0,55, если здание двухэтажное или.44, если здание трехэтажное. Ответ даст вам объем мембранного бака.

В: Вы можете привести мне пример этого?
A: Конечно! Допустим, у нас есть двухэтажный дом с площадью излучения в 1000 квадратных футов. Сначала определим размер стандартного стального резервуара: 1000 X 0,03 = 30 галлонов. Теперь, поскольку это двухэтажный дом, мы должны умножить это на 0,55, чтобы получить объем мембранного бака. (30 X 0,55 = 16,5 галлонов необходимого объема в мембранном баке)

Q: Где я могу найти «объем» мембранного бака?
A: В технических характеристиках производителя.Вот, например, номинальные объемы стандартных мембранных резервуаров производства Amtrol, Inc. Первое число — это номер модели резервуара, а следующее — его объем:

15 = 2

30 = 4,4

60 = 7,6

90 = 14

SX-30V = 14

SX-40V = 20

SX-60V = 32

SX-90V = 44

SX-110V = 62

SX-160V = 86

А вот объемы цистерн производства Vent-Rite (Flexcon Industries):

VR 15 F = 2.1

VR 30 F = 4,5

VR 60 F = 6,1

VR 90 F = 21

SX VR30 F = 21

SX VR40 F = 21,0

SX VR60 F = 29,0

SX VR90 F = 37,0

SX VR110 F = 53,0

SX VR160 F = 74,0

Для здания в нашем примере вы должны использовать Amtrol SX-40-V, Vent-Rite VR 90 F или любую комбинацию меньших резервуаров, объем которых равен или превышает 16,5 галлона. При желании вы можете использовать, например, четыре Amtrol 30 или четыре Vent-Rite VR 30 F.

Q: Нужно ли мне что-либо проверять на этих резервуарах перед их установкой?
A: Да, всегда проверяйте давление воздуха на стороне диафрагмы резервуара. Оно должно равняться давлению заполнения системы, когда бак отключен от системы. Давление заполнения для двухэтажного здания обычно составляет 12 фунтов на квадратный дюйм; для трехэтажного здания это 18 фунтов на кв. дюйм. Если давление слишком низкое, увеличьте его с помощью велосипедного насоса или воздушного компрессора. Давление в баке (когда он отсоединен от системы) всегда должно равняться давлению наполнения системы (настройке редукционного клапана).

Q: Какой метод мне следует использовать для определения размера заменяемого котла?
A: Вы должны рассчитать новый котел на основе двух вещей: точного расчета теплопотерь здания и точного измерения существующей радиации. Не соглашайтесь на одно или другое, проверьте их обоих и сравните.

В: Почему это так важно?
A: Проверив тепловые потери и излучение, вы сможете рассчитать надлежащую расчетную температуру для преобразованной системы.Многие старожилы увеличили размеры своих радиаторов, потому что в единственных доступных на тот момент диаграммах излучения были указаны номинальные параметры пара. Один квадратный фут EDR при работе с паром дает 240 британских тепловых единиц в час. Один квадратный фут EDR при работе с горячей водой (исходя из средней температуры воды 170 градусов по Фаренгейту) дает 150 британских тепловых единиц в час. Это потому, что вода при температуре 170 градусов по Фаренгейту холоднее пара при температуре 215 градусов по Фаренгейту

Чтобы компенсировать графики, старожилы добавили 60 процентов к своим размерам радиации. Как вы понимаете, это привело к значительному завышению размеров.

В: Это плохо?
A: Это действительно может сработать. Если радиаторы слишком большие, вы сможете эксплуатировать систему при относительно низкой средней температуре воды. Я обнаружил, что большинство конверсионных работ хорошо выполняются при средней температуре воды 150 градусов по Фаренгейту (в районе Нью-Йорка), и это в тот день, когда наружная температура равна нулю! Более низкая температура котловой воды означает меньшие расходы на топливо.

Q: Когда-нибудь я должен был увеличить размер нового котла на этих работах?
A: Нет! Нет абсолютно никаких причин увеличивать размер котла.При выборе размера учитывайте теплопотери здания в том виде, в котором оно существует сегодня. Проложите его правильно, используя обводную линию, о которой мы говорили ранее. Затем, если работа перегружена, соответственно уменьшите верхний предел температуры воды, чтобы сэкономить топливо.

Q: Какие гидравлические аксессуары мне нужны для этих работ?
A: Используйте хороший воздухоотделитель, чтобы ограничить возможность возникновения воздушных шумов и проблем с недостатком тепла. Разместите его в новом трубопроводе около котла на стороне подачи системы (где вода наиболее горячая), непосредственно перед циркуляционным насосом.Вы должны разместить компрессионный бак рядом с воздушным сепаратором.

Заполните систему редуктором давления в том месте, где вы подключили компрессионный бак к системе. Это «точка отсутствия изменения давления», единственное место в системе, где давление в циркуляционном насосе не может повлиять на давление в системе.

Вам также понадобится клапан управления потоком, чтобы предотвратить циркуляцию под действием силы тяжести, когда циркуляционный насос выключен. Вставьте его сразу после циркуляционного насоса.

Q: Если бы я хотел, могу ли я снова переключить систему в режим гравитации?
A: Да, это одна из приятных особенностей этих заданий по преобразованию.Их очень легко переключить обратно (по крайней мере, временно), если что-то случится с циркулятором. Все, что вам нужно сделать, это открыть маленький рычаг в верхней части клапана регулирования расхода, и горячая вода снова поднимется из котла в радиаторы.

В. Какие у меня варианты управления этими заданиями преобразования?
A: Ну, там первичная / вторичная подкачка. Мы уже смотрели на это раньше. Также на радиаторы можно установить термостатические вентили.

Эти устройства определяют температуру воздуха в каждой комнате и регулируют поток воды через радиатор. Они полностью автономны и не требуют электропроводки. Они служат годами, относительно недороги и существуют с 1920-х годов. Я обнаружил, что они поддерживают комнатную температуру в пределах одного или двух градусов по Фаренгейту от заданного значения. С термостатическими вентилями для радиаторов каждая комната становится отдельной зоной.

Если вы решите использовать их, установите циркуляционный насос на непрерывную работу в холодные месяцы.Клапаны позаботятся об уровне комфорта в каждой комнате. Если вы хотите сделать еще один шаг управления, измените температуру котла на основе того контроллера сброса наружного воздуха, о котором я упоминал ранее. Этот контроль также помогает избавиться от любых шумов расширения / сжатия, которые могут возникнуть в системе.

В: Есть ли более простой способ управлять заданием преобразования?
A: Самый простой способ — сделать так, чтобы домашний термостат одновременно включал горелку и циркуляционный насос. Это не дает вам возможности зонировать каждую комнату, но это дешевле и работает.Не забудьте байпасную линию вокруг вашего нового котла

Q: Предположим, я решил оставить старый котел и просто добавить циркуляционный насос и клапан регулирования расхода. Это сэкономит мне топливо?
A: Не удивляйтесь, если это увеличит счета за топливо! Старые котлы и гравитационные системы хорошо работают вместе, потому что, когда горелка выключается, остаточное тепло в котле поднимается в радиаторы. Однако, когда вы устанавливаете регулирующий клапан, остаточное тепло идет вверх по дымоходу, а не в радиаторы.Результат? Более высокие счета за топливо.

Q: Как насчет того, чтобы я просто установил циркуляционный насос на этот старый котел и забыл о регулирующем клапане?
A: Это поможет снизить счета за топливо за счет более быстрого перемещения горячей воды к радиаторам, не останавливая при этом попадание остаточного тепла в радиаторы. Тем не менее, вам придется повозиться с датчиком нагрева термостата, чтобы система не перегрузилась. Кроме того, вам может понадобиться более одного циркуляционного насоса, если имеется более одного набора линий подачи и возврата.

Q: Могу ли я добавить зону к существующей гравитационной системе, подключив линии подачи и возврата с помощью циркулятора и петли плинтуса?
A: Я бы не стал этого делать. Принудительный поток через вашу новую зону обязательно повлияет на работу вашей гравитационной системы. То, как это влияет на это, будет варьироваться от системы к системе (нет двух одинаковых), но, судя по тому, что я видел, это обычно приводит к проблемам. Я бы избежал этого на твоем месте.

Если люди заинтересованы в зонировании, поговорите с ними о добавлении циркуляционного насоса в основную часть дома и упомяните те термостатические радиаторные клапаны, о которых я говорил вам раньше.

Q: Существовали ли специализированные системы самотечного водяного отопления?
A: Да, компания Honeywell создала систему под названием «ускоренный нагрев горячей воды», которая была очень популярна в свое время.

В: Когда они использовали эту систему?
A: В первые дни этого века.

Q: Эти системы все еще существуют?
A: Их там достаточно, чтобы от удивления почесать затылок.

Вопрос: Чего компания Honeywell пыталась достичь с помощью этой системы?
A: Они хотели найти более быстрый способ перекачки воды из бойлера в радиатор.Они знали, что, если они смогут это сделать, они сэкономят деньги потребителей на топливе.

Q: Почему они просто не использовали циркулятор?
A: Потому что циркуляторов еще не изобрели!

Q: Так как же заставить воду двигаться быстрее, не используя циркуляционный насос?
A: Путем повышения температуры. Чем горячее вода, тем быстрее она течет.

В: Но если бы повысили температуру воды, не возникнет ли проблема с закипанием воды в открытом расширительном баке?
A: Да, при нормальных обстоятельствах, но с системой Honeywell старожилы смогли запустить систему под давлением.

Q: Какое давление?
A: До 10 фунтов на кв. Дюйм на верхнем этаже, а поскольку точка кипения воды увеличивается с повышением давления, они могут иметь температуру до 240 градусов по Фаренгейту в радиаторах. Это заставляло воду циркулировать очень быстро.

В: Была ли опасность нагнетания давления в системе такого типа?
A: Обычно это было потому, что расширительный бачок был слабым звеном. Обычно его делали из меди или оцинкованной стали и скрепляли заклепками.Он не был построен, чтобы выдерживать нагрузку. Приложите слишком большое давление, и резервуар может (и часто случалось!) Взорваться, унеся с собой крышу дома.

Однако в системе Honeywell специальное устройство, называемое генератором тепла, удерживало резервуар отдельно от котла, трубопроводов системы и излучения.

Q: Как выглядело это устройство?
A: Он был сделан из чугуна и имел высоту около 2-1 / 2 футов.

Внутри основной трубы блока была узкая стальная трубка, которая опускалась в сосуд, наполненный ртутью.

В: Почему они использовали ртуть?
A: Потому что он тяжелый. Они использовали ртуть для отделения воды в бойлере, трубопроводах и радиации от воды в открытом расширительном баке. Посмотрите, как теплогенератор подключен к системе.
Верхняя труба подходила к открытому резервуару. Боковая труба подключила систему к теплогенератору. Ртуть разделяла две стороны.

Q: Как работал теплогенератор?
A: По мере того, как старожилы создавали давление в системе, вода в котле, трубопроводах и излучении расширялась и давила на ртуть.

Ртуть поднималась по узкой трубке и каскадом стекала обратно в горшок через более широкую внешнюю трубку. Пока вода расширялась, ртуть продолжала циркулировать.

В: Почему ртуть не поднялась в открытый расширительный бачок?
A: Из-за его веса. Меркьюри довольно тяжелый. Фактически, он почти в четырнадцать раз тяжелее воды.

В: Может ли вода из котла, трубопроводов и радиации попасть на дно ртутной трубки?
A: Да, если давление в системе поднимется достаточно высоко.Затем вода поступает в трубку и отделяется от ртути в этой широкой разделительной камере в верхней части теплогенератора. Оттуда он поднимается в расширительный бачок.

Q: Значит, теплогенератор не позволял давлению в системе подниматься выше определенного значения?
A: Верно! Он ограничивал давление в системе до 10 фунтов на кв. Дюйм в верхней части, не оказывая никакого давления на открытый расширительный бак. Это делало операцию полностью безопасной, а также заставляло воду циркулировать очень быстро.

Q: Я могу видеть, как устройство Honeywell увеличило скорость нагрева системы, но какие преимущества, если таковые имеются, оно дало установщику?
A: Из-за более высоких температур установщик мог уменьшить все свое излучение на целых 15 процентов.

Q: Старожилы использовали другие типы устройств, такие как это?
A: Да, был такой же, под названием Klymax Heat Economizer (звучит сексуально, правда?). Вот изображение одного, прикрепленного к дну открытого расширительного бачка.

В: Были ли другие?
A: Были и другие. Вот еще один пример. Они назвали это «Теплоудержателем Фелпса».

Это устройство работает путем открытия и закрытия клапана двойного действия, который был заключен в чугунный корпус. Сторона клапана, которая открывалась к атмосферному резервуару, имела вес 16-1 / 2 фунта. Этот вес поднимет и откроет клапан, когда система достигнет 250 градусов по Фаренгейту. Затем расширенная вода благополучно переместится в открытый резервуар.

Когда давление упало ниже 16-1 / 2 фунта, груз закрыл клапан, а сжатая вода открыла фиксирующий клапан, который позволил воде из резервуара вернуться в трубопровод системы.

В: Использовала ли компания Honeywell специальный клапан на радиаторах?
A: Да, у них было что-то под названием «Уникальный» клапан, и, судя по его внешнему виду, я уверен, вы понимаете, почему они назвали его уникальным!

Q: Как этот клапан работал?
A: Чтобы понять, надо заглянуть внутрь.Вот фотография клапана, когда он был закрыт.

Как видите, вода протекала мимо радиатора, когда клапан находился в этом положении, но посмотрите, что происходит, когда вы открываете клапан.

Теперь вода поступает в радиатор с одной стороны внутренней перегородки, так как возвратная вода охладителя движется противотоком мимо другой стороны перегородки.

В: Была ли это та же компания Honeywell, которую мы знаем сегодня?
A: Одно и то же!

Схемы трубопроводов, которых следует избегать в гидравлических системах

Безумие, данное Эйнштейном, — это делать одно и то же снова и снова и ожидать разных результатов.Если это правда, то в Северной Америке есть несколько «безумных» проектировщиков гидравлических систем. Они постоянно цепляются за определенные конфигурации трубопроводов системы, даже несмотря на то, что существующие проекты, в которых используются эти конфигурации, создают проблемы.

Одна неправильная компоновка трубопроводов, которую я видел много раз, может быть описана как «трансформация» первичного / вторичного трубопроводов и классической многозонной распределительной системы типа коллектор. Я видел это как установленное оборудование, так и в аккуратно подготовленных чертежах САПР, созданных профессиональными инженерами.Последнее изображение этой проблемной схемы трубопроводов недавно появилось в электронном письме, отправленном мне для ознакомления.

Рисунок 1

Ошибка трубопровода, о которой я говорю, представлена ​​ рис. 1 .

Эта схема трубопроводов не является ни первичной / вторичной, ни многозонной системой типа «коллектор». Это не определено среди проверенных конструкций гидравлических трубопроводов.

Я предполагаю, что эта неправильная компоновка трубопроводов постоянно проявляется в том, что проектировщик начинает думать о первичном / вторичном трубопроводе и, следовательно, думает, что ему нужен первичный контур.Источники тепла нагнетают тепло в этот контур, а контуры нагрузки отбирают тепло из него.

Связано: когда использовать конфигурацию с трехтрубным буферным баком

Разработчик переходит к наброску контура и вставляет циркуляционный насос первичного контура. Теперь пора добавить несколько схем нагрузки. Именно здесь память дизайнера возвращается к аккуратно выровненным зональным циркуляционным насосам, выстроенным в линию на стене. Имея это в виду, разработчик соединяет сторону питания каждой схемы зоны с верхней частью цикла (думая, что это заголовок), а обратную сторону — с нижней частью цикла (снова рассматривая ее как заголовок).Тот факт, что «заголовки» соединены на концах, не имеет значения.

ЧТО НЕПРАВИЛЬНО?

Рисунок 2

Одну проблему с этой конструкцией можно представить, если учесть давления в первичном контуре, когда работает только циркулятор первичного контура. Существует перепад давления между верхней частью контура, где соединяется сторона питания контуров нагрузки, и нижней частью контура, где подсоединяется сторона возврата контуров нагрузки.Это проиллюстрировано на рис. 2 .

Если бы работал только первичный циркуляционный насос, перепад давления был бы самым высоким между точками A и B из-за потери напора на самом длинном пути контура. Оно уменьшится до некоторого минимального значения между точками C и D. Однако перепад давления в любой заданной цепи нагрузки в любой момент времени также будет зависеть от состояния включения / выключения циркуляционных насосов нагрузки и, следовательно, сильно варьируется. Тем не менее, возможно, что перепад давления между точками, где начинается и заканчивается цепь нагрузки, может составлять несколько фунтов на квадратный дюйм (psi).

Если давление в точке A выше, чем давление в точке B, вода «хочет» переместиться из точки A в точку B. И, если ничто не преграждает путь, вода потечет из точки A в точку B. Результатом будет теплопередача. в контур, в котором циркуляционный насос отключен и нет необходимости в нагреве. Назовите это миграцией тепла, призрачным потоком или как хотите. Этого не должно происходить, и клиенты имеют полное право пожаловаться, когда это произойдет.

Вполне возможно, что через все контуры зоны может проходить некоторый поток, когда только одна зона фактически требует тепла.Поток будет возникать в любой цепи нагрузки, где сопротивление прямого открытия любого обратного клапана (которое обычно составляет 0,3-0,5 фунта на квадратный дюйм) меньше, чем развиваемый перепад давления между сторонами подачи и возврата этого контура.

Скорость нежелательной миграции тепла зависит от разницы давлений между подачей и возвратом каждого контура зоны, а также от количества происходящего рециркуляционного смешения. Последний зависит от расхода в первичном контуре по сравнению с расходами в контурах нагрузки.Если поток ускоряется через первичный контур — потому что кто-то думает, что поток в первичном контуре должен быть, по крайней мере, равен сумме потоков контура нагрузки (что НЕ верно), тогда рециркуляционного смешения не будет. Однако, если расход в первичном контуре меньше суммы расходов контура активной нагрузки, обязательно где-то существует рециркуляция. Думайте как вода. Почему вода должна полностью возвращаться к тому месту, где котел (-ы) подключены к первичному контуру, если она может просто сделать более короткий обход и в конечном итоге вернуться на вход зонального циркуляционного насоса?

Если вы собираетесь построить настоящую первичную / вторичную систему, каждый контур нагрузки и каждый источник тепла должны подключаться к первичному контуру с помощью пары близко расположенных тройников.Эти тройники изолируют динамику давления каждого циркуляционного насоса от других циркуляционных насосов в системе. Это называется гидравлической сепарацией.

БОЛЬШЕ ПРОБЛЕМ

Система, показанная на Рисунке 1, точно представляет полученный мной рисунок. Помимо «измененной» схемы трубопроводов, есть несколько других деталей, которые должны вызывать беспокойство:

1. В цепях нагрузки нет обратных клапанов для предотвращения обратного потока, когда одни нагрузки активны, а другие нет.
2. В контурах нагрузки нет продувочных клапанов.
3. На вертикальной трубе, идущей от котла, установлен обратный клапан. Запрещается устанавливать поворотные обратные клапаны на вертикальном трубопроводе. При некоторых условиях заслонка в обратном клапане может «зависать» в открытом положении, когда поток прекращается, и захлопываться, когда развивается достаточный обратный поток. Это может создать сильный эффект гидравлического удара.
4. Тройники, соединяющие котлы с «первичным контуром», должны располагаться как можно ближе друг к другу.Падение давления между более удаленными тройниками, соединяющими котел с «первичным контуром» на Рисунке 1, будет иметь тенденцию вызывать некоторый поток через неактивный котел. Это увеличивает потери тепла из рубашки котла и создает конвективные воздушные потоки, которые нагревают дымоход.

ПОТЕРЯ ПЕТЛИ

Рисунок 3

Правильно спроектированные первичные / вторичные системы работают. Тем не менее, на мой взгляд, есть лучшие варианты, которые обеспечивают преимущества первичного / вторичного трубопроводов, но с более простыми и менее дорогими конфигурациями трубопроводов (как показано на Рис. 3 ).

Эта система соединяет котлы с системой коллектора, ведущей к гидравлическому сепаратору. Цепи нагрузки подключаются к коротким / большим коллекторам, выходящим с правой стороны гидравлического сепаратора. Высокоэффективное отделение воздуха и грязи обеспечивается с помощью коалесцирующей среды внутри гидравлического сепаратора. Это устраняет необходимость в сепараторах воздуха и грязи в качестве отдельных компонентов.

Связано: Сделайте правильный выбор: Обзор новой сантехники и гидравлических клапанов

Благодаря тому, что коллекторы короткие и большие по размеру, падение давления вдоль коллектора очень низкое.Это в сочетании с очень низким перепадом давления в гидравлическом сепараторе обеспечивает хорошее гидравлическое разделение всех циркуляционных насосов в системе.

Я предлагаю размер коллекторов так, чтобы скорость потока внутри них не превышала двух футов в секунду при максимальной скорости потока.

Такая схема трубопроводов исключает «паразитный поток» и возможные проблемы с рециркуляцией, описанные ранее. Он также обеспечивает одинаковую температуру подачи для каждой цепи нагрузки.Это устраняет необходимость в циркуляционном насосе первичного контура и, что, возможно, наиболее важно, устраняет эксплуатационные расходы на циркуляционный насос первичного контура в течение срока службы системы. Экономия, связанная с последним, может легко превысить стоимость гидравлического сепаратора.

Поэтому, пожалуйста, не доказывайте повторно, что Эйнштейн был прав в отношении безумия. Если вы намереваетесь построить первичную / вторичную систему, убедитесь, что вы построили ее с близко расположенными тройниками и первичным циркуляционным насосом надлежащего размера.Рассмотрите возможность использования гидравлического сепаратора, чтобы получить преимущества первичной / вторичной системы с более простыми трубопроводами и более низкими эксплуатационными расходами в течение жизненного цикла.

Джон Зигенталер, физический факультет, окончил политехнический институт Ренсселера по специальности машиностроение и имеет лицензию профессионального инженера. Он имеет более 34 лет опыта в проектировании современных систем водяного отопления. Последняя книга Зигенталера, Отопление с использованием возобновляемых источников энергии , была выпущена недавно (см. www.Hydronicpros.com для получения дополнительной информации).

Балансировка паровой системы для существующих многоквартирных домов

По окончании парового цикла воздух заполняет трубы и радиаторы. Когда котел снова запускается, расширяющийся пар должен вытеснять воздух, чтобы пар мог достичь радиаторов. Продувка воздухом — одна из основных задач при балансировке паровой системы. Воздух в основном трубопроводе и стояке блокирует прохождение пара, а неправильная вентиляция задерживает его на месте. Это явление называется «воздушным связыванием».«Чем дальше квартира от котла, тем дольше воздух выводится из приточных труб и тем дольше задерживается подача пара. В наиболее удаленных от котла местах здания (верхние этажи, некоторые линии квартир) связывание воздуха может привести к недогреву. Плохой баланс будет очевиден из жалоб на локальные недогретые и перегретые участки и / или открытые окна возле котла во время отопительного сезона. От владельцев зданий обычно требуется, чтобы многоквартирные дома отапливались минимальным количеством тепла.Это может регулироваться одним или несколькими законами или кодексами.

Из-за несбалансированных паровых систем владельцы часто вынуждены перегревать большую часть здания, чтобы обеспечить достаточным теплом несколько недостаточно отапливаемых участков. После уравновешивания распределения пара владельцы смогут соблюдать минимальные нормы тепла без перегрева.

Большинство паровых систем имеют слишком маленькие вентиляционные отверстия; во многих системах полностью отсутствуют вентиляционные отверстия. Решение состоит в том, чтобы установить вентиляционные отверстия очень большой пропускной способности на концах магистрали и в верхней части стояков.Этот подход был предложен Фрэнком Герети в книге One Pipe Steam Heating: The Gospel of Dry Steam в 1986 году. Дэн Холохан также упоминает его в своей популярной книге The Lost Art of Steam Heating .

Связывание воздуха наглядно демонстрирует наследие угля. Угольные костры росли медленно и продолжались весь день, поэтому системы были установлены с медленными вентиляционными отверстиями малой мощности, поскольку постепенного выпуска воздуха при запуске было достаточно. И наоборот, системы, работающие на нефти и газе, работают на полную мощность с самого начала, и они периодически включаются и выключаются в течение дня.Воздух необходимо выпускать быстро и многократно, поэтому необходимо устанавливать большие вентиляционные отверстия вместо первоначальных маленьких.

Основная вентиляция необходима для устранения засорения воздухом, но реализация главной вентиляции без управления котлом может быть проблематичной. Если котел подходящего размера и правильно контролируется, то новые, большие вентиляционные отверстия будут бесшумными, потому что будет меньше ограничений для воздушного потока. Вентиляционные отверстия могут быть невыносимо громкими, когда котел слишком большой или плохо регулируется, а вентиляционные отверстия могут даже брызгать водой, если котел вырабатывает влажный пар.

Многие отопительные фирмы предпочитают работать исключительно на самом котле. Но котел — это всего лишь часть системы отопления, и при такой узкой направленности не может быть достигнута значительная экономия. Определить необходимый объем работ — значит покинуть котельную и заняться парораспределением.

1. Идите на крышу

Сначала идите на крышу. Это позволяет легко увидеть форму и планировку здания, что поможет вам найти паропровод.

Имеет ли здание П-образную форму? H-образный? Сделайте простой набросок контура здания. (Если управляющий зданием может предоставить план этажа, используйте его вместо него.) На этом плане покажите, где находятся дымоход, переборка лифта и вентиляционные трубы. Эти компоненты здания идут прямо в подвал, поэтому, показывая их на чертеже, будет легче ориентироваться в подвале, отслеживая магистраль.

2. Осмотрите апартаменты на верхнем этаже

Побывав на крыше, войдите в апартаменты на двух верхних этажах.Проверить несколько вещей:

• Все стояки открыты или только стояки прямого нагрева (те неизолированные трубы в ванных комнатах и ​​кухнях, как показано на Рисунке 1)?
• Если стояки открыты (как показано на Рисунке 2), есть ли на всех них вентиляционные отверстия? Или вентиляционные отверстия есть только на стояках прямого нагрева?
• Какие у них вентиляционные отверстия, быстрые или медленные? В случае сомнений данные производителя могут помочь определить это, но в целом, чем больше отверстие, тем быстрее выпускается.
• Есть ли признаки утечки воды из них?

3. Прогулка по подвалу

Осмотрев квартиры на верхнем этаже, пройдите в подвал. Отследите паропровод, начиная с котельной и заканчивая концом каждой магистрали.Нарисуйте сеть на эскизе контура здания, который вы начали, находясь на крыше. Вы можете использовать красную ручку для линий снабжения и синюю ручку для любых возвратов (рисунок 4).

4. Определите расположение вентиляционных отверстий главной линии

Вентиляция основной линии должна быть щедрой, но не обязательно точной.Цель состоит в том, чтобы разместить группы быстрых вентиляционных отверстий возле концов самой большой магистрали. В здании на шесть семей с одной паропроводной магистралью, проходящей через середину подвала, единственная необходимая вентиляционная магистраль будет в конце этой единственной паровой магистрали. В больших зданиях обычно требуется вентиляция из трех-пяти мест.

Вот несколько предложений относительно того, где и где , а не , расположить основные вентиляционные отверстия:

• Обратите особое внимание на участки здания, которые плохо нагреваются, и обязательно вентилируйте их.
• Не беспокойтесь о небольших ветках.
• Лучше не устанавливать вентиляционные отверстия на концах длинных сухих трубопроводов. Вместо этого поставьте форточки рядом с последним отводом от питающей магистрали.
• НЕ устанавливайте вентиляционные отверстия в электрических помещениях. Выполните подключение в соседней комнате или проведите подключение через стену.

Детали трубопровода для вентиляционных отверстий главной линии

Типы подключения

Вентиляционные соединения могут быть выполнены путем врезания фитингов, приваривания к приварным швам или путем просверливания и нарезания резьбы.Из трех методов сверление и нарезание резьбы часто являются наиболее экономичными. Большинство сантехников не используют его. Опыт показал, что опасность утечки из отводов при обычном давлении пара мала.

Лучшие места для подключения вентиляционных отверстий магистрали

Вентиляционные отверстия не нужно устанавливать непосредственно на паропровод. Их можно установить на патрубки, которые соединяются ближе к концу магистрали. Их также можно установить на капельный трубопровод диаметром 1 is ”и больше, как показано на Рисунке 5.

можно установить даже по бокам отводов, как показано на Рисунке 6.

Но НЕ устанавливайте вентиляционные отверстия на отводе, как показано на Рисунке 7, иначе они будут разъедены каплями воды.

Общие принципы вентиляции магистральных трубопроводов

• При детализации вентиляционных соединений цель состоит в том, чтобы предотвратить разбрызгивание.Вода должна быть подальше от вентиляционных отверстий, и они должны стекать.
• Сохранение размеров трубопровода вплоть до вентиляционных отверстий помогает; так же как и установка вентиляционных отверстий как можно выше на основной линии.
• Избегайте добавления горизонтальных трубопроводов. Если возможно, снимите верхнюю часть паропровода; в противном случае оторваться под углом 45 ° от горизонтали.
• Вода может разбрызгиваться из колен, поэтому по возможности устанавливайте вентиляционные соединения на расстоянии не менее 18 дюймов от ближайшего колена.
• При объединении вентиляционных отверстий длина общего трубопровода должна составлять минимум ”.
• При установке на водосливной коллектор соедините его в верхней части колена сбоку, используя закрытый ниппель, а затем протяните трубку как можно выше.

Размер вентиляционного отверстия главной линии

Чем больше сеть, тем больше вентиляционных отверстий им нужно. В приведенной ниже таблице показано, сколько вентиляционных отверстий следует установить в зависимости от общего объема выпускаемой паровой магистрали. (Примечание: можно использовать разные модели вентиляционных отверстий после настройки на разные скорости вентиляции.)

Большая сеть обычно делится на несколько меньших.Отверстия идут на концах меньшего трубопровода, но их должно быть достаточно, чтобы выпустить весь воздух и в большой общий трубопровод. Расчеты не должны быть точными, просто щедрыми. Основные вентиляционные отверстия не могут быть слишком большими.

Вентиляционный стояк

• Практически любое здание от трех этажей должно иметь вентиляционные отверстия на стояках. Их можно пропустить в зданиях без вертикального дисбаланса, но они встречаются редко.
• В системах с нисходящим потоком вентиляционные отверстия стояка идут в подвал, но опять же, такие системы встречаются редко.
• Удаление воздуха из стояка сложнее, чем из основной линии. Мало того, что работа должна выполняться в людных помещениях, стояков гораздо больше, чем паропроводов.
• Если стояки обнажены, лучший способ добавить вентиляционное отверстие — просверлить стояк и постучать по нему. Сделайте это возле потолка, на полу чуть ниже верхнего этажа (если только стояки не проходят через верхний этаж, что бывает редко).
• Вентиляционные отверстия, сопоставимые с Gorton №D или №1, подходят для систем до шести этажей. В более высоких зданиях следует использовать вентиляционные отверстия, сопоставимые с Gorton # 2. На рисунках 8 и 9 показано, как их можно подключить по трубопроводу.

Работа намного сложнее, когда стояки заглублены в стены. Если обогреватели верхнего этажа закрыты, иногда целесообразно просверлить и выколотить заглушку сразу под ручным клапаном, как показано на Рисунке 10.

Если ни один из этих вариантов не является жизнеспособным или доступным, единственным реальным вариантом может быть установка быстрых вентиляционных отверстий, таких как рекомендованные выше, непосредственно на радиаторы верхнего этажа.

Вентиляционные отверстия радиатора

Вентиляционные отверстия радиатора должны быть медленными моделями, такими как Hoffman 40s или 41s. Это поможет сбалансировать систему и предотвратить перегрев. В случае медленных вентиляционных отверстий на радиаторах пар сначала будет течь к быстрым вентиляционным отверстиям на концах магистрали и стояков и только затем начнет заполнять радиаторы.Цель состоит в том, чтобы все радиаторы в здании начали заполняться паром примерно в одно и то же время, независимо от того, как далеко они находятся от котла. Это делает тепло более равномерным. Таким образом, маленькие вентиляционные отверстия радиатора сочетаются с большими главными вентиляционными отверстиями, чтобы сбалансировать распределение пара; см. упрощенную схему на Рисунке 11.

Расположение вентиляционных отверстий радиатора

Убедитесь, что вентиляционные отверстия обогревателей установлены низко, обычно примерно на треть снизу вверх (см. Рисунки 12 и 13). Это позволяет большему количеству пара заполнить радиатор до закрытия вентиляционного отверстия.

Сухой пар

Сухой пар, представляющий собой пар, который содержит небольшое количество унесенных капель воды, необходим для всех паровых систем и является важной частью успешного парового баланса. Если котел вырабатывает влажный пар, вода может вытечь из главных вентиляционных отверстий и причинить материальный ущерб. Вода также может накапливаться на концах паропроводов и блокировать попадание пара в определенные линии или квартиры.

Есть четыре недорогих меры, которые могут улучшить качество пара:

Предел сильного огня

Чем быстрее пар выходит из котла, тем больше воды он уносит с собой.Ограничение сильного пламени снижает максимальную скорость на выходе и связанный с этим унос.

Многие горелки имеют возможность снижать свою высокую скорость возгорания в режиме автоматической модуляции; это просто. Но один общий производитель вынужден сделать выбор — органы управления на горелках промышленного сжигания (IC) отключают автоматическую модуляцию при ограничении пожара. Отсутствие модуляции увеличивает цикличность и снижает эффективность, а также может сделать невозможным поддержание стабильно низкого давления, в котором нуждаются многие паровые системы.

Для горелок IC решением является установка переменного резистора на 135 Ом в линию открытия привода, ведущую к модулирующему двигателю. Примечание: НЕ устанавливайте резистор внутри шкафа управления горелкой, иначе горелка может потерять свой рейтинг UL. Вместо этого добавьте коробку, где бы она ни была надежно установлена, и проложите через нее проводку модуляции. Четко пометьте коробку.

Если горелка уже работала в режиме ограниченного огня, разумно установить эту скорость. В противном случае 80% — хорошая отправная точка.В ограничении сильного огня нет недостатков, если котел может создавать давление пара.

Очистка котловой воды

Распространенная причина появления влажного пара — это маслянистые вещества в котловой воде. Это происходит практически в любое время, когда в системе выполняются трубопроводные работы. Масло не видно и нелегко обнаружить. Предположим, что после выполнения работ с трубопроводами в воде есть масло, или если влажный пар является известной проблемой. Если работы по трубопроводу производятся летом, лучше подождать до осени, чтобы провести эту очистку.Как только начинается жара, маслу может потребоваться неделя или две, чтобы спуститься от радиаторов к котлу.

Котлы скимминговые

Скимминг — это давно зарекомендовавший себя метод удаления масла из котловой воды. Цель состоит в том, чтобы скользить по поверхности теплой, но спокойной воды. Нагревание котла (но не пропаривание) приводит к разжижению масла. Рыхлая нефть собирается на поверхности воды. Вода должна быть спокойной (не кипящей), иначе масло снова смешается с водой, а не будет лежать на ней.

Для того чтобы сливной слив был эффективным, он должен располагаться на поверхности воды или чуть выше нее. Он тоже должен быть большим. Выдавите полный размер через отверстие для снятия сливок и не уменьшайте его, пока не будет по крайней мере на 30 сантиметров ниже локтя.

Чтобы снять пену, разожгите котел до образования пара, затем выключите горелку. (Котел будет оставаться достаточно горячим для приготовления горячей воды). Полностью откройте слив обезжиренного молока, затем откройте клапан ручной подачи. (Если нет клапана ручной подачи, проложите временную проводку, чтобы конденсатный блок делал то же самое).При необходимости отрегулируйте подающий клапан так, чтобы уровень воды был не выше середины отвода сливного масла. Через несколько часов закройте вентили и слейте воду из бойлера в нормальную линию воды. Немедленно зажгите горелку, чтобы удалить кислород из пресной воды. Убедитесь, что котел нагревается паром.

Моющее средство для очистки

Хорошая идея — после обезжиривания использовать моющее средство, особенно на новых котлах. Производитель котла может иметь для этого список одобренных продуктов и методов.Но часто самый простой способ — использовать моющее средство для посудомоечной машины, которое содержит антивспениватель, например Cascade, который предотвращает образование пены в бойлере. Пеногаситель начнет разрушаться примерно через неделю, поэтому бойлерную воду необходимо слить через несколько дней. Используйте моющее средство без запаха, иначе все здание будет пахнуть лимоном. Как очень грубое практическое правило, используйте одну унцию моющего порошка на три мощности бойлера.

Для возвратной системы с насосом самый простой способ добавить моющее средство — это залить его в подающий бак.Если бака для подачи нет, моющее средство может идти прямо в бойлер. На стальном котле снимите заглушку со стороны котла ниже линии подачи воды и закройте отверстие, как показано на Рисунке 14.

Если заглушек ниже ватерлинии нет, можно использовать отвод над ватерлинией, но, чтобы порошок моющего средства не попал в колено, проткните колено уличным коленом в отвод, а затем протяните трубу прямо вверх. После добавления моющего средства налейте немного воды, чтобы очистить порт.

Чугунные котлы сложнее, потому что в них так мало отводов.Лучшим вариантом может быть заливка моющего средства через штуцер предохранительного клапана. Влейте воду по мере необходимости, чтобы смыть весь порошок перед повторной установкой предохранительного клапана. ЗАПРЕЩАЕТСЯ добавлять моющее средство через створку управления. Порошок может попасть в трубопровод и косички, что может повлиять на работу органов управления.

Моющее средство необходимо удалить из бойлера через несколько дней, иначе он начнет пенистую пену. Для удаления моющего средства:

• Стальные бойлеры: Слейте воду из бойлера, затем снова наполните и слейте воду, чтобы удалить все следы моющего средства.
• Чугунные котлы: Необходимо соблюдать осторожность, чтобы защитить чугун от теплового удара. В идеале, когда вы вернетесь на стройплощадку для удаления моющего средства, сделайте так, чтобы бойлер был холодным. Если котел необходим для ГВС, убедитесь, что аквастат установлен как можно ниже. Добавьте воды, затем выполните серию частичных наполнений и сливов, чтобы предотвратить шок, прежде чем выполнять полный слив.

В любом случае после этого сразу же зажигайте горелку, чтобы удалить кислород из пресной воды.Убедитесь, что котел нагревается паром.

Специальное слово о флюсе

Если паяная медь используется для труб в паровой системе, используйте только водорастворимый флюс для паяльной пасты. Стандартный флюс на масляной основе и липкий. Чтобы вытащить его из котла, требуется целая вечность.

Анодные стержни

Чрезмерная химическая очистка воды вызывает унос и влажный пар. К счастью, есть альтернатива: анодные стержни (см. Рис. 15), которые работают по тому же принципу, что и расходуемые аноды в водонагревателях.Анодный стержень изготовлен из металла, такого как магний или алюминий, который более активен, чем сталь; когда оба металла физически связаны в воде, более химически активный металл будет корродировать быстрее, таким образом защищая менее химически активный металл (в данном случае котельную сталь) от коррозии.

Анодные стержни котла обычно необходимо заменять ежегодно, а стоимость сопоставима с годовой химической обработкой воды.

Перемычки устанавливаются через люк и прокладываются между пожарными трубами (см. Рисунок 16). (Пока люк открыт, убедитесь, что паровое сопло было обрезано, иначе сухой пар будет невозможен.) Если люка нет, прутки можно разрезать пополам по длине и вставить через отверстие для руки. Увеличьте контакт между стержнями и трубками.

Для больших котлов требуется несколько стержней. Для получения рекомендаций по применению проконсультируйтесь с производителем анодной планки. Таблицу 2 можно использовать как примерное практическое правило для определения количества устанавливаемых стержней в зависимости от мощности котла.

Если подпиточная вода поступает в ресивер, рекомендуется также установить в ресивер перемычку, чтобы можно было удалить кислород из воды еще до того, как он попадет в бойлер.

, вероятно, не следует использовать в негерметичных системах, например, с негерметичными заглубленными трубами, переполненными ресиверами или разбрызгивающими вентиляционными отверстиями. Если суточная подпиточная вода превышает 2% содержания воды в паровом котле, необходимо скорректировать потери воды перед переходом на анодные стержни.Предположим, что подземные трубы протекают, если счетчик воды не докажет обратное. Если в системе нет заглубленных труб, ресивера и вентиляционных отверстий, а в котле нет внутренних утечек, систему можно считать герметичной.

Анодные стержни нельзя использовать в чугунных котлах. Но чугунные котлы в герметичных системах не нуждаются в анодных стержнях или химической обработке воды. (Однако в некоторых областях им может потребоваться умягченная вода.) В отличие от стали, чугун образует оксидное покрытие, которое задерживает дальнейшую коррозию.Но оксидный слой не может защитить от чрезмерного количества подпиточной воды, поэтому очень важно контролировать водопотребление и проверять области вероятной потери воды (особенно подземные возвратные воды).

Опустите ватерлинию

Открытое пространство внутри котла наверху имеет решающее значение для производства сухого пара. В этой области, называемой паровым резервуаром, капли воды выпадают из пара, а не попадают в систему. Чем больше паровой резервуар, тем суше пар и чем ниже ватерлинии, тем больше паровой резервуар, поэтому снижение уровня ватерлинии помогает получить сухой пар.

Если у стального котла нет змеевика без резервуара, отметка отливки на устройстве подачи воды / первичном ограничителе низкого уровня воды (LWCO) должна быть примерно на ½ дюйма над верхом труб. Если есть змеевик, установите ватерлинию как можно ниже, но при этом достаточно покрыть змеевик, чтобы приготовить горячую воду.

Для чугунных котлов соблюдать рекомендации производителя. Это часто дает гораздо более низкую ватерлинию, чем ожидалось. Например, один производитель требует, чтобы отметка отливки на регуляторе подачи находилась на 1½ дюйма выше дна смотрового стекла.В результате получается максимально возможный паровой резервуар, но при этом обеспечивается безопасность.

Максимизация слабого пламени

Полный диапазон

Полный диапазон регулирования имеет решающее значение для эффективности. Плохой диапазон регулирования увеличивает время цикла и может сделать невозможным поддержание стабильно низкого давления пара, необходимого для паровых систем. Цель состоит в том, чтобы добиться минимально возможного слабого пламени, достаточно низкого, чтобы котел никогда не отключался по давлению. Это позволяет котлу поддерживать постоянный напор пара низкого давления в течение всего теплового цикла.

Подтвердите малую скорость стрельбы

Обратите внимание на минимальную мощность горения, указанную производителем на паспортной табличке горелки. Затем проверьте фактическую минимальную нагрузку следующим образом:

Газовая горелка s: Отслеживайте счетчик газа, пока горелка работает на слабом пламени. Дайте счетчику поработать несколько оборотов, затем рассчитайте скорость стрельбы по следующей формуле:

(Всего кубических футов) x 3600 ÷ (Всего секунд) = MBH

Чтобы получить точные показания ротационных газовых счетчиков, оставьте таймер включенным на несколько оборотов шкалы и выполните расчет для общего показания.

Горелки с масляным распылителем: Считайте показания манометра давления масла в форсунке. При необходимости установите один. Затем используйте таблицу номинальных характеристик форсунок, чтобы определить скорость стрельбы.

Жидкотопливные горелки с воздушным распылением: Невозможно напрямую проверить мощность горения этих горелок без установки счетчика топлива. Вместо этого убедитесь, что устройство для измерения количества масла (насос или клапан) совершает полный диапазон движения. Если возможно, прочтите модель насоса-дозатора и размер штифта.Сравните с таблицами производителя, чтобы определить скорость стрельбы.

Проверить все

Работайте со специалистом по горелкам, чтобы снизить уровень пламени как можно меньше, обеспечивая при этом надежную работу. Это может потребовать от них подтверждения регулятора газа, размера и давления масляного сопла, насоса-дозатора и регулятора тяги.

Регулятор давления низкого диапазона

После того, как главный вентиль установлен и минимальная интенсивность возгорания сведена к минимуму, рекомендуется установить регулятор давления, который точен при низком давлении.Один из распространенных вариантов — Vaporstat. Паростаты не только облегчают работу при низком давлении, но и не позволяют техническим специалистам повышать давление пара.

Отвод пара и трубопровод около котла

Размер выхода из котла и конструкция трубопровода рядом с котлом (также известного как трубопровод коллектора) также имеют большое влияние на качество пара.Если выпускное отверстие для пара слишком маленькое, высокая выходная скорость пара будет уносить с собой капли воды — отсюда преимущество ограничения сильного огня, как описано выше. Кроме того, трубопровод около котла должен обеспечивать путь для переносимых водяных капель, чтобы они возвращались непосредственно обратно в котел, а не попадали в распределительную сеть. Это разделение достигается за счет импульса.

Один из традиционных примеров показан ниже на рис. 17. Более легкий пар может быстро подняться вверх к зданию, в то время как более тяжелые капли воды продолжают движение и возвращаются обратно в котел через уравнитель.

Переоборудование коллектора может быть очень дорогостоящим, а изменение размера выпускного патрубка — еще более дорогостоящим. Очень важно правильно указать эти детали на новых котельных. Однако для большинства проектов модернизации перечисленные выше четыре меры являются наиболее экономически эффективными вариантами повышения качества пара.

Трубопровод с обратным шагом

Паровая магистраль с обратным уклоном может создавать низкие места, где собирается вода. Они часто вызывают гидравлический удар, особенно в начале цикла нагрева.Этот молоток может разрушить вентиляционные отверстия магистрали, поэтому обязательно исправьте такие условия перед установкой вентиляционных отверстий.

Органы управления

В большинстве паровых систем регулятор отопления не знает, что происходит в квартирах. Он работает в зависимости от температуры наружного воздуха; чем холоднее становится, тем дольше работает котел. Этот косвенный механизм по своей природе неточен и склонен к перегреву здания. Чтобы добиться любого снижения энергии и затрат за счет усовершенствования системы отопления (или других улучшений энергоэффективности, таких как добавление воздушного уплотнения и изоляции), очень важно, чтобы система управления была достаточно умной, чтобы понимать, что нагрузка уменьшилась.

Один из проверенных способов замкнуть этот контур обратной связи — установить новый регулятор отопления, который реагирует на датчики температуры, установленные в репрезентативной выборке квартир. В небольших зданиях можно использовать готовые компоненты, в то время как в более крупных может потребоваться более индивидуальное решение. В большинстве случаев датчики температуры являются беспроводными, что упрощает установку.

Эти элементы управления могут включать функции отключения в теплую погоду и понижения температуры в ночное время для оптимизации эффективности.

В дополнение к экономии в сбалансированных системах, этот тип управления может использоваться для обеспечения записи температуры в квартире.Эту информацию часто можно использовать для подтверждения соответствия любым применимым нормам по теплу (см. Соответствие).

Жатки с малыми потерями, полное руководство!

Что такое гидравлический заголовок?

Большая пустая труба. конец.

Нет, серьезно, это не сложное или загадочное искусство, это просто большая труба или ящик для воды с патрубками подачи и возврата, через которые проходит вода и тепло.

хорошо, но что делает заголовок с малыми потерями? зачем мне он нужен?

Гидравлический разделитель обычно используется как «гидравлическое разделение» между любыми двумя или более циркуляционными насосами в системе отопления.Такое гидравлическое разделение позволяет каждому насосу работать независимо со своими собственными расходами, не давя друг на друга. Без какой-либо формы гидравлической сепарации подключенные насосы не смогут работать с собственной удельной скоростью потока для этой зоны и могут вызвать такие проблемы, как обратная циркуляция, а также дисбаланс в системах. Дополнительная проблема с двумя насосами, тянущими или давящими друг на друга, особенно с модулирующим насосом, заключается в том, что они будут мешать обратной связи друг друга и могут вызывать неустойчивую и колебательную / пульсирующую реакцию между собой.Два немодулирующих насоса с фиксированной производительностью будут меньшими проблемами.

Зачем вам нужны два или более насосов в системе отопления?

Обычно вы увидите коллекторы с малыми потерями в коммерческих установках, где может быть много насосов, каждый размер которых соответствует их индивидуальной задаче или зоне. Однако в бытовых или небольших коммерческих системах отопления они обычно устанавливаются там, где внутренний насос котла не имеет достаточной мощности или скорости для системы. Например, теплый пол требует расхода в 3 раза больше, чем у радиаторов, чтобы обеспечить равномерную температуру пола, насосам котла может быть сложно достичь этого большего объема.Или, если у вас есть хорошо изолированное большое здание или здание с особенно маленькими трубопроводами, сопротивление всех трубопроводов и изгибов может быть слишком большим, чтобы внутренний насос котла мог преодолеть соответствующий поток.

В обеих этих ситуациях вы должны установить заголовок с малыми потерями.

Как работает гидравлический заголовок?

Как мы все знаем, вода всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления. Большая камера внутри коллектора с низкими потерями создает короткое замыкание на подающем и обратном трубопроводе.Если котел с внутренним насосом перекачивает в гидравлический разделитель, почти 100% воды возвращается обратно в котел. В систему будет поступать очень небольшой поток, если он вообще есть. Это позволяет установить системный насос с другой стороны коллектора и работать почти так же, с минимальным нарушением работы бойлера на стороне коллектора.

LLH предназначены не только для нескольких насосов, их можно использовать для подключения нескольких котлов и источников тепла к одной системе. Может возникнуть много гидравлических проблем с несколькими источниками тепла, которые обходят LLH или буфер (очень большой LLH).Существуют даже несколько более сложные ДУП, которые учитывают различную температуру подачи и возврата различных источников тепла. В них используются перегородки для отвода минимальной отдачи от лучших источников тепла для достижения максимальной эффективности и результативности. Некоторые буферы имеют несколько отводов и рубашек, которые используют стратификацию накопителя (более теплая вода вверху и более холодная внизу), чтобы создать своего рода тепловую батарею, которая снова позволяет системам использовать источники тепла с различной температурой потока.

Другие преимущества коллекторов с малыми потерями

Когда поток воды достигает большого диаметра коллектора, вода немедленно замедляется, по крайней мере, до половины скорости / скорости, с которой она проходила по трубопроводу. Эта среда позволяет взвешенным частицам грязи опускаться на дно устройства, а мелкие пузырьки воздуха также отделяются и поднимаются вверх. Чем больше блок и, в свою очередь, чем медленнее поток через блок, тем эффективнее будет LLH при разделении грязи и воздуха.Еще одним преимуществом здесь является то, что в отличие от магнитных фильтров этот низкоскоростной фильтр также собирает немагнитные загрязнения, такие как медь, латунь, олово и свинец. Даже сталь и железо из-за традиционной системной коррозии со временем теряют свой магнетизм.

Стоит отметить, что это преимущество доступно только в том случае, если коллектор является вертикальным, а не горизонтальным, и проектировщики также предусмотрели точки слива и вентиляции. Некоторые производители идут еще дальше, устанавливая турбулизатор сетчатого типа для отделения грязи и воздуха, хотя мы бы посоветовали с осторожностью использовать некоторые из них.

Есть ли недостатки использования заголовка с малыми потерями?

При условии, что он хорошо изолирован, поскольку он потенциально может стать довольно большим нежелательным радиатором, основным недостатком является дополнительная стоимость. Однако, если вам требуется несколько насосов или источников тепла, этого очень элегантно избежать.

Единственная проблема, с которой вы можете столкнуться при использовании любого гидравлического разделения, — это искажение, см. Видеоролик выше еще в 2017 году. По сути, искажение относится к более высоким температурам, которые требуются в котле для того, чтобы получить излучатели (обычно радары или нижний пол). нагрев) до подходящей температуры, если расход по обе стороны от гидравлического коллектора различается, что почти всегда будет.Эти более высокие температуры в источнике тепла могут вызвать небольшую потерю эффективности газовых котлов, и тем более тепловых насосов, а также все другие проблемы, связанные с системами с более высокими температурами, отмеченные здесь. Это вызвано смешиванием или смешиванием проточной и возвратной воды в коллекторе. Это не относится к нагреву обратной линии котла, а скорее к одинаково более высоким температурам подачи и возврата, требуемым у источника тепла по сравнению с эмиттером.

Это не достаточная причина, чтобы вообще не устанавливать заголовок с малыми потерями, но скорее причина для более внимательного рассмотрения, действительно ли он нужен или его можно спроектировать.Если требуется, искажения можно свести к минимуму при вводе системы в эксплуатацию, если вы хотите максимизировать эффективность и производительность системы. Без ввода в эксплуатацию компетентного инженера это может привести к недостаточной температуре эмиттера, комнатной температуре и медленной загрузке баллона.

Как избежать использования заголовка с малыми потерями?

Есть много причин, по которым вы можете избежать установки гидравлического заголовка с низкими потерями, например, стоимость, место или простота системы. Чтобы избежать его использования, во многом будет зависеть от того, по какой причине он вам нужен.

Во-первых, сделайте свои расчеты правильно. В этой отрасли наблюдается пандемия чрезмерно завышенной оценки требований к теплу для объектов недвижимости. Завышенная тепловая нагрузка приведет к нереалистичным показателям расхода и экспоненциально приведет к более высоким расчетным потерям в системе. Эмпирические правила быстро устаревают, особенно когда негабаритные системы все еще «работают», и я бы не стал беспокоиться, если у вас нет динамической системы, которая учитывает изоляцию. У нас есть руководство по тепловым потерям, которое может помочь здесь с краткими руководствами, с которыми можно сверить свои практические правила.Чтобы узнать, как рассчитать требуемую скорость потока, см. Эту статью о массовом расходе.

Если вы уверены, что ваши расчеты верны, требования к заголовку с низкими потерями обычно сводятся к 3 основным причинам.

Требуется высокая скорость потока в системе, высокое сопротивление системы / насоса котла слишком мало или несколько источников тепла для объекта.

Высокое сопротивление системы или слишком маленький насос котла

Есть несколько способов избежать установки гидравлического разделителя, если вы просто устанавливаете его, потому что не уверены, что ваш насос котла справится с этой задачей.

Во-первых, стоит отметить, что, поскольку директива ERP сделала все насосы регулируемыми, почти каждый внутренний насос котла теперь представляет собой 7-метровый тепловой насос. Гидравлическое давление на 20% выше, чем у предыдущих внутренних насосов с напором 5/6 м. Вы можете быть удивлены, где новые ограничения.

Во-вторых, установите насос большего размера. Если вы работаете с системой, в которой насос находится вне котла, то модернизация насоса даст больше энергии там, где это необходимо, за небольшую часть стоимости и сложности.Предположим, вы знаете, что ваш старый насос не был неисправен или слаб, и в этом случае помпу просто необходимо заменить.

Наконец, по возможности увеличьте размер. Если ваши расчеты близки, может оказаться более практичным обновить некоторые компоненты, особенно если вы уже выполняете такие работы, как замена котла. Модернизируйте первичный трубопровод, модернизируйте термостатические радиаторные клапаны до полнопроходных / больших диаметров и запорные клапаны до полнопроходных или клапанов с более низким значением KV на самых дальних радиаторах. Часто простое увеличение размера основного котла / источника тепла до ближайшего основного тройника оказывается более чем достаточным, поскольку после этого момента расход и сопротивление трубопровода резко упадут.

Требования к скорости потока в системе слишком высоки.

Если ваша основная причина, по которой вы избегаете гидравлического коллектора с низкими потерями, является пространство, то тройник с короткой муфтой (или тройник с близким расположением, если вы предпочитаете) — ваш друг. Тройник, расположенный близко друг к другу, представляет собой ориентацию трубопровода, включая 2 тройника, которые, как ни странно, расположены близко друг к другу. Непосредственная близость тройников означает, что потеря давления между ними настолько мала, что вы можете создать два отдельных гидравлических контура, которые будут работать независимо и оказывать минимальный поток друг на друга.Это тот же принцип, что и заголовок с малыми потерями, и где заголовок с низкими потерями получил свое название. Подробнее о парных тройниках.

Если у вас есть и радиаторы, и полы с подогревом, высокий расход, необходимый для теплого пола, часто превышает то, с чем может справиться котел, в этом случае мы предлагаем моноблочный тройник на коллекторе теплого пола вместе с зонным клапаном и балансировочный клапан, чтобы избежать выхода из байпаса системы. В этом случае насос котла может обслуживать радиаторы по мере необходимости.

Я бы снова проверил ваши расчеты. Чаще всего старые эмпирические правила перестают работать, в некоторых случаях можно запустить новый дом с 3 спальнями, полностью оборудованный полом с подогревом только от насоса котла. Не говоря уже о квартире. На самом деле все свойства очень разные.

Если ваш насос находится вне котла или источника тепла, мы бы посоветовали проверить максимально допустимый расход котла, чтобы увидеть, можете ли вы просто модернизировать внешний насос на более мощный.Некоторые инженеры считают эти данные скептичными, поскольку вы обнаружите, что максимально допустимая скорость потока, по-видимому, зависит от мощности котла, несмотря на то, что большинство котлов имеют точно такие же внутренние устройства во всем диапазоне. Мы скептически относимся к максимально допустимому расходу котлов, но, конечно, всегда советуем следовать инструкциям производителя.

Несколько источников тепла

Технически правильного способа избежать этого невозможно. Заголовки с низкими потерями в любом случае являются идеальным инструментом, и их следует использовать.

Если вы используете несколько И разные типы источников тепла, лучше использовать буфер. Это гораздо лучший способ управления и использования различных температур потока из источников и максимизации эффективности. Хотя это увеличивает стоимость и может занимать ценное пространство.

Конструкция заголовка с малыми потерями

Есть 4 основных правила, которые мы можем предложить следующие, когда дело доходит до конструкции заголовка с низким уровнем потерь, и это нормально для крупных домашних / небольших коммерческих приложений.Однако вы все равно увидите, что эти правила используются и для более крупных установок.

Калибровка, 1 поддержание скорости ниже 0,3 м

Основная цель жатки «с малыми потерями» — минимизировать потерю давления между портами. Это то, что сводит к минимуму влияние насосов друг на друга. Несмотря на то, что гидравлический разделитель получил свое название за счет потерь низкого давления, основное практическое правило — поддерживать скорость воды ниже нуля, чтобы сэкономить объемные и ненужные вычисления.3 мпс. Это будет означать, что самый легкий путь для воды будет прямо туда, откуда она взялась.

Чтобы решить эту проблему, вам необходимо определить максимальный расход вашей системы и преобразовать его в скорость для выбранного вами диаметра коллектора. Вы также можете прочитать такие цифры, как скорость 0,2 м / с для заголовков с малыми потерями, но для базовых бытовых систем и небольших коммерческих систем мы считаем, что максимум 0,3 отлично. Отверстия большего диаметра обеспечивают меньшую скорость и способствуют отделению воздуха и грязи, однако, как всегда, существует баланс между стоимостью, размером и отдачей.Чтобы определить расход и скорость, следуйте нашему руководству по массовому расходу.

Не используйте несколько ответвлений

В поле вы будете регулярно видеть несколько ответвлений на заголовках, что, по нашему мнению, является большой ошибкой. Множественные отводы — это когда вместо одного потока и возврата для стороны источника тепла коллектора и одного потока и возврата для стороны вашей системы (также известной как первичная и вторичная стороны) у вас есть разные ответвления для разных контуров или источников тепла. Это использовалось / используется, потому что вы можете перекачивать воду прямо из коллектора без необходимости устанавливать зонные клапаны или другую арматуру, такую ​​как обратные клапаны, чтобы остановить обратную циркуляцию, когда одна зона отключена.