2 х трубная система отопления частного дома: Двухтрубная система отопления частного дома — схема с верхней и нижней разводкой

Содержание

Двухтрубная система отопления частного дома: сравнение схем

Обеспечение тепла в доме – важнейшая задача для его владельца. Решить ее можно различными способами, однако по статистике большинство зданий в нашей стране обогреваются при помощи водяной системы отопления.

Именно водяной вариант наиболее эффективен и практичен в наших достаточно суровых климатических условиях. Двухтрубная система отопления частного дома считается одной из ее наиболее востребованных разновидностей.

Мы предлагаем ознакомиться с вариантами и технологиями сборки отопления с подающей и отводящей теплоноситель магистралью. Информация опирается на строительные нормативы и требования. Для полноты восприятия непростой темы представленные сведения дополнены фото-подборками, наглядными схемами, видео.

Содержание статьи:

Особенности двухтрубного отопления

Любая с жидким теплоносителем включает замкнутый контур, соединяющий радиаторы, обогревающие помещение, и котел, который нагревает теплоноситель.

Все происходит следующим образом: жидкость, двигаясь по теплообменнику отопительного прибора, разогревается до высокой температуры, после чего поступает в радиаторы, число которых определяется потребностями здания.

Галерея изображений

Фото из

Принцип устройства двухтрубного отопления

Трубы для нагретого и остывшего теплоносителя

Главное практическое преимущество двухтубных схем

Отсутствие ограничений по площади и сложности

Экономические минусы использования двух труб

Коллекторные разновидности отопительных схем

Лучевая разводка труб от коллектора в конструкции пола

Эстетические приоритеты скрытой разводки отопления

Здесь жидкость отдает тепло воздуху и постепенно остывает. Затем возвращается в теплообменник отопительного прибора и цикл повторяется.

Максимально просто циркуляция протекает в однотрубной системе, где к каждой батарее подходит только одна труба. Однако в таком случае каждая следующая батарея будет получать теплоноситель, вышедший из предыдущей, а, значит, и более холодный.

Отличительная черта двухтрубной системы – наличие подающей и обратной трубы, подходящих к каждому радиатору

Для устранения этого значимого недостатка была разработана более сложная двухтрубная система.

В этом варианте к подключается две трубы:

  • Первая – подающая, по которой теплоноситель попадает в батарею.
  • Вторая – отводящая или как говорят мастера «обратка», по которой остывшая жидкость уходит из устройства.

Таким образом, каждый радиатор оснащен индивидуальной регулируемой подачей теплоносителя, что дает возможность организовать отопление максимально эффективно.

Так как поставка нагретого теплоносителя к приборам производится почти одновременно одной трубой, а сбор остывшей воды другой, двухтрубные системы отличаются оптимальным теплотехническим балансом – все батареи системы и подключенные к ней контуры работают с практически равной теплоотдачей

Почему выбирают такую систему?

Двухтрубное водяное отопление постепенно вытесняет традиционные , поскольку его преимущества очевидны и очень весомы:

  • Каждый из включенных в систему радиаторов получает теплоноситель с определенной температурой, причем для всех она одинакова.
  • Возможность проводить регулировки для каждой батареи. При желании владелец может поставить термостат на каждый из отопительных приборов, что позволит ему получить нужную температуру в помещении. При этом теплоотдача остальных радиаторов в здании останется прежней.
  • Относительно небольшие потери давления в системе. Это дает возможность использовать для работы в системе экономичный циркуляционный насос сравнительно малой мощности.
  • При поломке одного или даже нескольких радиаторов система может продолжать свою работу. Наличие запорной арматуры на подводящих трубах позволяет проводить ремонтные и монтажные работы без ее остановки.
  • Возможность монтажа в здании любой этажности и площади. Потребуется только подобрать оптимально подходящий тип двухтрубной системы.

К недостаткам таких систем обычно относят сложность монтажа и большую, в сравнении с однотрубными конструкциями, стоимость. Это связано с двойным количеством труб, которые приходится устанавливать.

Однако надо учитывать, что для обустройства двухтрубной системы используются трубы и комплектующие небольшого диаметра, что дает определенную экономию средств. В итоге стоимость системы получается не намного выше, чем у однотрубного аналога, а преимуществ при этом она дает намного больше.

Одно из значимых преимуществ двухтрубной отопительной системы – возможность эффективной регулировки температуры в помещении

Виды систем с подачей и обраткой

Двухтрубная конструкция характеризуется множеством разновидностей, классифицировать которые можно по разным признакам. Рассмотрим основные из них.

Открытая отопительная разводка

Любая гидравлическая отопительная система представляет замкнутый контур, в который включен расширительный бак. Этот элемент необходим, поскольку нагревающаяся жидкость увеличивается в объеме.

Для выбирается бак, который дает возможность жидкости сообщаться с атмосферой. В этом случае ее часть неизбежно испаряется, что приводит к необходимости постоянно контролировать ее уровень.

Двухтрубная схема отопления открытого типа – самый простой и дешевый вариант сооружения системы. Веский минус ее в том, что в морозный период теплоноситель, напрямую контактирующий с атмосферой, быстро остывает

Это очень важный нюанс, к которому нужно относиться очень ответственно. Недостаточный уровень жидкости в системе приводит к «закипанию» котла и выходу его из строя. Кроме того, открытая система предполагает использование в качестве теплоносителя только воды.

Более практичные в этом плане соединения гликолей или антифризы, при испарении образуют токсичные пары, поэтому используются только в закрытых конструкциях.

Галерея изображений

Фото из

Специфика устройства открытых систем отопления

Двухтрубное отопление с естественным движением

Удаление воздуха в схемах с нижней разводкой

Расположение котла в открытых системах отопления

Закрытая циркуляционная система

Отличается от открытой наличием закрытого расширительного бака. Не нуждается в постоянном контроле со стороны владельца. Конструкция предполагает монтаж , который предназначен для компенсации внезапного понижения или повышения давления в системе. Тем самым он предотвращает поломки оборудования в результате резких перегрузок.

В закрытой схеме монтируется расширительный бак мембранного типа, который не сообщается с окружающей средой, поэтому теплоноситель не испаряется из системы

Мембранный бак дает возможность удерживать в системе оптимальное для насоса и котла давление. Кроме того, закрытая конструкция позволяет применять в качестве теплоносителя любую подходящую по своим параметрам жидкость.

Это дает возможность получить максимально эффективную и экономичную систему с нужными параметрами. Например, не боящуюся замораживания, если в ней используется антифриз.

По способу циркуляции жидкого теплоносителя двухтрубные отопительные системы делятся на две большие группы.

Галерея изображений

Фото из

Закрытый расширительный бачок для отопления

Расположение котла и приборов в закрытых схемах

Воздухоотводчики и балансировочные устройства радиаторов

Группа безопасности двухтрубной закрытой системы

Конструкция с естественной циркуляцией

Основной принцип функционирования системы таков: котел разогревает теплоноситель, который при увеличении температуры расширяется. Плотность жидкости при этом уменьшается.

Благодаря этому более холодная и потому плотная вода постепенно вытесняет разогретую жидкость вверх. Она поднимается до наивысшей точки системы, где начинает понемногу остывать и самотеком движется в радиаторы.

В батареях вода отдает накопленное тепло и, еще больше остывая и увеличивая свою плотность, движется к котлу. Очевидно, что теплоноситель проходит весь цикл самотеком, без использования дополнительного оборудования.

По причине того, что это происходит достаточно медленно, вытесняемый водой воздух успевает переместиться в пиковую верхнюю точку системы, что позволяет избавиться от излишнего завоздушивания.

На рисунке представлена простая схема двухтрубной отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. К ее характерным признакам относят трубопровод больших диаметров, благодаря которому уменьшается гидравлическое сопротивление, и обязательный уклон по ходу движения теплоносителя порядка 2 – 3 мм на погонный метр

Неоспоримым достоинством считается продолжительный срок ее службы. Отсутствие подвижных элементов и циркуляционного насоса, а также замкнутый контур системы с конечным количеством минеральных солей и взвесей существенно продляет время ее эксплуатации.

Специалисты утверждают, что срок службы конструкций с естественной циркуляцией, оснащенных полимерными трубами и биметаллическими радиаторами может составить порядка пятидесяти лет.

Недостатком таких схем считается относительно невысокий перепад давлений. Нужно учитывать еще и определенное сопротивление, которое оказывают радиаторы и трубы движению теплоносителя. Поэтому радиус действия такой системы будет ограничен. Строительными нормами рекомендуется использовать отопление с естественной циркуляцией в радиусе не более 30 м.

Помимо этого, такая система имеет достаточно высокую инерцию, поэтому с растопки котла и до момента стабилизации температуры в отапливаемом здании проходит довольно большое количество времени.

Отрицательным моментом можно считать и то, что все трубы должны быть уложены под определенным уклоном, чтобы жидкость могла двигаться в нужном направлении. Отопительная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции.

Двухтрубная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции: чем ниже опускается температура в отапливаемом помещении, тем выше становится скорость движения теплоносителя

Чем ниже температура окружающей среды, тем выше скорость циркуляции теплоносителя. Кроме этого на продвижение жидкости по отопительному контуру влияют еще несколько факторов: сечение и материал труб разводки, радиус и количество поворотов в схеме двухтрубного отопления частного дома, а также наличием и видом установленной запорной арматуры.

Воздействуя на перечисленные факторы можно добиться наибольшей эффективности системы отопления.

Разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя

В описанную выше схему включается , двигающий теплоноситель по замкнутому отопительному контуру. Это дает значительные преимущества. Прежде всего, увеличивается скорость движения жидкости, за счет чего здание прогревается намного быстрее.

При этом все радиаторы, подключенные к системе, получают теплоноситель примерно одинаковой температуры. Это позволяет им разогреваться максимально равномерно.

При использовании схемы с естественной циркуляцией это невозможно, поскольку температура жидкости, попадающей в радиатор, зависит от расстояния, на которое он удален от котла. Чем дальше батарея, тем холоднее теплоноситель. Принудительная циркуляция дает возможность регулировать уровень разогрева отдельных элементов сети. Кроме того, при необходимости можно перекрывать ее отдельные участки.

Использование циркуляционного насоса позволяет включить в систему мембранный расширительный бак, то есть выполнить ее в закрытом варианте. Таким образом, количество испаряемой жидкости значительно уменьшается.

Кроме того, существенно упрощается монтаж конструкции, поскольку отсутствует необходимость укладывать трубы строго под определенным углом, точно высчитывать их диаметр и высоту подъема.

На рисунке представлена схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией. Здесь присутствует насос, двигающий жидкость по контуру

Еще одно достоинство – возможность достаточно безболезненно вносить необходимые изменения в ее схему и компоновку. Для обустройства такой конструкции используются трубы и комплектующие меньшего диаметра, что ее существенно удешевляет.

Помимо этого такие системы более экономичны благодаря тому, что разница температур жидкого теплоносителя на входе и на выходе котла намного меньше, чем у аналога с естественной циркуляцией.

Наличие в схеме насоса препятствует появлению завоздушенности отопительной магистрали. В целом разводки с использованием принудительной циркуляции считаются более эффективными, но недостатки у них тоже есть.

Наиболее значимый из них – энергозависимость. Насос не может работать без подключения к источнику питания. При отключениях электроэнергии такая система отопления останавливается. При частых отключениях желательно иметь бесперебойный источник энергии.

К числу недостатков обычно относят и финансовые затраты. Часть из них – это цена циркуляционного насоса, а так же стоимость арматуры, которая необходима для его нормального функционирования. Что в целом увеличивает цену монтажа системы. Помимо этого ежемесячно потребуется оплачивать счета за электроэнергию, которая обеспечивает работу циркуляционного насоса.

От правильности выбора насоса во многом зависит эффективность функционирования отопительной системы с принудительной циркуляцией

Схема отопления может быть скомпонована двумя разными способами, которые определяют расположение стояков и трубопроводов в пространстве.

Горизонтальный и вертикальный тип компоновки

Предполагает подключение приборов отопления к горизонтальной магистрали. Преимущественно монтируется большой площади. Стояки в этом случае оптимально располагать в коридорах или подсобных помещениях.

Достоинством такого типа компоновки считается меньшая стоимость самой системы и ее монтажа. Основной недостаток – склонность конструкции к завоздушиванию, поэтому необходима установка кранов Маевского.

Горизонтальная разводка отличается от вертикального варианта тем, что количество вертикальных магистралей в ней минимально. Плюс ее в том, что подающую и обратную магистраль можно проложить под полом, минус в том, что для скрытой прокладки нежелательно применять полимерные трубы и требуется обязательно устанавливать на контур циркуляционный насос

Подключение радиаторов производится к вертикально расположенным стоякам. Такой вариант особенно хорош для зданий с несколькими этажами, поскольку дает возможность подключать к отопительному стояку каждый этаж по отдельности. Основным преимуществом системы считается отсутствие воздушных пробок. При этом обустройство отопительной схемы с вертикальной компоновкой обойдется дороже, чем для горизонтального аналога.

Вертикальная компоновка системы позволяет подключать к отоплению каждый этаж по отдельности, что очень удобно

Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой

Главная отличительная особенность такой конструкции – прокладывание подающего трубопровода по верхней части комнаты, обратка отводится по ее нижней  части.

Важное преимущество такой системы: высокое давление в магистрали, что обусловлено значительной разницей в уровнях обратной и подающей трубы. Благодаря этому обстоятельству их диаметр может быть одинаковым даже при обустройстве схемы с естественной циркуляцией.

Но при этом расширительный бак, который размещается в наивысшей точке схемы, чаще всего оказывается на неотапливаемом чердаке, что может вызвать проблемы. Как вариант можно рассматривать обустройство бака внутри перекрытия, когда его нижняя половина остается в отапливаемой комнате, а верхняя часть выводится на чердак и максимально утепляется.

Если владелец не особенно озабочен наличием труб под потолком комнаты, желательно располагать подающую линию выше уровня окон.

В этом случае расширительный бак можно расположить под потолком, при условии, что высота стояка будет достаточной для обеспечения нормальной скорости теплоносителя. Обратку нужно будет смонтировать максимально близко к уровню пола или даже опустить под него. Правда в последнем случае при обустройстве магистрали нельзя будет использовать соединительные элементы, чтобы исключить появление течи.

На рисунке представлены схемы верхней разводки с попутным и встречным естественным движением теплоносителя. Представлены варианты двухконтурной и одноконтурной разводки

Внешний вид комнаты с проложенными под потолком трубами недостаточно эстетичен. Помимо этого часть тепла уходит вверх, что делает отопительную систему с верхней разводкой недостаточно эффективной.

Поэтому можно попробовать собрать схему с подающей магистралью, проходящей под радиаторами, но это улучшит только внешний вид системы, никак не повлияет на ее недостатки.

Подключение насоса позволяет легко добиться оптимального давления в системе даже при использовании труб минимального диаметра. Максимальный эффект от отопительной системы с разводкой верхнего типа можно получить в двухэтажном частном доме, поскольку естественная циркуляция стимулируется большой разницей в высоте установки котла, находящегося в подвале, и батарей второго этажа.

В очередной раз будет направляться в расширительный бак, который ставится на чердаке или на втором этаже. Откуда по наклонной магистрали жидкость начнет поступать в радиаторы.

В этом случае можно даже совместить отвечающую за наличие горячей воды распределительную емкость и расширительный бак. Если в доме будет установлен энергонезависимый котел, получится полностью автономная отопительная система.

Еще один очень удачный вариант для двухэтажного дома – комбинированная система, объединяющая двух и однотрубные участки. К примеру, однотрубная конструкция монтируется на втором этаже в виде водяного теплого пола, а двухтрубная устанавливается на первом. Возможность регулировать температуру во всех комнатах при этом полностью сохраняется.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой не украшает комнату. Подающую трубу приходится размещать над окном, если постройка не оборудована утепленным чердаком

Главным преимуществом двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой считается высокая скорость продвижения теплоносителя и отсутствие завоздушивания магистрали.

Именно поэтому ее используют достаточно часто, не обращая внимание на значимые недостатки:

  • неэстетичный вид комнат;
  • большой расход труб и комплектующих;
  • отсутствие возможности обогрева помещений большой площади;
  • проблемы с размещением расширительного бака, который не всегда можно совместить с распределительным;
  • дополнительные расходы на декор, чтобы можно было замаскировать трубы.

В целом система с верхней разводкой вполне жизнеспособна, а при грамотно проведенных расчетах еще и очень эффективна.

Двухтрубная конструкция с нижней разводкой

Схема предполагает монтаж подачи и обратки снизу от батарей. В отличие от системы с разводкой верхнего типа направление движения теплоносителя здесь изменено. Он начинает движение снизу наверх, проходит через батареи и направляется по обратке в отопительный котел.

Системы с нижней разводкой могут включать в себя один или несколько контуров. Кроме того, возможно обустройство тупиковой разводки и схемы с попутным движением жидкого теплоносителя.

На рисунке представлена отопительная система двухтрубного типа с нижней разводкой. Нижняя схема прокладки подающей магистрали выгодна тем, что не требует настолько же мощного утепления трубопровода, как при прокладке его в пределах неотапливаемого чердака. Потери тепла тоже существенно ниже

Главный недостаток конструкции – завоздушивание. Чтобы избавиться от него используются краны Маевского. Причем если система установлена в двух или более этажном доме, предполагается, что такой кран должен будет стоять на каждой батарее. Это, безусловно, не очень удобно, поэтому рекомендуется прокладка специальных воздушных линий, которые включаются в систему.

Такие воздухоотводчики собирают воздух из отопительной магистрали и направляют его в центральный стояк. Далее воздух попадает в расширительный бак, откуда и удаляется. Отопительные схемы с нижней разводкой и естественной циркуляцией используются достаточно редко, поскольку имеют ряд ограничений. Прежде всего это то, что большинство включенных в цепь батарей являются конечными.

По этой причине их приходится оснащать спускниками. Если же в системе присутствует расширительный бачок открытого типа, то спускать воздух придется придется практически ежедневно. Монтаж воздушных магистралей, закольцовывающих подающие трубы, позволяет нивелировать этот недостаток. Однако они существенно усложняют схему  и делают ее более громоздкой. Более того, «воздушка» прокладывается по верху комнаты.

Значимое преимущество нижней разводки, заключающееся в отсутствии проложенной на виду магистрали, при этом теряется. Количество используемых для монтажа труб в таком случае вполне сопоставимо с числом деталей, необходимых для верхней разводки. Поэтому для обустройства двухтрубной системы с нижней разводкой чаще всего используется вариант с принудительной циркуляцией.

Внешне системы с нижней разводкой выглядят намного привлекательнее. Трубопроводы выполнены из труб небольшого диаметра, проходят под радиатором и почти незаметны

К значимым достоинствам такой системы можно отнести:

  • Компактное размещение участка управления всей системой. Чаще всего его устанавливают в подвале.
  • Снижение теплопотерь, которое дает прокладка труб по низу помещения.
  • Возможность подключения и эксплуатации отопительной системы до полного завершения строительных или же ремонтных работ. К примеру, первый этаж может отапливаться, а на втором будут проводиться необходимые работы.
  • Значительная экономия тепла благодаря возможности распределять его по отапливаемым помещениям.

К недостаткам нижней разводки относят большое количество труб и комплектующих, необходимых для монтажа и невысокое давление жидкости в подводящей магистрали. Кроме того, отрицательным моментом можно считать и необходимость монтажа на отопительные радиаторы, а также постоянное удаление воздушных пробок из системы.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор и оценка достоинств и недостатков отопительных систем с естественной и с принудительной циркуляцией:

Видео #2. Подробный разбор схемы двухтрубного отопления для трехэтажного загородного дома:

Видео #3. Как самостоятельно обустроить двухтрубную систему отопления в загородном доме:

Отопительная система двухтрубного типа – это широко распространенный способ практичного и эффективного обогрева жилья. Существует множество модификаций такой схемы. Важно правильно выбрать оптимальный вариант для своего дома и произвести грамотный расчет всех параметров системы. Только тогда в доме гарантированно будет тепло и уютно.

Заинтересовала тема статьи, хотите разобраться в неясных момента? Возникли вопросы или есть желание поделиться ценным опытом? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, расположенном под текстом.

Какая система отопления лучше: однотрубная или двухтрубная?

Преимущества и недостатки однотрубных систем

Зная основные недостатки и достоинства однотрубной системы отопления, можно определяться с проектированием отопления в своем частном доме или загородной коттедже. Мы рекомендуем принимать решения только после осмотра объекта специалистом, но уже на начальных этапах проектирования вы можете оценить целесообразность такой системы для помещения.

Аргументы «против»

Самое большое различие, которое имеют однотрубная и двухтрубная система отопления – это последовательное соединение радиаторов, которое в процессе эксплуатации не позволяет регулировать интенсивность нагрева одного из них без последствий для последующих. То есть, если в спальне достаточно жарко и нужно убавить температуру, прижав вентиль на радиаторе, в других комнатах вода в батареях тоже будет остывать.

Второй серьезный минус – однотрубная система отопления дома требует более высокого давления теплоносителя в процессе эксплуатации. Повышается мощность насосов в котельных – повышаются эксплуатационные расходы, появляется больше протечек, система чаще требует пополнения воды. Не исключение и однотрубная система отопления частного дома: в такую систему обязательно нужно врезать насос, в то время как в двухтрубных системах теплоноситель может перемещаться самотеком.

Третий существенный недостаток – однотрубная система отопления дноэтажного дома должна иметь вертикальный розлив. То есть, емкость-расширитель обязательно должен устанавливаться на чердаке, в данном случае выполняющем роль технического этажа. В случае, когда такая система устраивается в многоэтажном жилом доме, необходимо прибегнуть к дополнительным ухищрениям, чтобы обеспечить одинаковую температуру теплоносителя на каждом этаже. Дело в том, что с вертикального излива вода по однотрубным системам отопления спускается вниз, последовательно проходя через радиаторы на каждом этаже. Разумеется, в каждом радиаторе она отдает часть температуры, доходя до первых этажей с потерей теплоэнергии едва ли не до 50%. Поэтому при таких системах на каждом этаже ставят дополнительные перемычки, а на нижних этажах устанавливают большее количество секций радиатора, чем на верхних.

Аргументы «за»

Помимо всего вышеописанного эта система отопления имеет ряд плюсов, которые вполне могут уравновесить недостатки. Во-первых, основные ее отрицательные стороны были характерны для советского времени, когда технический прогресс еще не совершил многих революционных переворотов в технологиях. Сегодня однотрубная система отопления – одна из самых распространенных систем, особенно для частного строительства.

Во-вторых, большой плюс такой системы, разумеется, в экономии материалов. Соединительные трубы, обратные стояки, перемычки и подводы к радиаторам отопления – все это в сумме дает достаточную протяженность трубопровода, который стоит немалых средств. Однотрубная система отопления позволяет избежать монтажа лишних труб, серьезно сэкономив. Во-вторых, это гораздо эстетичнее выглядит.

В-третьих, есть множество технологических решений, которые избавляют от проблем, существовавших в таких системах буквально десяток лет назад. На современные однотрубные системы отопления устанавливают термостатические клапаны, радиаторные регуляторы, специальные воздухоотводчики, балансировочные вентили, удобные шаровые краны. В современных отопительных системах, использующих последовательную подачу теплоносителя, уже можно добиться понижения температуры в предшествующем радиаторе без ее снижения в последующих.

Зная основные особенности однотрубной и двухтрубной систем отопления, можно приступать к проектированию отопления в частном доме или загородной коттедже. Тем не менее, мы рекомендуем приступать к монтажным работам только после осмотра объекта специалистом. Обратитесь к нашим инженерам за помощью в проектировании коммуникаций по телефону +7 (495) 580-29-99 или оставьте заявку на нашем сервисе поиска монтажников montazh.online.

Двухтрубная система отопления: схемы, типы и особенности

Система водяного отопления может быть однотрубной и двухтрубной. Двухтрубная называется так, потому что для работы необходимо две трубы – по одной от котла подается горячий теплоноситель в радиаторы, по другой от элементов отопления отводится остывший и подается снова в котел. С такой системой могут работать котлы любого типа на любом топливе. Могут быть реализованы как принудительная, так и естественная циркуляция. Устанавливаются двухтрубные системы и в одноэтажных, и в двух- или много этажных зданиях.

Достоинства и недостатки

Из способа организации циркуляции теплоносителя вытекает основной минус такого способа организации отопления: двойное количество труб по сравнению с основным конкурентом – однотрубной системой. Несмотря на такое положение затраты на приобретение материалов выше незначительно, а все из-за того, что при 2-х  трубной системе используются меньшие диаметры и труб, и, соответственно фитингов, а стоят они намного меньше. Так что в результате затраты на материалы больше, но незначительно. Чего действительно больше, так это работы, а соответственно требуется и в два раза больше времени.

Двухтрубная система отопления обычного и лучевого типа

Этот недостаток компенсируется тем, что на каждый радиатор можно поставить терморегулирующую головку, при помощи которой система легко балансируется в автоматическом режиме, чего нельзя сделать в однотрубной системе. На таком устройстве выставляете желаемую температуру теплоносителя и она поддерживается постоянно с небольшой погрешностью (точное значение погрешности зависит от марки). В однотрубной системе можно реализовать возможность регулировать температуру каждого радиатора в отдельности, но для этого необходим байпас с игольчатым или трехходовым краном, что усложняет и удорожает систему, сводя на нет выигрыш в денежных средствах на приобретение материалов и времени на установку.

Еще один недостаток двухтрубки – невозможность ремонта радиаторов без останова системы. Это неудобно и это свойство можно обойти, если поставить возле каждого отопительного прибора на подаче и обратке шаровые краны. Перекрыв их, вы сможете снять и отремонтировать радиатор или полотенцесушитель. Система при этом будет функционировать сколь угодно долго.

Чтобы можно было компенсировать систему нужно ставить регулирующую арматуру на каждом радиаторе

Зато есть у такой организации отопления важное преимущество: в отличие от однотрубки, в системе с двумя магистралями на каждый отопительный элемент поступает вода одной температуры – сразу от котла. Хотя она стремиться пойти по пути наименьшего сопротивления и не распространятся далее первого радиатора, установка термостатических головок или кранов для регулирования интенсивности потока решает проблему.

Есть еще одно преимущество – меньшие потери давления и более легкая реализация самотечного отопления или применение насосов меньшей мощности для систем с принудительной циркуляцией.

Классификация 2 трубных систем

Отопительные системы любого типа делятся на открытые и закрытые. В закрытых устанавливается расширительный бачок мембранного типа, который дает возможность функционировать системе при повышенном давлении. Такая система дает возможность использовать в качестве теплоносителя не только воду, но и составы на основе этиленгликоля, которые имеют пониженную температуру замерзания (до -40оС) и называются еще антифризами. Для нормальной работы оборудования в системах отопления должны использоваться специальные составы, разработанные для этих целей, а не общего назначения, и тем более, не автомобильные. То же относится и к используемым присадкам и добавкам: только специализированные. Особенно жестко стоит придерживаться этого правила при использовании дорогостоящих современных котлов с автоматическим управлением – ремонт при неполадках не будет гарантийным, даже если поломка и не связана напрямую с теплоносителем.

Место установки расширительного бака зависит от его типа

В открытой системе в верхней точке встраивается расширительный бачок открытого типа. К нему обычно подсоединяют патрубок для отвода воздуха из системы, а также организовывают трубопровод для слива излишка воды в системе. Иногда из расширительного бака могут забирать теплую воду для хозяйственных нужд, но в этом случае нужно подпитку системы сделать автоматической, а также не использовать добавок и присадок.

С точки зрения безопасности более перспективны закрытые системы и большая часть современных котлов разрабатывается под них. Подробнее о закрытых системах отопления читайте тут.

Вертикальная и горизонтальная двухтрубная система

Есть два типа организации двухтрубной системы – вертикальная и горизонтальная. Вертикальная применяется чаще всего в многоэтажных домах. Она требует большего количества труб, зато легко реализуется возможность подключения радиаторов на каждом этаже. Главное достоинство такой системы – автоматический вывод воздуха (он стремится вверх и там выходит или через расширительный бачек или через спускной вентиль).

Двухтрубная вертикальная разводка системы отопления многоэтажного дома

Горизонтальная двухтрубная система применяется чаще в одноэтажных или, максимум, в двухэтажных домах. Для стравливания воздуха из системы на радиаторах устанавливают краны «Маевского».

Двухтрубная горизонтальная схема отопления двухэтажного частного дома (кликните по картинке чтобы увеличить масштаб)

Верхняя и нижняя разводка

По способу разводки подачи различают систему с верхней и нижней подачей. При верхней разводке труба идет под потолком, а от нее вниз опускаются к радиаторам трубы подачи. Обратка идет вдоль пола. Этот способ хорош тем, что можно легко сделать систему с естественной циркуляцией – перепад высот создает поток достаточной силы, чтобы обеспечить хорошую скорость циркуляции, необходимо только соблюсти уклон с достаточным углом. Но такая система становится все менее популярной из-за эстетических соображений. Хотя, если спрятать трубы вверху под подвесной или натяжной потолок, то на виду останутся только трубы к приборам, а их, собственно, можно замонолитить в стену. Верхняя и нижняя разводка применяются и в вертикальных двухтрубных системах. Разница продемонстрирована на рисунке.

Двухтрубная система с верхней и нижней подводкой теплоносителя

При нижней разводке труба подачи идет понизу, но выше, чем обратка. Тубу подачи располагать можно в подвальном или полуподвальной помещении (обратка еще ниже), между черновым и чистовым полом и т.д.  Подводить/отводить теплоноситель к радиаторам можно, пропустив трубы через отверстия в полу. При таком расположении подключение получается наиболее скрытым и эстетичным. Но тут нужно подбирать расположение котла: в системах с принудительной циркуляцией его положение относительно радиаторов неважно – насос «продавит», а вот в системах с естественной циркуляцией радиаторы должны находиться выше уровня котла, для чего котел заглубляют.

Двухтрубная система разная схема подключения радиаторов

Двухтрубная система отопления двухэтажного частного дома проиллюстрирована в видео. Она имеет два крыла, температура в каждом из которых регулируется вентилями, нижний тип разводки.  Система с принудительной циркуляцией, потому котел висит на стене.

Тупиковая и попутная двухтрубные системы

Тупиковой называется такая система, в которой движение подачи теплоносителя и обратки разнонаправленные. Есть система с попутным движением. Она называется еще петлей/схемой «Тихельмана». Последний вариант проще балансируется и настраивается, особенно при протяженных сетях. Если в системе с попутным движением теплоносителя установлены радиаторы с одинаковым количеством секций, она является автоматически сбалансированной, в то время как при тупиковой схеме понадобится на каждом радиаторе установка термостатического клапана или игольчатого вентиля.

Две схемы движения теплоносителя в двухтрубных системах: попутная и тупиковая

Даже если с схеме «Тихельмана»  установлены разные по количеству секций радиаторы и клапаны/вентиля ставить все равно надо, то шанс сбалансировать такую схему гораздо выше, чем тупиковую, особенно, если она достаточно протяженная.

Для балансировки двухтрубной системы с разнонаправленным движением теплоносителя, вентиль на первом радиаторе требуется прикрутить очень сильно. И может возникнуть ситуация, при которой его потребуется закрыть настолько, что теплоноситель туда и поступать не будет. Получается тогда вам нужно выбирать: не будет греть первая батарея в сети, или последняя, потому как выровнять теплоотдачу в таком случае не удастся.

Системы отопления на два крыла

И все-таки чаще используют систему с тупиковой схемой. А все потому, что длиннее магистраль обратки и собирать ее сложнее. Если отопительный контур у вас не очень большой, вполне можно отрегулировать теплоотдачу на каждом радиаторе и при тупиковом подключении. Если же контур получается большой, а петлю «Тихельмана» делать не хочется, можно разделить один большой отопительный контур на два крыла меньшего размера. Есть условие — для этого должна иметься техническая возможность такого построения сети. При этом в каждом контуре после разделения нужно ставить вентили, которыми будет регулироваться интенсивность потока теплоносителя в каждом из контуров. Без таких вентилей сбалансировать систему или очень сложно, или невозможно.

Разные типы циркуляции теплоносителя продемонстрированы в видео, также в нем даны полезные советы по монтажу и подбору оборудования для систем отопления.

Подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе

В двухтрубной системе реализуется любой из способов подключения радиаторов: диагональное (перекрестное), одностороннее и нижнее. Самый лучший вариант — диагональное подключение. В этом случае теплоотдача от отопительного прибора может быть в районе 95-98% от номинальной тепловой мощности прибора.

Схемы подключения радиаторов к двухтрубной системе

Несмотря на разные значения потерь тепла при каждом из типов подключения, все они используются, просто в разных ситуациях. Нижнее подключение, хотя и самое непроизводительное, чаще встречается, если трубы проложены под полом. В этом случае оно реализуется проще всего. Можно при скрытой прокладке подключать радиаторы и по другим схемам, но тогда или на виду остаются большие участки труб, или прятать их нужно будет в стену.

Боковое подключение практикуют в случае необходимости при числе секций не более 15. В таком случае потерь тепла почти нет, а вот при количестве секций радиатора больше 15 требуется уже диагональное подключение, иначе циркуляция и теплоотдача будет недостаточны.

Возможно, вам будет интересно прочитать статьи «Как выбрать диаметр труб для отопления» и «Как рассчитать количество секций радиаторов для дома и квартиры».

Итоги

Несмотря на то, что на организацию двухтрубных схем используется больше материалов, они становятся более популярными из-за более надежной схемы. Кроме того такую систему легче компенсировать.

Какую систему отопления выбрать: однотрубную или двухтрубную?

Какую систему отопления выбрать: однотрубную или двухтрубную?

 

Для гарантированного получения тепла в зимних условиях рекомендуется заранее выбирать достойную систему отопления. В наше время наиболее часто используются однотрубные, двухтрубные и коллекторные схемы отопления, на которых внимательный покупатель просто обязан сделать акцент.

Самыми востребованными считаются однотрубные версии.Однотрубная система где радиаторы соединяются  друг с другом последовательно и теплоноситель движется по одной трубе. Как правило, вход в радиатор находится в верхней части, а выход в нижней. Труба проходящая под радиатором  имеет меньший диаметр ,чем магистральная и называется байпасом. Его задача облегчить ремонт отопительной системы.

Для сельских домов идеальным выбором окажутся трубы большого (до 100 мм) диаметра – теплоноситель, расширившись от высокой температуры, сможет циркулировать по трубе с уклоном  без использования циркуляционных насосов. До сих пор в частных домах можно встретить такую схему отопления, отлично работающую десятки лет, показавшую отменную надежность.

Двухтрубная система отопления представляет собой систему, где радиаторы отопления соединены с помощью двух параллельных  труб , прямой (подающей),расположенной сверху и обратной (магистральной) , которая снизу. К каждому радиатору подходит теплоноситель с одинаковой температурой и теплоотдача у всех приборов отопления одинаковая. Подключение при данной схеме может быть  верхнее или нижнее, по желанию Заказчика. Радиаторы комплектуются отсекающими кранами и термостатическими головками.

Рассмотрим плюсы однотрубной системы.

 → Простота и удобство монтажа

→ Низкие затраты на оборудование и материалы

→ Короткие сроки монтирования

Недостатки :

→ Не подходит  для домов с большой площадью

→ Неравномерное распределение тепла в разных комнатах

→ Повышенное давление в системе в сравнении с 2-х трубной схемой

→ Последовательное соединение отопительных приборов делает невозможным регулирование температуры в одном из них без того, чтобы это не отражалось на других.

Если требуется большая экономичность при отоплении загородного дома, коттеджа, лучше выбирать двухтрубные системы отопления.

Плюсы двухтрубной системы отопления частного дома

→ Одинаковая температура теплоносителя во всех приборах отопления

→ Схема пригодна для монтажа домов любой площади и этажности

→ Потери давления минимальные в трубопроводах, можно ставить насос меньшей мощности

→ Возможность регулировать температуру любого радиатора без влияния на другие

→ Экономия топлива, а следовательно, денег на отопление дома.

→ Установка запорной арматуры позволит произвести ремонт без остановки системы отопления.

Недостатки двухтрубной схемы:

→ двухтрубная система отопления отлична повышенной ценой и сложностью, но если брать во внимание, что придется платить исключительно по потребленным калориям (придется докупить специальный счетчик, устанавливаемый на радиатор), а не за метраж, как это было принято ранее, то данный тип отопления окупается крайне быстро.

ВЫВОД

Взвесив все  плюсы и минусы, можно сделать вывод, что для небольшого одноэтажного сельского дома подойдет однотрубная система, которая обеспечит более-менее равномерный обогрев и позволит сэкономить на материалах и сроках монтажа. А при строительстве больших,  многоэтажных загородных домов и коттеджей выбирать нужно  2-х трубная система отопления, как более энергоэффективную, а следовательно, более дорогую и сложную.

Если Вы уже выбрали схему отопления и имеете инженерный  проект на коммуникации, хотите произвести монтаж системы отопления в доме, коттедже, промышленном здании, то лучше обратиться к профессионалам. Для получения консультации по всем интересующим вопросам  или заказа услуг по монтажу отопления обращайтесь по номеру телефона м. 8910 982 92 83

Этот блог читают успешные люди

пока  их дом строят профессионалы

Читайте и Вы!

Подпишитесь! Будьте в курсе всех новостей первым!

 

Подписывайтесь на наши группы в соцсетях!

 

   

Двухтрубная система отопления — схема, расчет и монтаж

Ну, что сказать, водяная отопительная система была всегда очень сильно распространена в различных регионах для отопления строений — причиной тому являются её доступность и простота в плане непосредственного использования. Согласно статистическим данным, около семидесяти процентов от всех зданий отапливаются именно благодаря активному применению на практике такого способа отопления.

Поскольку само понятие, именующееся «водяной отопительной системой», является, по собственному определению, больше общим, нежели частным или же каким-либо универсальным, обязательно требуется расчет двухтрубной системы отопления. С этим понятием также ассоциируется отопление двухтрубное с нижней разводкой – распространенный, практичный и экономичный способ для осуществления хорошего обогрева жилья.

Двухтрубная система отопления — схема, принцип функционирования

Главный принцип функционирования отопительного плана конструкций, работающих с помощью использования жидкости, как правило, сохраняется. 2 трубная система отопления — это своеобразный «замкнутый» контур, по которому последовательно, от нагревателя к радиаторам, а затем от радиаторов к нагревателям циркулирует подогретый тепловой носитель.

Отличающаяся от других видов отопления конструктивная особенность здания заключается в имеющихся двух ветках трубопровода.

Двухтрубная система отопления, в схеме которой учитывается предназначение в плане распределения горячего теплоносителя и возможной транспортировки конструкции, гораздо лучше схемы обыкновенной.

2 х трубная система отопления также предполагает подведение горячего теплового носителя с помощью использования одной трубы и правильное его отведение с помощью использования другой трубы. Более простая и дешевая в плане своего обустройства однотрубная конструкция становится менее популярной с каждым годом, поскольку преимущества отопления двухтрубного с нижней разводкой бесспорны: в установленные радиаторы поступает тепловой носитель с одинаковыми температурными показателями.

Для любых помещений можно задавать при помощи термостата необходимый уровень обогрева, который при наличии желания, будет устанавливаться по отдельности на каждую из батарей.

К слову, на тепловую отдачу отопительных агрегатов, функционирующих в других комнатах, регулирование никоим образом влиять не будет.

 



 

Несмотря на то, что правильность теоретических данных по монтажу системы в плане их выполнения являются ортодоксальным понятием, сам монтаж может происходить в любом помещении или же здании, вне зависимости от количества квартир или же этажей.

2-х трубная система отопления. Классификация и теоретическая информация.

За счёт применения на подводящих трубопроводах специальной запорной арматуры, требуемый ремонт или смена радиаторов производятся без необходимости остановки системы. К так называемым «минусам» сооружения можно отнести удвоенную длину трубопровода и, конечно же, обязательность покупки двойного количества труб.

Но считать это серьёзнейшим негативным свойством, всё же, не нужно. При осуществлении монтажа отопительной системы могут быть применены трубы с относительно небольшим диаметром — отметим, что типовые параметры вентилей, фасонных изделий, деталей крепежа и различных соединений также будут невелики.

Специалисты, занимаясь просмотром схем двухтрубной системы отопления, отмечают, что сумма, требуемая для обеспечения обустройства не будет большей, нежели сумма, потраченная на монтаж системы однотрубной.

При использовании двухтрубной схемы разводки у жильцов имеется уникальная возможность осуществления регулирования температурных показателей в любых помещениях, вне зависимости от ориентации на функционирование отопления в других квартирах — все, как говорится, индивидуально.

Основным критерием разделения можно вполне оправданно считать тип расширительного бака, который непосредственным образом используется в конструкции. Нередки случаи, когда при ориентации на теоретическую информацию, в самой верхней точке сооружения монтируется расширительный открытый бак, предоставляющий возможность тепловому носителю хорошо испаряться.

В таком случае, параметры внутреннего давления отопительной системы будут низкими относительно тех же параметров у других систем.

Кстати, при отсутствии испарения, вместо воды можно использовать примеси и растворы, в основе которых будет находиться гликоген.

 

Разводка отопления двухэтажного дома — схема и план

Схема с естественной циркуляцией теплоносителя

Выбор схемы отопления двухэтажного дома зависит от его площади и планировки. Наиболее привычной и широко распространенной схемой для дач и загородных домов по-прежнему остается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, мало чем отличающаяся от схемы отопления одноэтажных домов.
 

Единственной особенностью схемы разводки отопления с естественной циркуляцией в двухэтажном доме является выбор места для установки расширительного бака. Нет необходимости выносить его на чердак и можно ограничиться расположением в любом месте на втором этаже (разумеется, в самой высокой точке комнаты), обеспечив возможность сброса теплоносителя.

При таком способе подключения отопительных приборов теплоноситель поступает в них сверху (верхняя разводка), благодаря чему обеспечивается равномерный прогрев радиаторов и отапливаемых помещений. Для обеспечения направленного движения теплоносителя трубы необходимо прокладывать с уклоном 3-5 градусов, помня о том, что диаметр обратного трубопровода по мере приближения к котлу должен увеличиваться.

Подающий трубопровод может быть проложен под потолком или под подоконниками. Примеры подключения радиаторов приведены на рисунке 1.

Среди достоинств схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией можно отметить:

  • Независимость от подачи электроэнергии
  • Надежность
  • Простоту эксплуатации
  • Бесшумность работы системы

К сожалению, недостатков в системе отопления с естественной циркуляцией на много больше, чем достоинств:

  • Сложность монтажа и необходимость прокладки труб с обязательным уклоном
  • Малая обогреваемая площадь: у системы просто не хватит напора для обогрева двухэтажного дома площадью более 130 м2
  • Низкая эффективность
  • Большой перепад температур между подачей и обраткой, что негативно сказывается на работе котла
  • Присутствие в теплоносителе кислорода и как следствие, внутренняя коррозия системы
  • Необходимость следить за уровнем постоянно испаряющегося теплоносителя и подливать его. В итоге на трубах образуется накипь.
  • По этой же причине нельзя использовать антифриз
  • Высокая материалоемкость системы

Намного эффективнее в двухэтажном доме использовать системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. При этом проще всего реализовать следующие схемы:

  • Однотрубную
  • Двухтрубную
  • Коллекторную

Их можно выполнить самостоятельно

Однотрубная схема отопления двухэтажного дома

При однотрубной схеме подключения отопительных приборов движение теплоносителя разделяется на две ветви, одна из которых идет на первый этаж, а вторая на второй этаж. На каждом этаже на входе трубы отопления ставится запорная арматура, что позволяет обогревать только половину помещений.

После прохождения через приборы отопления трубы с теплоносителем вновь объединяются в одну, идущую к котлу. Подключение радиаторов на каждом этаже такое же, как и для одноэтажных построек.

Для регулирования уровня нагрева радиаторов и проведения балансировки системы на входе каждого отопительного прибора устанавливается запорная арматура. На выходе из радиатора также устанавливается запорная арматура, предназначенная для его отключения в случае замены или ремонта. При таком подключении замену приборов отопления можно выполнять без остановки всей системы и слива воды. Также на каждый радиатор в верхней его части устанавливается вентиль для сброса воздуха.

Установка радиаторов выполняется с байпасной линией, что в значительной мере повышает равномерность прогрева помещения. Монтировать отопительные приборы можно и без байпасной линии, но в этом случае необходимо устанавливать в доме отопительные приборы различной тепловой мощности с учетом потери остывания теплоносителя: чем дальше от котла, тем больше секций должно быть у радиатора. Если не следовать этому правилу, то в одних комнатах будет жарко, а в других, наоборот, холодно.

Схема отопления двухэтажного дома может быть и без запорной арматуры, вернее, с меньшим ее количеством, но при этом в значительной степени снижается ее маневренность. В этом случае вести речь о раздельном отоплении первого и второго этажей уже не придется.

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления

  • Однотрубная система отопления относительно проста в монтаже
  • Ее использование обеспечивает эффективную теплоотдачу
  • Однотрубная система отопления двухэтажного дома позволяет сэкономить на материалах.

К недостаткам отопительной системы этого вида следует отнести неравномерность распределения тепла по отопительным приборам, а также необходимость проведения балансировки системы.

Всех этих недостатков лишена двухтрубная система отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией обеспечивает равномерное распределение тепла и является более эффективной системой, не зря ее часто сравнивают с кровеносной системой человека. В ней к каждому отопительному прибору нагретый теплоноситель подается отдельно через ответвление из общей подающей трубы. К обратному трубопроводу от каждого радиатора также предусмотрен отвод.

Радиаторы устанавливаются с воздухоотводчиками и запорной арматурой на трубе подачи, позволяющей менять степень нагрева отопительного прибора. В целях безопасности и во избежание избыточного давления в отопительном приборе, на отводе от радиатора обратной трубы запорная арматура не ставится.  Подающая труба может быть проложена под потолком или под подоконником.

Единственным недостатком двухтрубной системы отопления является ее высокая материалоемкость: трубы нужны в двойном количестве для подачи и обратки. К тому же трубы трудно декорировать, а спрятать их не всегда удается. Всех этих недостатков лишена коллекторная схема отопления.

Коллекторная схема отопления двухэтажного дома

Коллекторная схема с равным успехом может использоваться для обогрева как одноэтажного, так и двухэтажного дома. Работает она только с принудительным движением теплоносителя, который подается предварительно на коллектор. При этом каждый отопительный прибор отдельно подключается к коллектору через запорную арматуру.

Преимущества коллекторной системы

Подобный способ подключения позволяет монтировать и демонтировать отопительные приборы на работающей системе, без ее остановки и слива теплоносителя.

  • Системой легко управлять. Каждый ее контур является независимым и может быть подключен к отдельной системе автоматического регулирования с отдельным циркуляционным насосом.
  • Можно подключить теплый пол
  • Можно спрятать трубы в фальшпол, расположив коллектор в отдельном шкафу
  • Система отопления просто монтируется и может быть выполнена «собственными руками»

Чему отдать предпочтение

Любая из приведенных схем отопления двухэтажного дома проверена на практике и неоднократно доказывала свою эффективность. Принципиальной разницы между ними нет. Реализовать на практике намного проще коллекторную схему отопления.
 
 

однотрубная и 2х трубная система, как сделать обогрев 2 этажного частного жилища своими руками

Отопительный сезон в России длится в среднем около 5–6 месяцев, климат суров. Эффективное и экономичное устройство обогрева дома сбережёт деньги, сделает жилище комфортным для житья.

Существует несколько вариантов построения отопительных коммуникаций. У каждого присутствуют преимущества и недостатки.

Общий принцип схем отопления состоит в постоянной циркуляции теплоносителя (воды, пара или антифриза) в замкнутой системе от нагревающего элемента (котла) до потребителей тепла (радиаторов, конвекторов) с поддержанием приемлемой температуры теплоносителя.

Схемы отопления двухэтажного частного дома

Существует несколько схем отопления для частного дома в два этажа.

Однотрубная система обогрева своими руками

Схема отличается меньшим количеством труб, необходимых для прокладывания по помещениям и простотой монтажа. При этом трубы применяются большего диаметра, чем при остальных способах проведения отопления.

Это нужно для меньшей сопротивляемости потоку жидкости. Для применения схемы требуется наличие в устройстве здания чердака, где будет установлен расширительный бак и подвал для размещения водогрея.

Конструктивные элементы однотрубного отопления:

  1. Устройство для нагрева отопительной жидкости. В этом качестве выступает котёл, который по методу нагревания бывает: газовым, электрическим, твердотопливным.
  2. Тепловые магистрали: основной стояк, отопительные трубопроводы, соединяющие внутренние элементы, обратная магистраль.
  3. Отопительные радиаторы.
  4. Расширительный бачок для компенсации теплового расширения рабочей жидкости, должен быть герметичным для предотвращения попадания воздуха в систему, устанавливается в наиболее высокой точке.

Работает отопительная система по принципу либо самостоятельного заполнения, либо принудительного — при помощи подключаемого насоса. Если применяется насос, то трубопроводы монтируют без наклона.

Основной стояк-трубопровод соединяет котёл с расширительным баком по вертикали. От него ответвляются трубопроводы по этажам, они располагаются под наклоном к горизонту, чтобы вода могла свободно заполнять элементы системы самотёком. Обратный трубопровод даёт возможность циркулирующей жидкости стекать в исходную точку — котёл.

Главное отличие однотрубной системы — простота и надёжность, отсутствие сложных элементов, а без насоса — бесшумная работа.

Отрицательная сторона этой схемы в том, что наклонно установленные трубы в помещениях портят внешний вид и второй этаж прогревается лучше, чем первый.

Даже при использовании насоса продуктивность отопления будет ниже, чем в других системах.

Ещё один минус — большие затраты энергии для оптимального нагрева теплоносителя, без чего температура воздуха в помещениях будет ниже комфортной.

Самостоятельно собрать систему нетрудно: расположив отопительные радиаторы в нужных местах помещений, соединив их пластиковыми трубами и установив котёл с расширительным баком по вертикали, относительно друг друга. Технологии стыковки труб доступны для непрофессионалов и не вызовут трудностей.

Таким образом, однотрубную схему целесообразно применять в небольших домах с малой площадью комнат, а также, если жилье не используется для постоянного проживания круглый год.

2х трубная система обогрева

Применяются варианты исполнения, как с естественной, так и с принудительной циркуляцией.

Фото 1. Схема двухтрубной системы отопления. Цифрами указаны составные части отопительной конструкции.

Устройство:

  1. Котёл для нагрева жидкости.
  2. Трубопровод для подачи теплоносителя (разгонный участок), самая большая по диаметру труба.
  3. Отопительные приборы (радиаторы). Устанавливаются выше уровня расположения котла.
  4. Трубопровод для возврата жидкости («обратка»).

Есть возможность включения в систему насоса.

Если используется метод пассивной циркуляции теплоносителя, то трубы подачи непременно должны быть выше радиаторов («верхняя подача») и устанавливаться под наклоном.

Схема отличается тем, что для каждого потребителя тепла предусмотрена отдельная подача рабочей жидкости напрямую от котла и отдельный отвод остывшего теплоносителя обратно. Т. е., присутствуют два автономных контура: подачи и «обратки». Потери тепла возможны только на самих трубах, что «лечится» их дополнительной теплоизоляцией.

Применяемые закрытые и открытые системы, отличаются свойствами расширительного бака: герметичным или нет.

Открытый бачок даёт возможность избавиться от лишней жидкости и пара, получившихся в результате нагрева, изготовить такой бачок можно из подручных средств, например, нержавеющей ёмкости.

Характерной чертой является необходимость следить за его наполненностью, иначе в систему попадёт воздух.

Закрытый бак должен поддерживать определённый баланс давления в системе, конструктивно он более сложен, самостоятельное изготовление вряд ли возможно. Зато, при правильном расчёте, исключается разлив рабочей жидкости, что значительно при использовании дорогостоящего антифриза.

Важно! Современные заводские котлы могут быть оснащены расширительным бачком мембранного типа. В этом случае установка ещё одного бака не требуется. Но придётся устанавливать дополнительные газоотводчики для сброса избыточного давления.

Преимуществом является возможность корректирования температуры для каждого потребителя при помощи установки дополнительных терморегуляторов. Например, если одно из помещений не нуждается в сильном обогреве.

Схема сбалансирована, поэтому не требует комплектования мощными котлами, а значит экономична.

При необходимости замены какого-либо элемента системы, не требуется останавливать весь комплекс, кранами перекрывается отдельный радиатор, после чего демонтируется.

Проектировка и сборка системы требует сложной подготовки и расчётов, её стоимость заметно выше, так как используется больше материала (трубопроводов и арматуры). А при применении в качестве рабочей жидкости антифриза, его объем тоже в два раза больше, чем в однотрубных системах.

Если применяется закрытая схема с принудительной циркуляцией, необходима установка измерительных защитных приборов: манометров, аварийных предохранительных клапанов в разных точках контуров системы.

Фото 2. Манометр, установленный в двухтрубной отопительной системе. Прибор позволяет измерить давление в конструкции.

Двухтрубная система проста и надёжна, работает бесшумно и не требует электроэнергии (если котёл не используется), но есть и минусы:

  • радиаторы не должны располагаться дальше 30 м от котла;
  • сложности при расчётах и монтаже — при неграмотной установке есть вероятность возникновения слишком большого сопротивления естественному напору, система замрёт;
  • трубы в помещениях располагаются так, что скрыть их не представляется возможным;
  • средняя эффективность обогрева — значительная часть тепла идёт на обеспечение пассивной циркуляции;
  • зависимость системы от электроэнергии, если применяется принудительная циркуляция.

Для того чтобы самостоятельно внедрить двухтрубную систему, придётся потратить время для точных расчётов и создания проекта подключения, после чего приобрести необходимые материалы и начать монтаж.

Вам также будет интересно:

Коллекторная схема отопления для 2 этажного дома

Эта прогрессивная отопительная схема оборудуется отдельным устройством распределения потоков рабочей жидкости — коллекторным узлом. С его помощью теплоноситель по отдельным контурам достигает потребителей, а по обратным трубопроводам остывшая жидкость возвращается к коллектору и устремляется назад в котёл.

Фото 3. Коллекторный узел отопления, встроенный в специальный шкаф. Всего включает в себя пять отопительных контуров.

Особенность заключается в том, что управление системой производится из одного места, распределительного шкафа, в котором размещаются гребёнки — сантехнические элементы с одним входом и несколькими выходами.

Так как подводка к каждому потребителю индивидуальна, можно использовать трубопроводы малого диаметра, эффективность отопления при этом сильно не снижается. Точечное управление каждым прибором позволяет плавно регулировать климат в доме. У коллекторных систем самый высокий КПД среди всех отопительных схем.

Принципы сборки:

  1. Установка автоматического воздухоотводчика, клапан «врезается» в канал подачи и «обратки» коллектора.
  2. Объём расширительного бака должен занимать 3—4% от общего объёма воды.
  3. Расширительный бачок устанавливают в трубопровод «обратки» перед циркуляционным насосом по ходу движения жидкости.
  4. Циркуляционные насосы должны стоять на каждом контуре, лучше на «обратке», где температура ниже, следовательно, эффективность его работы будет выше.

Внимание! Циркуляционный насос устанавливают так, чтобы его рабочий вал располагался горизонтально, иначе любая потенциальная воздушная пробка в системе приведёт к вымыванию смазки и поломке насоса.

К минусам коллекторных систем относятся: использование большого количества труб и необходимость применения в системе дополнительных циркуляционных насосов.

Кроме этого, перебои с электроэнергией, даже если котёл работает на газе или дровах, вызовет остановку теплоснабжения в доме.

Жидкость не будет нормально циркулировать без необходимого давления в трубопроводах.

Выполнить внедрение коллекторной системы в помещениях самостоятельно, без помощи специалистов, весьма затруднительно. Требуется опыт расчёта и навык компоновки основных узлов. Это равносильно прокладыванию сложной электропроводки в доме с большим количеством потребителей.

Без этого есть риск бессмысленного вложения крупных средств и получения неработоспособного или потенциально опасного отопительного комплекса. А все переделки выльются в ещё большие денежные затраты.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается о разновидностях отопительных схем с естественной циркуляцией для двухэтажного дома.

Безопасная и эффективная отопительная система — дело рук профессионалов

Провести отопление в доме под силу каждому владельцу. Но без специальных знаний и опыта существует риск получить неработоспособную или малоэффективную систему. Вместо экономии средств, хозяин дома будет тратить ещё больше денег и личного времени, занимаясь переделками и устранением неисправностей.

А самодельные системы с принудительной циркуляцией теплоносителя бывают потенциально опасны.

В случае прорыва трубопровода, жидкость, находящаяся под давлением, может повредить имущество и вызвать пожар.

При обращении в фирмы, которые занимаются отопительными системами, инженеры разработают вариации схем отопления под конкретный дом, с учётом его индивидуальных особенностей.

Останется выбрать вариант исходя из материальных возможностей. Кроме того, фирма, выполнив работу, сможет взять на себя функции по обслуживанию и профилактике системы отопления в доме.

Типы систем отопления дома

Существует несколько типов систем, используемых для обеспечения тепла в доме, и в пределах каждого широкого типа существует множество вариаций. Некоторые системы отопления имеют общие компоненты с охлаждающим оборудованием дома, а некоторые системы обеспечивают как отопление, так и охлаждение. Термин HVAC — отопление, вентиляция и кондиционирование — используется для описания всей системы климат-контроля в доме.

Независимо от того, какая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используется, все отопительные приборы предназначены для отвода тепловой энергии от источника топлива и передачи ее в жилые помещения для поддержания комфортной температуры окружающей среды.В системах отопления могут использоваться различные источники топлива, включая природный газ, пропан, мазут, биотопливо (например, дрова) и электричество. Некоторые дома имеют более одной системы отопления, например, когда дополнительный или готовый подвал обогревается другой системой, чем остальная часть дома.

Системы воздушного отопления / охлаждения

Безусловно, наиболее распространенной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в современных домах в Северной Америке является система приточного воздуха, в которой используется печь с нагнетательным вентилятором, который подает теплый воздух в различные комнаты дома через сеть воздуховодов.Системы с принудительной подачей воздуха очень быстро регулируют температуру в помещении, а поскольку в системах кондиционирования могут использоваться один и тот же вентилятор и воздуховоды, это эффективная общая система HVAC.

Источники топлива: Топки, питающие системы с принудительной подачей воздуха, могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.

Распределение: Воздух, нагретый горелкой печи или нагревательным элементом, воздух распределяется по сети каналов к нагревательным регистрам в отдельных помещениях.Другая система каналов возвращает воздух обратно в топку через возврат холодного воздуха.

Преимущества:

  • Системы с принудительной подачей воздуха можно фильтровать для удаления пыли и аллергенов. Однако они также могут увеличить количество переносимых по воздуху аллергенов.
  • Увлажнитель (или осушитель) может быть интегрирован в систему принудительной подачи воздуха.
  • Печи с принудительной циркуляцией воздуха относительно недороги.
  • Эти печи могут достигать самых высоких показателей AFUE (годовой эффективности использования топлива) среди всех систем отопления (но это не обязательно означает, что это наиболее эффективный способ обогрева дома).
  • Системы с принудительной подачей воздуха могут сочетать охлаждение с обогревом.

Недостатки:

  • Требуется воздуховод и занимает место в стенах.
  • Печные вентиляторы могут быть шумными.
  • Движущийся воздух может распространять аллергены.
  • Движущийся воздух может стать сухим, если его не увлажнить.
  • Поскольку системы с принудительной подачей воздуха нагревают воздух, а не предметы в комнате, это не считается самым удобным способом обогрева.

BanksPhotos / Getty Images

Системы гравитационных печей на воздухе

Предшественники систем с принудительной подачей воздуха, гравитационные воздушные печи также распределяют воздух через систему металлических каналов, но вместо того, чтобы нагнетать воздух через воздуходувку, гравитационные воздушные системы работают по простой физике: теплый воздух поднимается и холодный воздух опускается. Печь с гравитационным воздухом в подвале нагревает воздух, который затем поднимается по воздуховодам в разные комнаты. Холодный воздух возвращается в топку по системе каналов возврата холодного воздуха.Так называемые печи «осьминоги», которые можно найти во многих старых домах, представляют собой печи с гравитационным воздухом.

Системы гравитационного воздуха больше не устанавливаются, но во многих старых домах они продолжают работать эффективно.

Источник топлива: Печи с принудительным воздухом могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.

Распределение : Кондиционированный воздух циркулирует по сети металлических воздуховодов.

Преимущества :

  • Гравитационные системы не имеют движущихся частей и могут служить многие десятилетия.
  • Системное оборудование очень надежное и требует минимального обслуживания.

Недостатки :

  • Воздух не фильтруется эффективно.
  • Энергоэффективность ниже, чем у более новых печей.
  • Регулировка температуры происходит медленно, потому что системы работают за счет простых конвекционных потоков.

Системы лучистого отопления для пола

Современные теплые полы — это разновидность систем лучистого отопления.Лучистое отопление отличается от принудительного воздушного отопления тем, что нагревает предметы и материалы, такие как мебель и пол, а не только воздух. Большинство излучающих систем для всего дома распределяют тепло через горячую воду, нагретую в бойлере или водонагревателе.

Напольное отопление включает в себя пластиковые водопроводные трубы, устанавливаемые внутри бетонных перекрытий или прикрепляемые к верхней или нижней части деревянных полов. Он тихий и в целом энергоэффективный. Он имеет тенденцию нагреваться медленнее и требует больше времени для адаптации, чем принудительное воздушное тепло, но его тепло более стабильно.

Существуют также внутрипольные системы, в которых используется электропроводка, проложенная под напольными материалами, обычно керамической или каменной плиткой. Они менее энергоэффективны, чем системы горячего водоснабжения, и обычно используются только в небольших помещениях, таких как ванные комнаты.

Источники топлива : Системы трубопроводов горячей воды обычно обогреваются центральным котлом, который может работать на природном газе, жидком пропане (LP) или электричестве. Горячая вода также может быть обеспечена солнечными системами горячего водоснабжения, которые обычно используются в дополнение к топливным системам.

Распределение : Напольные системы обычно распределяются с помощью горячей воды, протекающей по пластиковым трубам.

Преимущества :

  • Излучающие системы обеспечивают комфортное, равномерное тепло.
  • При отоплении котлами излучающие системы могут быть очень энергоэффективными.

Недостатки :

  • Излучающие системы относительно медленно нагреваются и приспосабливаются к изменениям температуры.
  • Установка внутрипольных систем может быть дорогостоящей.
  • При возникновении проблем с обслуживанием доступ к скрытым трубопроводам затруднен.
  • Котельные системы нельзя совмещать с кондиционированием воздуха.

elenaleonova / Getty Images

Традиционные котельные и радиаторные системы

Старые дома и многоквартирные дома в Северной Америке часто отапливаются традиционными котельными и радиаторными системами. К ним относятся центральный котел, который направляет пар или горячую воду по трубам к радиаторам, расположенным в стратегически важных местах вокруг дома.Классический радиатор — чугунный вертикальный блок, обычно устанавливаемый возле окон — часто называют паровым радиатором, хотя этот термин иногда неточен.

На самом деле с этими старыми радиаторами используются два типа систем. Настоящие паровые котлы действительно направляют газообразный пар по трубам к отдельным радиаторам, который затем конденсируется обратно в воду и возвращается в котел для повторного нагрева. В современных радиаторных системах горячая вода подается в радиаторы с помощью электронасосов. Горячая вода отдает тепло в радиаторе, а охлажденная вода возвращается в бойлер для дополнительного нагрева.Радиаторные системы с горячей водой очень распространены в Европе.

Источники топлива: Системы котлов / радиаторов могут работать на природном газе, жидком пропане, мазуте или электричестве. Оригинальные котлы могли даже работать на угле.

Распределение: Тепло вырабатывается паром или горячей водой, циркулирующими по металлическим трубам к радиаторам, форма которых облегчает передачу тепловой энергии.

Преимущества :

  • Лучистое тепло довольно комфортно и не сушит воздух, как принудительное тепло.
  • Радиаторы

  • можно обновить до низкопрофильных плинтусов или панельных радиаторов.
  • При замене старых котлов современные котлы могут предложить очень хорошую энергоэффективность.

Недостатки :

  • Радиаторы могут быть некрасивыми.
  • Расположение радиаторов может ограничивать размещение мебели и оконные покрытия.
  • Котельные системы нельзя совмещать с кондиционированием воздуха.

Дэвид Де Лосси / Getty Images

Радиатор плинтуса с горячей водой

Еще одна более современная форма лучистого тепла — это система плинтуса с горячей водой, также известная как гидронная система.В этих системах также используется централизованный бойлер для нагрева воды, которая циркулирует по системе водяных труб к низкопрофильным нагревательным элементам на плинтусе, которые излучают тепло от воды в комнату через тонкие металлические ребра, окружающие водопроводную трубу. По сути, это просто обновленная, усовершенствованная версия старых вертикальных радиаторных систем.

Источники топлива: Котлы для гидравлических систем могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве. Им также могут помочь солнечные системы отопления.

Распределение :

  • Горячая вода нагревается котлом и подается на плинтусы типа «ребристая труба», установленные вдоль стен. Ребра увеличивают площадь отвода тепла для повышения эффективности.
  • Тепло распределяется за счет естественной конвекции: нагретый воздух поднимается от плинтуса, а холодный воздух падает в сторону блока для обогрева.

Преимущества :

  • Гидравлические системы могут предложить отличную энергоэффективность.
  • Гидравлические системы работают тихо, потому что в них нет вентиляторов или нагнетателей.
  • Температуру можно точно контролировать.
  • Радиаторные системы очень долговечны и не требуют значительного обслуживания.

Недостатки :

  • Излучатели / конвекционные блоки на плинтусе не должны иметь препятствий и могут создавать проблемы при расстановке мебели и дизайне драпировки.
  • Радиаторы медленно нагреваются.
  • Системы горячего водоснабжения нельзя комбинировать с системами кондиционирования воздуха.
  • Если тепло будет отключено на продолжительное время, трубы отопления могут замерзнуть.

Thinkstock Images / Getty Images

Системы отопления с тепловым насосом

Новейшая технология отопления (и охлаждения) дома — это тепловой насос. Используя систему, аналогичную кондиционеру, тепловые насосы извлекают тепло из воздуха и доставляют его в дом через внутренний кондиционер. Стандартные домашние системы представляют собой воздушные тепловые насосы, которые забирают тепло из наружного воздуха.Существуют также наземные или геотермальные тепловые насосы, которые отбирают тепло из глубины земли, а также водяные тепловые насосы, которые получают тепло от пруда или озера.

Популярный тип теплового насоса с воздушным источником — это мини-сплит или бесканальная система. Это относительно небольшой наружный компрессорный агрегат и один или несколько внутренних воздухообрабатывающих агрегатов, которые легко добавить к пристройке комнаты или удаленным районам дома. Многие системы тепловых насосов являются реверсивными и могут быть переключены в режим кондиционирования летом.Тепловые насосы могут быть энергоэффективными, но они подходят только для относительно мягкого климата; они менее эффективны в очень жаркую и очень холодную погоду.

Источники топлива: Тепловые насосы обычно работают от электричества, хотя также доступны модели, работающие на природном газе.

Распределение : Тепло (и охлаждение) обеспечивается настенными блоками, которые продувают воздухом змеевики испарителя, связанные с наружным насосом, который отбирает или поглощает тепло снаружи.

Преимущества :

  • Системы предлагают как обогрев, так и охлаждение.
  • Тепловые насосы могут быть очень энергоэффективными.
  • Индивидуальные настенные блоки позволяют точно контролировать каждую комнату.
  • Вентиляторы тише, чем центральные приточно-вытяжные системы.
  • Никаких воздуховодов не требуется.

Недостатки :

  • Тепловые насосы лучше всего подходят для относительно мягкого климата.
  • Распределение нагретого или охлажденного воздуха может быть ограничено, поскольку он исходит от одного блока (в каждой комнате или зоне).

Системы электрического сопротивления

Электрические обогреватели для плинтусов и другие типы электрических обогревателей обычно не используются для первичных систем отопления дома, в основном из-за высокой стоимости электроэнергии. Тем не менее, они остаются популярным вариантом дополнительного отопления в готовых подвалах, домашних офисах и сезонных помещениях (например, трехсезонных верандах и соляриях). Электрические обогреватели просты и недороги в установке, и для них не требуются воздуховоды, насосы, кондиционеры или другое распределительное оборудование.Агрегаты недорогие, не имеют движущихся частей и практически не требуют обслуживания.

Помимо обычных обогревателей для плинтусов, существуют электрические лучистые обогреватели, которые нагреваются излучением. Обычно они устанавливаются под потолком и направлены на людей, находящихся в комнате, обеспечивая более целенаправленное тепло, чем при использовании плинтусов. Лучистые обогреватели также более энергоэффективны, чем плинтусы.

Распределение : В обогревателях плинтуса используется естественная конвекция для циркуляции тепла по комнате.Настенные обогреватели и многие специальные обогреватели (например, обогреватели toekick) обычно имеют внутренние вентиляторы, которые выдувают нагретый воздух.

Преимущества :

  • Нагревательные элементы универсальны и могут быть установлены практически в любом месте.
  • Системам требуется только электрическая цепь для питания.
  • Агрегаты без вентиляторов работают бесшумно.
  • Лучистые электрические обогреватели нагревают предметы в помещении, как лучистое тепло в полу.
  • Не требуются воздуховоды или дорогостоящая установка.

Недостатки :

  • Электронагреватели очень дороги в эксплуатации.
  • Они потребляют много электроэнергии и поэтому вносят непропорциональный вклад в чрезмерное использование электросетей и связанные с этим проблемы.
  • Большая часть электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, поэтому электрические обогреватели, хотя и чисты в эксплуатации, в значительной степени способствуют загрязнению воздуха и выбросу углерода в атмосферу.

Попадание в горячую воду: Практическое руководство по системам водяного отопления

Одним из положительных результатов недавнего энергетического кризиса стало развитие и совершенствование технологий использования альтернативных форм энергии.Нигде эти усилия не были более очевидными, чем рост использования древесины в качестве источника топлива. Многие односемейные дома, построенные в последние годы, предусматривают хотя бы частичное отопление дровами. Некоторые коммерческие, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, которым требуется большое количество тепла, также либо перешли на древесину, либо рассмотрели ее.

Один из наиболее удобных, эффективных и рентабельных способов, с помощью которых жилые, сельскохозяйственные и небольшие коммерческие пользователи могут пользоваться преимуществами энергии на базе древесины, — это использование системы водяного отопления (часто называемой гидравлической).Системы горячего водоснабжения, работающие на древесном топливе, особенно подходят для малых и средних предприятий. Основным преимуществом этих систем является то, что они обеспечивают постоянный нагрев при относительно нечастой загрузке. Они также безопасны и могут сжигать недорогое древесное топливо во многих различных формах. Хотя этой технологии как минимум 200 лет, сегодня стоит подумать о ней.

Расширение биологической и сельскохозяйственной инженерии в Государственном университете Северной Каролины спроектировало и протестировало ряд гидравлических систем различных размеров за последние годы.Планы для этих систем доступны за небольшую плату. В настоящее время в Северной Каролине действует несколько тысяч жилых систем горячего водоснабжения, работающих на дровах. Кроме того, около 60 единиц используются для сушки табака и около 300 — для обогрева теплиц. Хотя многие из этих систем были построены на основе проверенных планов, некоторые из них — нет. Когда в системе возникают проблемы, это часто происходит из-за того, что некоторые важные конструктивные или эксплуатационные требования были упущены из виду.

Для эффективной работы важно понимать и соблюдать определенные основные правила.Эта публикация предоставляет оператору системы водяного отопления важную базовую информацию об этом типе системы и ее работе. В первых двух разделах описывается система горячего водоснабжения и ее части, объясняются функции каждой части и даются некоторые простые расчеты конструкции для тех, кто хочет построить свою собственную систему. Третий раздел поможет читателю развить понимание древесного топлива, а четвертый описывает и объясняет экономику систем горячего водоснабжения.

В системе водяного отопления вода используется для хранения тепловой энергии и передачи ее от горящего топлива к месту, где будет использоваться тепло.Все системы горячего водоснабжения (гидроники) состоят из пяти основных частей:

  • Топка , камера, в которой сжигается топливо;
  • A резервуар для воды , в котором тепло поглощается и хранится;
  • А насосно-трубопроводная система для транспортировки нагретой воды;
  • Теплообменник для отвода тепла там, где оно необходимо;
  • Система управления для управления скоростью использования тепла.

При проектировании водонагревателя на дровах важны три фактора:

  1. Горение . Система должна быть спроектирована так, чтобы топливо сгорало максимально полно.
  2. Теплообмен . Конструкция должна позволять как можно большему количеству выделяемого тепла попадать в воду.
  3. Сохранение тепла . Система должна позволять как можно меньше тепла уходить неиспользованным.

Самая важная часть любой системы горячего водоснабжения — топка или камера сгорания.Если он неправильного размера или плохо спроектирован, производительность всей системы пострадает. Самая частая проблема домашних систем горячего водоснабжения — это плохо спроектированная топка. К сожалению, это также одна из самых сложных проблем, которую можно решить без изменения конструкции и восстановления топки.

Как горит древесина

Чтобы оценить необходимость правильно спроектированной топки, необходимо понимать, как горит дрова. Горение (горение) — это процесс, при котором кислород химически соединяется с топливом, выделяя тепло.Тепло также необходимо для запуска процесса. Однако, однажды начавшись, реакция может быть самоподдерживающейся.

Большинство людей знают, что для сжигания необходимы топливо и кислород. Однако многие не осознают, что тепло также необходимо. Многие проблемы в системах водяного отопления связаны с недостаточным количеством тепла в камере сгорания.

Двумя основными компонентами древесины являются целлюлоза и лигнин. Эти два химических вещества состоят в основном из углерода, водорода и кислорода.При повышении температуры древесины некоторые летучие вещества, содержащиеся в ней — вода, воск и масла — начинают выкипать. При температуре около 540 ° F тепловая энергия приведет к разрыву атомных связей в некоторых молекулах древесины. Когда тепловая энергия разрывает связи, которые удерживают вместе атомы, составляющие лигнин или целлюлозу, образуются новые соединения — соединения, которых изначально не было в древесине. Этот процесс известен как пиролиз. Эти новые соединения могут быть газами, такими как водород, окись углерода, двуокись углерода и метан, или они могут быть жидкостями и полутвердыми веществами, такими как смолы, пиролитовые кислоты и креозот.Эти жидкости в виде мелких капель и полутвердых частиц вместе с водяным паром образуют дым. Дым, который выходит из трубы (дымохода) несгоревшим, является потраченным топливом.

По мере того, как температура продолжает расти, производство пиролитических соединений резко возрастает. При температуре от 700 до 1100 ° F (в зависимости от присутствующих пропорций) кислород соединяется с газами и смолами с выделением тепла. Когда это происходит, происходит самоподдерживающееся горение.

В какой-то момент во время горения куска дерева все смолы и газы улетят.Остается в основном древесный уголь. В обиходе мы говорим, что древесина сгорела дотла. Эти угли медленно горят снаружи и почти без огня. Количество угля или древесного угля, которое остается после того, как другие части древесины выкипят, зависит в первую очередь от породы древесины, а также от того, как быстро и при какой температуре она была сожжена. Как правило, чем быстрее и горячее сгорает кусок дерева, тем меньше древесного угля остается в виде углей.

Лучше всего быстро обжечь дрова, чтобы получить от них как можно больше тепла.Медленный дымный огонь может тратить до трети тепловой энергии топлива. Для эффективного горения огонь должен получать достаточно кислорода. Высокая дымовая труба, механический вытяжной вентилятор или и то, и другое обычно используются для обеспечения достаточной тяги (потока воздуха в топку).

Однако существуют пределы того, насколько быстро можно заставить дрова гореть. Если воздух нагнетается в камеру сгорания слишком быстро, он имеет тенденцию «задуть» огонь. Результат почти такой же, как недостаток воздуха.

Слишком большое количество воздуха в камере сгорания также может привести к вздутию воздуха.Дыхание на самом деле представляет собой серию взрывов, возникающих в результате резкого смешивания воздуха и древесных газов. Чаще всего это происходит, когда свежее топливо добавляется в слой очень горячих углей. Сильное тепло от углей может отогнать большие объемы горючих газов, которые периодически воспламеняются по мере поступления кислорода. Эти взрывы редко вызывают какое-либо повреждение системы, но возникающий в результате обратный огонь может вызвать ожоги и летящий пепел.

Многие соединения образуются при горении древесины. Только в дыме было идентифицировано более 160 различных видов.В наибольшем объеме выделяются окись углерода, метан, метанол и водород. Хотя эти соединения будут гореть при относительно низких температурах, большая часть оставшихся выделенных соединений, таких как дым и смола, не сгорит полностью, пока температура не достигнет более 1000 ° F. Таким образом, для полного сгорания необходима горячая топка.

В большинстве хорошо спроектированных систем горячего водоснабжения топка окружена водой. По этой причине эти системы иногда называют водяными плитами.«В этом типе агрегата стенки топки поглощают большую часть выделяемого тепла. Вода сохраняет стенки топки относительно прохладными, что приводит к хорошей теплопередаче, но не способствует хорошему сгоранию. В большинстве случаев необходимо изолировать стены и пол топки из огнеупорного кирпича. Огнеупорный кирпич замедляет отвод тепла от огня и, таким образом, увеличивает эффективность сгорания.

Обычный красный строительный кирпич, особенно с отверстиями, работает так же хорошо, как белый огнеупорный кирпич для облицовки топки.Хотя красный кирпич не так эффективен, он стоит примерно в пятую часть дешевле белого огнеупорного кирпича.

Конструкция топки

На рис. 1 показано поперечное сечение типичного водонагревательного агрегата. Очень важно, чтобы камера сгорания с водяной рубашкой была достаточно большой. Он должен быть такого размера, чтобы он не только принимал заряд топлива, но и позволял полностью сгореть расширяющимся газам сгорания, прежде чем они потеряют слишком много тепла и перейдут в дымовые трубы.

Одна из наиболее распространенных проблем домашних систем горячего водоснабжения заключается в том, что камера сгорания слишком мала для нормального сгорания. В этом случае трудно разжечь огонь достаточно горячим; он имеет тенденцию курить, даже когда ему дают много воздуха. Если топка еще не слишком мала, добавление облицовки из огнеупорного кирпича может помочь, потому что это сделает огонь более горячим. Однако иногда единственным выходом является замена топки на более крупную.

Мощность системы горячего водоснабжения можно описать двумя способами: с точки зрения ее мощности горелки или сгорания и с точки зрения ее способности аккумулировать тепло.(Последнее будет обсуждаться в другом разделе.) Мощность горелки системы определяется как наибольшее количество тепла, которое горелка может выделить из топлива за заданный период времени. Мощность горелки можно рассматривать как практический предел устойчивой мощности системы. Если вы продолжите увеличивать скорость подачи топлива в камеру сгорания, в конечном итоге будет достигнута точка, в которой топливо будет потребляться с той же скоростью, с которой оно добавляется. В этот момент горелка работает с номинальной мощностью.Более быстрое добавление топлива может фактически помешать процессу горения.

С практической точки зрения мощность горелки системы определяется размером топки и тем, насколько хорошо воздух может подаваться и распределяться по топливу. В общем, вы можете рассчитывать получить около 40 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади решетки при условии, что глубина будет достаточной. Это означает, что вы можете ожидать около 800000 БТЕ в час от топки 5 футов в длину и 4 фута в ширину.

Между площадью колосниковой решетки и глубиной топки существует более чем случайная зависимость.Топка должна быть максимально глубокой. Большая глубина позволяет большему перемещению пламени и лучшему перемешиванию поднимающихся горячих газов для улучшения сгорания. В общем, глубина должна быть равна или больше наименьшего размера решетки. Например, если размер решетки составляет 5 на 8 футов, глубина топки должна быть не менее 5 футов. В таблице 1 показано предполагаемое соотношение между объемом топки и емкостью системы. Размеры не указаны, потому что размер и форма резервуара для хранения воды и свободное пространство, необходимое для пожарных труб, ограничивают глубину топки.Важно помнить, что высокие тонкие топки лучше, чем короткие толстые.


Таблица 1. Соотношение между производительностью системы и объемом камеры сгорания.
Производительность системы (БТЕ / ч) Объем камеры сгорания (кубические футы)
50 000 2
100 000 5
200 000 9
300 000 27
400 000 40
500 000 75
750 000 100
1 000 000 200
2 000 000 400
3 000 000 500

Выбор вытяжного вентилятора

Практические ограничения размеров топки и конструкции дымовой трубы обычно требуют создания тяги с помощью вентилятора.Были использованы следующие расстановки и их комбинации:

  • Вентилятор для подачи свежего воздуха под решетку;
  • Баллончик для нагнетания свежего воздуха в топку над решеткой;
  • Вытяжной вентилятор для подачи свежего воздуха в топку и через систему.

Использование вентиляторов для подачи воздуха в камеру сгорания имеет то преимущество, что вентиляторы остаются чистыми и охлаждаются воздухом, который они перемещают. Недостатком является то, что дым и искры могут выходить из любой трещины в топке, потому что давление внутри топки выше, чем снаружи.Если используется вытяжной вентилятор, любые утечки происходят внутрь. Недостатком является то, что тепло и копоть в дымовой трубе сильно воздействуют на систему вентиляторов, хотя существуют вентиляторы, специально разработанные для этой цели.

Скорострельность зависит от тяги. Вентилятор или вентиляторы с принудительной тягой должны подавать достаточно кислорода для максимальной ожидаемой скорости горения, но не должны обеспечивать больше этого количества. Слишком много воздуха охладит огонь и выбросит пепел в дымовые трубы. Например, чтобы определить размер стекового вентилятора, предположим, что максимальная мощность системы составляет 2 миллиона БТЕ в час.

2000000 БТЕ / час ÷ 6680 БТЕ / фунт древесины = 300 фунтов древесины / час

Для сжигания 1 фунта дров требуется около 6 фунтов воздуха. Следовательно, потребность в воздухе составляет:

.

6 фунтов воздуха / фунт древесины x 300 фунтов древесины / час = 1800 фунтов воздуха / час

Один фунт воздуха эквивалентен примерно 13,5 кубическим футам. Таким образом, необходимый объем воздуха составляет:

.

1800 фунтов воздуха / час x 13,5 кубических футов / фунт воздуха = 24 300 кубических футов воздуха / час или 405 кубических футов / мин (куб. Футов / мин)

Обычно для эффективного сгорания требуется около 50 процентов избыточного воздуха.Следовательно, требуемый объем:

405 кубических футов в минуту x 1,5 = 608 кубических футов в минуту

Поскольку мы определяем объем воздуха и газов, перемещаемых вытяжным вентилятором, мы должны учитывать добавление продуктов сгорания и влажности древесины к дымовым газам. Для древесины с влажностью 20 процентов, влажная основа (w.b.), отношение объема дымовой трубы к входящему воздуху составляет 1,16 моль дымовых газов на моль свежего воздуха.

Это соотношение рассчитано исходя из 100-процентного сгорания. Таким образом, объем выходящих продуктов сгорания составляет:

608 кубических футов в минуту входящего воздуха x 1.16 = 705 куб. Футов в минуту

Наконец, объем необходимо отрегулировать в соответствии с температурой. Закон Чарльза гласит, что объем газа линейно увеличивается с его температурой. Чтобы использовать закон Чарльза, температуры по Фаренгейту должны быть преобразованы в температуры по шкале Ренкина (R), что достигается добавлением 460 ° к температуре по Фаренгейту.

При температуре входящего воздуха 510 ° R (50 ° F) и температуре дымовой трубы 760 ° R (300 ° F) скорректированный объем дымового газа составляет:

760/510 x 705 кубических футов в минуту = 1050 кубических футов в минуту

Таким образом, 608 кубических футов в минуту входящего воздуха соответствует общему объему 1050 кубических футов в минуту, выходящему через дымовую трубу.Подойдет типичный вентилятор мощностью 1100 кубических футов в минуту при статическом давлении воды 1 дюйм. Допущение статического давления воды в 1 дюйм было бы более чем достаточно для компенсации газового трения в системе.

Вышеприведенные расчеты можно применить к системам самых разных размеров. Размеры вентиляторов указаны в таблице 2 для различных систем.


Таблица 2. Размеры стеклопакетов для различных систем.
Производительность системы (БТЕ / ч) Размер стекового вентилятора (куб. Фут / мин при 1 дюйм.давление воды)
50 000 40
100 000 75
200 000 140
300 000 180
400 000 240
500 000 300
750 000 425
1 000 000 550
2 000 000 1,100
3 000 000 1,650

Двери с водяным охлаждением

Одной из наиболее часто встречающихся проблем в системах водяного отопления является коробление дверок топки.Двери должны быть большими для удобной топки. Одна сторона подвержена сильному нагреву камеры сгорания, а другая часто окружена зимними температурами. В результате сильные термические нагрузки могут деформировать двери. Хотя дверь, показанная на Рисунке 2, была сделана из стали 1 2 дюймов со значительным усилением, вскоре она так сильно покоробилась, что ее нельзя было закрыть.

Опыт показал, что полностью решить эту проблему невозможно, хотя ее можно существенно уменьшить, охладив двери водой.Водяное охлаждение не только предотвращает коробление, но и позволяет рекуперировать больше тепла.

Двери с водяным охлаждением обычно имеют внутреннюю и внешнюю металлические поверхности, разделенные 2- или 3-дюймовыми полостями, через которые может циркулировать вода. Часть мощности циркуляционного насоса воды отводится в полость двери. В полость обычно устанавливаются перегородки для обеспечения хорошей циркуляции и равномерного охлаждения.

Конструкция решетки

Для максимального удобства и эффективности в нижней части топки необходимо предусмотреть решетку.Идеальная решетка позволяет золе просачиваться сквозь нее, но удерживает большую часть древесины и древесного угля и обеспечивает непрерывный поток воздуха через всю площадь решетки без периодического перемешивания или встряхивания. На каждые 1000 БТЕ номинальной мощности требуется не менее 5 квадратных дюймов площади решетки. Например, для системы мощностью 200000 БТЕ / час потребуется:

200 x 5 = 1000 квадратных дюймов

Одна тысяча квадратных дюймов равна примерно 7 квадратным футам. Следовательно, решетки шириной 2 фута и длиной 3 1 2 футов будет достаточно для системы с номинальной производительностью 200 000 БТЕ / час.

Создать удовлетворительную решетку сложно. Лучше всего подходят чугунные решетки, но их трудно найти, они дороги и имеют тенденцию со временем треснуть и выгореть. Пластина из мягкой стали толщиной от 1 2 от дюйма до 1 дюйма будет деформироваться при нагревании, если она не будет хорошо поддерживаться снизу. Однако решетчатые опоры затрудняют удаление золы. Использованные железнодорожные рельсы, перевернутые вверх дном, с умеренным успехом использовались для формирования решеток. Стандартные 80-фунтовые рельсы, расположенные на расстоянии 1 2 на расстоянии 1 дюйма друг от друга, будут охватывать 6 футов без поддержки.Рельсы изготовлены из марганцевой легированной стали, их трудно сваривать и резать. Однако они умеренно устойчивы к высокотемпературной эрозии и относительно недороги, если их покупать на свалке металлолома.

Накопление древесного угля во время непрерывного горения может привести к закупорке решеток и нарушению циркуляции воздуха. Установка вентилятора высокого давления под решеткой гарантирует поддержание минимального потока воздуха и ускоряет сжигание древесного угля. Остальной воздух для горения может подаваться через вентиляционное отверстие или дополнительный вентилятор над решеткой.

Рисунок 1. Типовая система водяного отопления.

Рисунок 2.Двери должны иметь водяное охлаждение, чтобы они не коробились от сильного жара.

Самая заметная часть системы горячего водоснабжения — это бак для воды. Стандартные резервуары, подходящие для систем водяного отопления, доступны в различных размерах, объемах и толщинах стенок.Подземные резервуары имеют более толстые стенки, чем надземные, что делает их намного лучше для сварки. Если у вас есть выбор, лучше использовать короткий резервуар большого диаметра, чем длинный и тонкий, потому что более короткий резервуар имеет меньшую площадь поверхности, что снижает потери тепла и стоимость изоляции. В таблице 3 приведены размеры и вместимость широкого диапазона стандартных резервуаров для хранения нефти.


Таблица 3. Типоразмеры металлических резервуаров для хранения.
Емкость (галлонов) Диаметр Длина
500 48 из 64 в
560 42 из 92 из
1 000 49 1 2 дюйм 10 футов
2 000 64 в 12 футов
4 000 64 в 24 футов
6 000 8 футов 16 футов 1 дюйм
8,000 8 футов 21 фут 4 дюйма
10 000 8 футов
10 1 2 футов
26 футов 1 дюйм
15 футов 8 дюймов
12 000 8 футов
10 1 2 футов
31 фут 11 дюйм
18 футов 7 дюймов
15 000 8 футов
10 1 2 футов
39 футов 11 дюймов
23 фута 4 дюйма
20 000 10 1 2 футов 31 фут
25 000 10 1 2 футов 38 футов 9 дюймов
30 000 10 1 2 футов 46 футов 6 дюймов

Хотя лучше всего использовать новый резервуар, многие успешные системы были созданы с использованными резервуарами.Резервуары для хранения отработанного масла часто можно получить просто по запросу. Если вы решили попробовать использованный резервуар, внимательно осмотрите его на предмет дырок или тонких пятен. Также узнайте, какая жидкость хранилась в резервуаре. Внимание! Запрещается сваривать или резать резервуар, который, как вы подозреваете, содержит легковоспламеняющиеся материалы, если он не будет тщательно очищен и проветрен. Один из методов удаления остатков масла или бензина из большого бака — смешать примерно 2 фунта моющего средства на тысячу галлонов емкости с достаточным количеством воды, чтобы растворить его, и вылить этот раствор в бак.Затем полностью наполните резервуар водой и дайте ему постоять несколько дней, прежде чем слить его и приступить к работе.

Теплоемкость

Как упоминалось в предыдущем разделе, одним из показателей емкости системы является ее способность аккумулировать тепло. Вода — одно из наименее дорогих и наиболее легко перемещаемых и контролируемых веществ. Это также один из лучших известных носителей тепла. Вода может хранить в четыре или пять раз больше тепла, чем камень, в десять раз больше, чем большинство металлов, и примерно в четыре раза больше, чем воздух на единицу веса.Его единственный недостаток — то, что он не может сохранять тепло при температуре выше 212 ° F, если он не находится под давлением. Это ограничивает его пригодность для высокотемпературных применений. Однако для систем отопления помещений в теплицах и других сельскохозяйственных, коммерческих или жилых помещениях это ограничение обычно не является проблемой.

По определению, одна британская тепловая единица (BTU) — это количество тепла, необходимое для повышения температуры фунта воды на 1 ° F. Галлон воды весит примерно 8.3 фунта, поэтому тепловая энергия, необходимая для повышения температуры галлона на 100 ° F, составляет:

8,3 фунта x 100 ° F = 830 БТЕ

Для сравнения, для повышения температуры 8,3 фунта гравия на 100 ° F потребуется всего около 166 БТЕ.

Как указывалось ранее, воду нельзя нагревать до температуры выше 212 ° F при атмосферном давлении. Эта температура определяет верхний предел количества тепла, которое может хранить безнапорная вода. Нижний предел устанавливается желаемой температурой нагрузки.Например, если в теплице должна поддерживаться температура 65 ° F, то эта температура является нижним пределом. Разница между верхним и нижним пределом,

212 ° F — 65 ° F = 147 ° F

указывает, сколько тепла может удержать данный объем воды.

На самом деле, снижать температуру хранения до нижнего предела непрактично. Скорость передачи тепла нагрузке (например, от радиаторов к воздуху внутри теплицы) значительно снижается, поскольку температура нагретой поступающей воды приближается к температуре воздуха нагрузки.По этой причине желательно поддерживать нижнюю температуру хранения воды, по крайней мере, на 35 ° F выше желаемой температуры загрузки. Следовательно, в предыдущем примере нижний предел температуры будет 100 ° F, а разница температур будет не 147 ° F, а

.

212 ° F — (65 ° F + 35 ° F) = 112 ° F

Следовательно, диапазон температур хранения воды ограничен 112 ° F. Используя эту информацию в качестве руководства, теперь мы можем определить, какой объем памяти необходим.

Если заданная тепловая нагрузка составляет 200000 БТЕ в час и желательно иметь 6 часов нагрева после тушения пожара, количество воды должно быть достаточным для хранения:

200000 БТЕ / час x 6 часов = 1200000 БТЕ

Для подъема одного фунта воды на 1 ° F требуется 1 БТЕ.В каждом фунте воды может храниться только 112 БТЕ. Следовательно, необходимое количество воды составляет:

.

1,200,000 БТЕ ÷ 112 БТЕ / фунт = 10714 фунтов

Так как вода весит 8,3 фунта на галлон, 10 714 фунтов воды равны 1291 галлону.

На практике максимальная температура воды редко превышает 200 ° F; следовательно, требуется емкость, немного превышающая 1291 галлон.

Эти расчеты предполагают, что тепло не теряется из резервуара или из труб, по которым вода подается к загрузке и от нее.Эти потери могут быть значительными в зависимости от того, насколько хорошо изолирована труба, расстояния от резервуара до груза и температуры наружного воздуха.

Очень хорошая идея — установить термометр на выпускной линии резервуара. Это даст точную индикацию температуры воды внутри резервуара. Падение температуры воды более чем на 20 ° F в час является хорошим признаком того, что резервуар для воды слишком мал, поскольку цель системы горячего водоснабжения — обеспечить постоянный источник тепла без необходимости постоянно разжигать огонь.

Также хорошей идеей является установка термометра на линиях с обеих сторон нагрузки — например, на впускной и выпускной линиях радиатора или ряда радиаторов. Это позволяет определить не только, сколько энергии теряется между баком и грузом, но и насколько эффективно радиаторы извлекают тепло из воды.

Для оптимальной конструкции системы емкость накопителя должна основываться на максимальной номинальной мощности горелки, требуемой тепловой нагрузке и максимальном промежутке времени между загрузками топлива.Следующее обсуждение показывает, как взаимодействуют эти три фактора.

Предположим, как в приведенном выше примере, что требуемая средняя тепловая нагрузка составляет 200 000 БТЕ в час. Это означает, что в течение обычного часа работы требуется 200 000 БТЕ тепла. Вероятно, что посреди очень холодной ночи количество необходимого тепла превысит это количество. Но для того, чтобы иметь достаточно тепла, мощность горелки должна как минимум равняться средней нагрузке плюс потери. С практической точки зрения желательно, чтобы горелка была рассчитана на 1,5–2-кратную среднюю тепловую нагрузку.Горелка большего размера может производить тепло для хранения, а также для немедленного использования в периоды средней нагрузки.

Помимо энергии, хранящейся в горячей воде (накопительный бак), в системе также можно хранить тепловую энергию в виде несгоревшей древесины. Это называется хранилищем топки. В ожидании очень холодной ночи оператор теплицы может топить систему в течение дня, чтобы постепенно поднять температуру воды примерно до 212 ° F. Несмотря на то, что вода уже удерживает количество тепла, близкое к максимальному, оператор может снова заполнить топку непосредственно перед тем, как уйти на ночь.Это дополнительное топливо добавляет энергии системе. Горящее топливо может просто заменить уходящее тепло и, таким образом, поддерживать высокую температуру воды. Однако, если дополнительное топливо слишком быстро добавляет слишком много тепла, вода в баке закипит, и энергия будет потрачена впустую в виде пара.

Маловероятно, что система горячего водоснабжения во время реальной эксплуатации будет подвергаться очень большим колебаниям нагрузки. Другими словами, не требуется производить максимальную производительность один час и никакой в ​​последующие.Скорее, постепенное увеличение и уменьшение обычно происходит в течение дня по мере изменения наружной температуры и многих других факторов. С другой стороны, тепло, подаваемое в систему от огня, обычно бывает довольно спорадическим, в зависимости от того, сколько и как часто добавляется топливо. Ценность системы горячего водоснабжения частично основана на ее способности быстро накапливать тепловую энергию, но медленно выделять ее с контролируемой скоростью.

Если горелка вырабатывает больше тепла, чем используется системой, дополнительное тепло будет сохраняться при условии, что емкость хранения не была превышена.При превышении емкости вода закипает. Когда это происходит, избыточное тепло уходит из системы в виде пара. Энергия, необходимая для кипячения воды, просто тратится зря. Частое кипение в системе горячего водоснабжения указывает на то, что горелка слишком велика, или она слишком часто зажигается, или что емкость аккумулирования тепла в системе слишком мала.

Если емкость аккумулирования тепла недостаточна, одно решение — добавить еще один резервуар. Тандемный резервуар обычно располагается как можно ближе к основному резервуару и соединяется впускной и выпускной трубой и насосом (Рисунок 3).Таким образом, емкость хранилища может быть легко увеличена без нарушения работы остальной системы. Между двумя баками всегда необходимо непрерывно перекачивать воду, чтобы тепло распределялось равномерно. Это можно сделать, добавив дополнительный насос или используя часть потока от существующего насоса, если он имеет избыточную производительность.

Система горячего водоснабжения не является паровой; то есть в системе никогда не бывает другого давления, кроме давления, создаваемого насосами. Из бака для горячей воды необходимо удалить воздух, чтобы предотвратить повышение давления, когда вода нагревается и расширяется или превращается в пар.Невентилируемый накопительный бак чрезвычайно опасен . В верхней части бака требуется как минимум два вентиляционных отверстия. Более того, люк, который обычно вырезается в верхней части резервуара во время строительства, можно оставить открытым, но прикрыть листом листового металла.

Изоляция

Необходимо изолировать бак и все трубы, чтобы предотвратить утечку тепла. Для наружных резервуаров подходит полиуретановая изоляция, напыляемая напылением, особенно если она окрашена и защищена от прямого воздействия огня и солнечных лучей.Покрытие толщиной 1 дюйм, обеспечивающее степень изоляции R-7, стоит около 1 доллара за квадратный фут. Например, для резервуара емкостью 2000 галлонов диаметром 64 дюйма и длиной 12 футов изоляция будет стоить приблизительно 250 долларов. В таблице 4 приведены расчетные значения теплоизоляции резервуаров различной толщины из полиуретана.


Таблица 4. Эффективность изоляции трех толщин на большом резервуаре для горячей воды.
Толщина изоляции (дюймы) Значение «R» Тепловые потери (БТЕ / ч) 1 Ежемесячная стоимость потерянной энергии 2 Стоимость изоляции 3
0.0 0,5 200 000 384,00 $ $ 0
0,5 4,0 25 000 48,00 500
1,0 7,5 13 300 25,54 1 000 90 393
2,0 14,5 6900 13.25 2 000
Примечание. Данные в этой таблице основаны на емкости резервуара 15 000 галлонов и площади поверхности 1 000 квадратных футов.
1 Предполагается, что разница температур воды и окружающей среды составляет 100 ° F.
2 При условии, что древесина стоит 40 долларов за шнур.
3 Предполагается, что прикладная стоимость составляет 1 доллар США за квадратный фут на дюйм толщины.

Эта таблица показывает, что затраты на нанесение минимального количества изоляции можно легко оправдать за счет экономии затрат на электроэнергию.Однако дополнительные затраты на изоляцию толщиной более 1 2 дюймов трудно оправдать.

Один из вариантов — разместить систему под односкатной крышей, где ее можно изолировать относительно недорогими войлоками из стекловолокна. Стекловолокно, которое может иметь основу из алюминиевой фольги, может удерживаться на месте проволочной сеткой с крупными ячейками. Стоимость навеса, изоляции, пленки, провода и рабочей силы может быть больше, чем стоимость напыляемой полиуретановой изоляции, но этот тип изоляции, вероятно, прослужит намного дольше и даст лучшее значение R.

Защита от ржавчины

Рекомендуется использовать какие-либо меры по предотвращению ржавчины для защиты внутренней части резервуара и труб от коррозии. Доступен ряд коммерческих химикатов, предназначенных в основном для использования в высокотемпературных котлах. Некоторые из них были бы довольно дорогими в количестве, необходимом для защиты системы горячего водоснабжения среднего размера.

Один метод, который был признан подходящим для систем горячего водоснабжения, — это добавление некоторых относительно недорогих химикатов для повышения pH воды.Среди них карбонат калия, карбонат натрия (стиральная сода) и гексаметафосфат натрия (Calgon). Эти химические вещества предотвращают коррозию, покрывая металлические стенки систем. Из упомянутых выше химикатов лучше всего работает Калгон. Его можно купить в большинстве продуктовых магазинов. Используйте 5 фунтов на каждые 1000 галлонов воды. В нормальных условиях ни один из этих химикатов не разлагается и, следовательно, остается активным в системе в течение длительного времени.

Пожарные трубы

Хотя некоторое количество тепла проходит к воде через стенки топки, основной путь тепла от огня к воде проходит через дымовые трубы.Большинство систем спроектировано таким образом, что горячие газы, выделяемые при пожаре, проходят через серию пожарных труб, которые проходят от одного конца резервуара для хранения к другому. Во многих системах газы проходят через резервуар более одного раза.

Очень важно, чтобы количество и размер трубок были достаточными, чтобы большая часть тепла передавалась от горячих газов воде до выхода газов. Как показывает практика, на каждые 2000 БТЕ номинальной мощности требуется около 1 квадратного фута площади теплообмена.Например, если система рассчитана на производство 200 000 БТЕ в час, потребуется около 100 квадратных футов площади теплообмена. Эта область может включать охлаждаемую водой поверхность топки, а также сами дымовые трубы. Обе эти области часто называют поверхностью очага.

Наружный диаметр трубок используется для расчета площади. В таблице 5 перечислены несколько часто используемых размеров стандартных труб с указанием их фактического внешнего диаметра и количества ходовых футов, необходимых для получения 1 квадратного фута площади поверхности.


Таблица 5. Линейные футы на квадратный фут площади поверхности для обычных стальных труб.
Номинальный размер трубы (дюймы) Внешний диаметр (дюймы) Линейных футов на квадратный фут внешней площади
1/2 0,840 4,55
3/4 1.050 3.64
1 1,315 2,90
1 1/4 1,660 2,30
1 1/2 1.900 2,01
2 2,375 1,61
2 1/2 2,875 1,33
3 3.500 1,09
3 1/2 4.000 0,95
4 4.500 0,85
4 1/2 5.000 0,76
5 5,563 0,67
6 6,625 0,58

Правильный размер используемой трубы зависит от ряда факторов.В примере системы с производительностью 200 000 БТЕ в час требуется 100 квадратных футов площади теплообмена. Из таблицы 1 рекомендуемый объем топки составляет 9 кубических футов. Подходящая топка с таким объемом должна быть 1 1 2 футов в длину, 2 фута в ширину и 3 фута в высоту. Площадь топки составляет 27 квадратных футов (включая дверь с водяным охлаждением). Таким образом, топка обеспечит 27 квадратных футов необходимых 100 квадратных футов. Остальные 73 квадратных фута должны обеспечивать пожарные трубы.

Чтобы найти длину трубы заданного диаметра, необходимую для обеспечения желаемой площади поверхности, умножьте числа в третьем столбце таблицы 5. Например, если вы выбрали 1 1 2 -дюймовая труба, умножьте 73 погонных футов на 2,01:

73 фута x 2,01 фут / кв. Фут = 146,72 фута

Около 147 погонных футов 1 1 2 -дюймовой трубы требуется для получения 73 квадратных футов площади теплообмена. С другой стороны, если вы используете 3-дюймовую трубу, вам понадобится всего около 80 футов:

73 фута x 1.09 фут / кв фут = 79,73 фут

Какой размер лучше? Если рассматривать строго с точки зрения затрат, нет большой разницы между 147 футами трубы 1 1 2 дюймов и 80 футами трубы 3 дюйма. Однако сваривать большую трубу намного проще. Кроме того, время от времени необходимо будет очищать внутреннюю часть трубы от золы, сажи и других отложений. Очистить меньшую длину и большую трубу проще. Однако большее количество труб меньшего размера будет несколько более эффективным в передаче тепла.Опыт показал, что в целом лучше всего подходят трубы диаметром от 2 до 3 дюймов.

Отложения золы в дымовых трубах значительно снизят скорость теплопередачи. Хорошо иметь способ определить, насколько хорошо они работают. Один из лучших и наименее дорогих методов — разместить высокотемпературный термометр в точке, где газы покидают пожарные трубы и запускают дымовую трубу. Чем ближе температура воды, тем эффективнее отвод тепла от пожарных труб. Температура газа от 300 до 350 ° F указывает на эффективную теплопередачу.Температура газа более 450 ° F указывает на то, что площадь теплообмена слишком мала или на дымовые трубы нанесено покрытие.

Стратификация

Любопытное состояние иногда возникает в средних и больших системах. Несмотря на то, что топка постоянно топится, и видно, как вода кипит из верхней части резервуара, температура воды, забираемой из резервуара для распределения, составляет всего 170–180 ° F. Такая ситуация возникает в системах, где вход и выход находятся около дна резервуара и нет вспомогательного циркуляционного насоса, поддерживающего движение воды.Это состояние называется стратификацией и возникает, когда вода при разных температурах разделяется на отдельные слои, причем самая теплая вода остается наверху. Стратификация может происходить в любой системе, но обычно более выражена в крупных.

Плотность воды при 100 ° F примерно на 3,5 процента больше, чем при 200 ° F. Как и воздух, горячая вода поднимается, а холодная опускается. Чтобы предотвратить расслоение, воду необходимо поддерживать в движении. Один из способов — подсоединить возвратные трубы в верхней части бака над топкой (самая горячая часть системы) и забрать воду из нижней части бака с другого конца.Проблема с этим подходом заключается в том, что распределительные насосы могут не работать все время, и при выключении насосов может происходить расслоение.

Лучшее решение — установить постоянно работающий вспомогательный циркуляционный насос для перекачки воды из самой холодной части резервуара в самую горячую. Постоянное перемешивание воды предотвратит расслоение. Циркуляционный насос не обязательно должен быть большим, так как необходимо преодолеть очень небольшой напор. Он должен быть способен перекачивать от 0,2 до 0,5 производительности системы в час.Например, система на 2000 галлонов должна иметь насос, способный перекачивать от 400 до 1000 галлонов в час. Обычно достаточно электрического насоса мощностью 1 6 от до 1 2 лошадиных сил.

Рисунок 3. Дополнительный резервуар увеличит емкость хранилища.

Трубопровод

Вода не только сохраняет тепло, но и передает тепло туда, где оно используется.Распределительный насос должен иметь подходящий размер для работы. Если насос слишком мал, он не будет перекачивать достаточно тепла к нагрузке. Если он слишком большой, это приведет к потере энергии. Подбор насоса — довольно сложный вопрос, поскольку он зависит от ряда взаимосвязанных факторов. К ним относятся размер груза, расстояние между баком и грузом, количество различных теплообменников в системе и размер используемой трубы. В таблице 6 приведены размеры труб для различных тепловых нагрузок. Эти скорости потока и размеры труб рассчитаны с учетом нормального падения температуры на 25 ° F при прохождении воды через теплообменник.


Таблица 6. Минимальные размеры труб для нагрузок на расстоянии 100 и 300 футов от резервуара.
Нагрузка (БТЕ / ч) Расход (галлон / мин) Диаметр стальной трубы (дюймы) 1
100 футов 300 футов
100 000 8 1 1/4 1 1/2
200 000 16 1 1/2 2
300 000 24 2 2 1/2
400 000 32 2 1/2 2 1/2
500 000 40 2 1/2 3
750 000 60 3 3
1 000 000 80 3 4
1 500 000 120 4 4
2 000 000 160 4 4
1 Для трубы из ХПВХ подходит следующий меньший размер

За исключением жилых помещений, большинство систем горячего водоснабжения поставляют тепло более чем в одно место.Например, несколько отдельных теплиц или стойл для выдержки могут потреблять тепло от одной и той же системы. Горячая вода подается к каждой нагрузке по большим магистральным распределительным и обратным линиям. Каждая нагрузка имеет свой собственный насос и подключена к основным линиям параллельно, что делает ее управляемой независимо (Рисунок 4). Каждое параллельное соединение должно иметь обратный клапан для предотвращения обратного потока, когда тепло не требуется.

Насосы

обычно оцениваются по количеству галлонов в минуту, которые они могут подавать при определенном напоре или общем сопротивлении.Это полное сопротивление является суммой сопротивлений каждой отдельной части системы, через которую вода проходит в своем контуре к насосу и от него. Сопротивление обычно выражается в количестве футов «головы», хотя с таким же успехом оно может быть выражено в фунтах на квадратный дюйм. Напор — это гипотетическая высота воды, против которой должен работать насос; чем больше голова, тем больше сопротивление.

По мере увеличения сопротивления расход уменьшается. Например, определенный насос может быть рассчитан на 50 галлонов в минуту на высоте 10 футов, но только 15 галлонов в минуту на высоте 30 футов.Один фут напора эквивалентен 0,43 фунта на квадратный дюйм (psi). При выборе насоса важно выбрать насос, рассчитанный на работу с горячей водой при температурах до максимально ожидаемых.

Во многих системах используются стандартные стальные трубы и резьбовые соединения. Они относительно недороги и подходят для горячего водоснабжения. В некоторых новых системах используются пластиковые трубы. Полиэтилен (черный пластик) и трубы из ПВХ не выдержат длительного использования горячей воды при умеренном давлении. Однако два типа пластиковых труб — ХПВХ и полибутилен — предназначены для горячего водоснабжения.ХПВХ — это жесткая пластиковая труба, похожая на ПВХ. Если используется труба из ХПВХ, все фитинги, такие как соединители, переходники и колена, также должны быть изготовлены из ХПВХ. Полибутиленовая труба также требует специальных соединителей, но она гибкая и с ней значительно легче работать. Однако он еще не доступен в размерах более 1 дюйма.

Изоляция труб

Для повышения эффективности важно, чтобы распределительные трубы, идущие к нагрузке и от нее, были изолированы. Количество тепла, которое может быть потеряно из-за длины трубы, является значительным и зависит от ряда факторов.К ним относятся температура воды, проходящей через трубу, температуру и движение воздуха, окружающего трубу, тип материала трубы, а также состояние поверхности и толщину стенки трубы. Неизолированная распределительная труба горячей воды может терять от нескольких сотен до нескольких тысяч БТЕ в час, в зависимости от условий и длины.

Если трубы будут прокладываться над землей, будет достаточно покрытия из стекловолокна, защищенного от дождя несколькими слоями устойчивой к солнечному свету пластиковой пленки.Любая изоляция, особенно стекловолокно, пропитанная водой, теряет почти все свои изоляционные свойства. Изоляция труб из пенопласта в виде разъемных трубок также хорошо работает при защите от солнечных лучей.

Гораздо труднее изолировать трубу, когда она проложена под землей. просто закапывать трубу в землю без изоляции — очень плохая практика, потому что влажная холодная почва является очень хорошим проводником тепла. Большинство изоляционных материалов из пенопласта, таких как изоляция с разъемными трубками, изготовлены из пенопласта с закрытыми порами, что означает, что он не пропитается водой и, следовательно, сохранит свои изоляционные свойства под землей.Если вам необходимо проложить трубу под землей, убедитесь, что земля остается как можно более сухой.

Напыляемая полиуретановая изоляция, обычно используемая на резервуарах, также может использоваться для изоляции подземных трубопроводов, поскольку она относится к типу с закрытыми ячейками. Чтобы использовать этот метод, вырывается траншея шириной от 4 до 6 дюймов и глубиной от 12 до 14 дюймов. Трубы опираются на 2 или 3 дюйма от дна, а в траншею распыляется от 4 до 5 дюймов изоляции, полностью окружая и покрывая трубы. После того, как утеплитель схватится, траншея засыпается грунтом.

Независимо от того, какой метод используется для изоляции трубы, важно не забыть изолировать обратную трубу, а также трубу, идущую к нагрузке. Несмотря на то, что большая часть тепла была удалена из возвратной воды, любая энергия, потерянная в трубе, должна быть восполнена. Для повышения температуры 1 фунта воды с 80 до 85 ° F требуется такое же количество тепла, как и для повышения температуры с 200 до 205 ° F.

Рисунок 4.Типовая схема мультизагрузочной системы.

Важной частью любой системы горячего водоснабжения является теплообменник или радиатор. Если его размер неверен или поток воздуха через него недостаточен, производительность системы может сильно пострадать.К счастью, теплообменники бывают разных размеров. Доступен широкий ассортимент коммерческих радиаторов, разработанных специально для систем горячего водоснабжения. Большинство из них могут работать при давлении воды от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм и имеют резьбовые соединения для подключения к распределительной системе.

Очень подходящей альтернативой коммерческому радиатору является новый или подержанный автомобильный радиатор. Они доступны во многих различных размерах и могут быть куплены на большинстве складов и в пунктах снабжения запчастями.У многих дилеров есть новые радиаторы для старых автомобилей, которые они могут продать по сниженным ценам. Однако автомобильные радиаторы обычно не подходят для воды с давлением выше 15-20 фунтов на квадратный дюйм. Это ограничение не должно быть проблемой, если насос и распределительные трубы имеют правильный размер. Однако автомобильные радиаторы потребуют некоторых модификаций, включая закрытие заливных и переливных отверстий и изменение перехода от резинового шлангового фитинга к распределительной трубе.

Характеристики теплопередачи любого радиатора зависят от ряда факторов.Наиболее важными являются скорость потока и температура водяных и воздушных потоков. Как правило, чем больше разница температур между водой и воздухом, тем быстрее передается тепло. Кроме того, чем больше воды и воздуха проходит через радиатор, тем больше передается тепла. Также важны такие факторы, как конструкция радиатора, количество и расположение ребер, а также материал, из которого изготовлен радиатор. Например, при типичных условиях эксплуатации многие коммерческие теплообменники, разработанные специально для горячего водоснабжения, производят около 20 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади поверхности.

Поскольку большинство радиаторов имеют схожие характеристики теплопередачи, решающим фактором при определении мощности является их физический размер. Испытания показали, что автомобильные радиаторы могут передавать от 16 000 до 20 000 БТЕ в час на квадратный фут поверхности лица (от 140 ° F воды до 70 ° F воздуха). Например, радиатор размером 1 1 2 футов шириной и высотой 2 фута имеет площадь 3 квадратных фута. Таким образом, он может передавать от 48 000 до 60 000 БТЕ в час.

Управление системой горячего водоснабжения довольно простое.Обычно они состоят из термостата, подключенного к реле, которое управляет отдельным насосом для каждой нагрузки. Двигатель вентилятора, который продувает воздух через радиатор, также может быть подключен к тому же реле, поскольку он не должен работать, когда насос выключен. Такое расположение позволяет управлять каждой нагрузкой независимо. В некоторых системах насосу разрешается работать непрерывно, а вентилятор управляется термостатом.

Для большинства крупных систем требуется вытяжной вентилятор, как описано ранее, для обеспечения надлежащего сгорания.Вытяжной вентилятор обычно работает всякий раз, когда в топке возникает пожар. Когда нет огня, он не должен работать и может быть отключен вручную. Однако этот механизм не работает, когда систему топят, а затем оставляют без присмотра на длительное время, например, на ночь. Когда поле израсходовано, вентилятор продолжит работу, втягивая холодный воздух через пожарные трубы и, таким образом, охлаждая воду. Важно помнить, что дымовые трубы являются теплообменниками, и что тепло будет течь от горячей воды к охлаждающим трубам, а также наоборот.Одним из решений является установка термостата в дымовой трубе, чтобы останавливать вентилятор, когда температура падает примерно до 200 ° F, то есть когда в воду больше не поступает тепло. Может потребоваться ручное управление, чтобы разжечь огонь, когда система остыла.

Древесина — отличное топливо. По сравнению с большинством других видов топлива оно недорогое, его довольно легко хранить, его можно использовать в различных формах и размерах, и оно широко распространено в Северной Каролине.По оценкам, в этом штате в качестве топлива доступно более 14 миллионов тонн древесины в год.

Древесина, хотя и является хорошим топливом, имеет недостатки. Он содержит меньше энергии на фунт, чем большинство других видов топлива. Количество полезной энергии в образце древесины может широко варьироваться в зависимости от содержания влаги и породы.

Растущее дерево обычно наполовину состоит из воды. Когда дерево спиливается, древесина начинает терять влагу в окружающий воздух. Древесина, которая была свежесрезана и содержит высокий процент влаги, часто называется древесиной зеленая .После того, как древесина высохла в течение определенного периода времени (обычно несколько месяцев или более, ее называют выдержанной или сухой древесиной . По мере того, как древесина теряет влагу, ее содержание постепенно приближается к содержанию влаги от 12 до 15 процентов. Это значение называется равновесное содержание влаги (EMC). Фактический процент определяется долгосрочным средним значением температуры и относительной влажности воздуха, окружающего древесину. Хотя было бы желательно, но нецелесообразно удалять всю воду из дрова.

Влажность топливной древесины обычно выражается в процентах от общей сырой массы. Например, если определенный кусок дерева весит 7 фунтов 6 унций (118 унций), но после сушки кости весит всего 5 фунтов 4 унции (84 унции), исходное содержание влаги в древесине выражается следующим образом:

118-84 = 34 унции воды

34 ÷ 118 = 0,288 или 28,8 процента

Это означает, что вода составляла 28,8% от веса влажной древесины.Содержание влаги, выраженное в процентах от сырого веса, часто обозначается сокращенно m.c.w.b. (влажность, влажная основа).

Эффективное теплосодержание древесного топлива снижается за счет содержащейся в нем влаги двумя способами. Во-первых, чем больше воды в данном куске дерева, тем меньше в нем древесины. Во-вторых, часть топлива, содержащегося в древесине, используется для испарения воды при сжигании древесины. Приблизительно 1000 БТЕ тепловой энергии требуется для испарения каждого фунта воды в древесине.Кусок дерева содержит одинаковое количество энергии, независимо от того, является ли он зеленым или сухим. Однако зеленая древесина плохо горит, потому что часть энергии уходит на испарение лишней воды. В таблице 7 приведена чистая энергетическая ценность (теплотворная способность) древесины при различной влажности.


Таблица 7. Энергетическая ценность древесины при различной влажности.
Влагосодержание во влажном состоянии (в процентах) Теплотворная способность (БТЕ на фунт) Вес (фунтов на шнур)
0 8,600 2,960
5 8,120 3,116
10 7,640 3 289
15 (правильно приправленный) 7,160 3 482
20 6 680 3,700
25 6 200 3947
30 5,720 4 229
40 4,760 4 933
50 (зеленый) 3,800 5,920

Обратите внимание, что правильно выдержанная древесина имеет на 88 процентов более высокую теплотворную способность (по весу), чем зеленая древесина.Также обратите внимание, что зеленая древесина весит почти вдвое больше, чем выдержанная древесина. Кусок зеленого дерева весом в 1 фунт весит всего 0,59 фунта после выдержки. Кусок дерева, сгоревший в «зеленом» состоянии, дает примерно половину тепла, чем при правильной выдержке. Вот почему очень важно правильно выдерживать дрова. Для древесины, оставленной в виде цельного бревна, диаметром 12 дюймов или меньше, может потребоваться целый год, чтобы приправить ее должным образом. В идеале древесину, которая будет использоваться зимой, следует заготавливать предыдущим летом и дать ей высохнуть.Таким образом, древесина сушится за счет летнего тепла, а не за счет части энергии, содержащейся в самой древесине. Конечно, древесина, которой разрешили сезон, высохнет намного быстрее, если ее расколоть и хранить под навесом.

Плотность

Опыт показал, что дуб лучше для обогрева древесины, чем сосна, потому что дуб намного плотнее. Кубический фут сушеного на воздухе дуба весит около 42 фунтов, тогда как кубический фут сушеного на воздухе сосны лоблолли весит около 32 фунтов. Таким образом, дуб примерно на 32 процента плотнее сосны, а дубовый шнур обычно содержит на треть больше энергии, чем сосновый шнур.Это важное соображение, поскольку дрова обычно покупаются и продаются за шнур, который является мерой объема, а не веса. Важно помнить, что почти все породы древесины содержат примерно одинаковое количество энергии. Вы получаете больше фунтов древесины — и, следовательно, больше тепловой энергии — в веревке из более плотной древесины.

Другие виды топлива

Очень широко распространено мнение, что некоторые мягкие породы древесины, такие как сосна, производят больше смолы или креозота, чем лиственные породы.Многочисленные тесты показали, что это не так. Фактически, недавние испытания не показали заметной разницы в выходе смолы между сосной и дубом. При правильном обжиге древесины не должно образовываться смолы.

Помимо более традиционных видов древесного топлива, таких как щепа и дрова, колотые или круглые, могут быть доступны древесные отходы. Это могут быть древесные отходы мебельных заводов или обрезки пиломатериалов со строительных площадок или сносов. Все эти породы дерева подходят для использования. Однако следует помнить одну очень важную вещь: ни в коем случае нельзя сжигать обработанную древесину.Древесина, обработанная креозотом из каменноугольной смолы, например железнодорожные шпалы или опоры, сильно горит и выделяет густой черный токсичный дым. Древесина, обработанная такими соединениями, как хромированный арсенат меди (CCA), обычно имеет зеленовато-желтый или коричневый цвет и при горении выделяет очень токсичный дым. Обработка или вдыхание золы пиломатериалов, обработанных CCA, может вызвать острое отравление. Даже относительно небольшое количество обработанной древесины, смешанной с необработанной древесиной, может вызвать серьезные проблемы. Будьте осторожны и знайте, какой вид топлива вы используете.

Сравнение стоимости топлива

Сравнение древесины и мазута № 2 показывает, что энергосодержание различных видов топлива, обычно называемое удельной энергией, может широко варьироваться. Например, мазут номер 2 содержит около 19 000 БТЕ на фунт, тогда как сухая древесина содержит около 8 600 БТЕ на фунт. В пересчете на фунт за фунт мазут имеет более чем в два раза больше энергии, чем древесина. Однако сравнение удельной энергии древесины и мазута говорит только об этом.

При цене 1 доллар за галлон фунт мазута стоит около 13 центов. При цене 40 долларов за шнур фунт древесины белого дуба стоит менее одного цента. Таблица 7 показывает, что фунт правильно выдержанной древесины содержит около 7 160 БТЕ.

Следующие расчеты сравнивают эти виды топлива на основе стоимости на миллион БТЕ:

Мазут: 0,13 долл. США / фунт ÷ 9000 БТЕ / фунт x 1000000 = 6,84 долл. США за миллион БТЕ

Древесина: 0,008 долл. США / фунт ÷ 7 160 БТЕ / фунт x 1000000 = 1,12 долл. США за миллион БТЕ

Эти расчеты показывают, что стоимость мазута более чем в шесть раз превышает стоимость древесины, необходимой для производства того же количества тепла.Таким образом, древесина имеет большое преимущество в стоимости по сравнению с большинством других видов топлива.

Возражения против использования древесины в качестве источника энергии обычно связаны с удобством. В очень холодную погоду большинство систем горячего водоснабжения, работающих на древесном топливе, необходимо топить хотя бы один раз за ночь. Конечно, есть недостатки в том, чтобы вставать в 2 часа ночи, чтобы запустить систему. С другой стороны, использование дерева определенно дает преимущество в стоимости.

При рассмотрении системы горячего водоснабжения, работающей на древесном топливе, не следует упускать из виду два других важных сравнения.Один из них — системные затраты, а другой — эффективность. Стоимость установки системы правильного размера зависит от индивидуальных потребностей. Например, большинство нефтегазовых систем рассчитаны на индивидуальные теплицы и устанавливаются в них, тогда как одна большая система горячего водоснабжения может вместить множество теплиц или несколько помещений для сушки табака вместе с другими зданиями и жилым помещением.

Второй аспект, который следует учитывать, — это эффективность системы. Эффективность, которая обычно выражается в процентах, является мерой того, насколько хорошо система преобразует и доставляет химическую энергию, хранящуюся в топливе, в полезную тепловую энергию.Процентное соотношение описывает долю потребляемой энергии, которая фактически преобразуется и используется в качестве полезного тепла. Важно понимать, что общая эффективность также зависит от того, насколько хорошо система отводит тепло. Другими словами, недостаточно, чтобы система эффективно сжигала топливо, но тепло также должно доставляться с минимальными потерями к месту, где оно должно использоваться. В следующем примере показано, как рассчитывается общая эффективность:

Система водяного отопления на древесном топливе, как известно, сжигает 200 фунтов высушенной на воздухе древесины в час, за это время 2300 галлонов нагретой воды проходит через теплообменники теплицы с понижением температуры на 45 ° F.Температура воды в накопительном баке остается постоянной.

Энергетическая ценность высушенной на воздухе древесины составляет 7 160 БТЕ на фунт. Таким образом, энергия, выделяемая при сжигании 200 фунтов в час, составляет:

7160 БТЕ / фунт x 200 фунтов / час = 1432000 БТЕ / час

По определению 1 БТЕ — это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 ° F. Один галлон воды весит 8,3 фунта; следовательно, тепловая энергия, отдаваемая системой, составляет:

2300 галлонов / час x 8.3 фунта / галлон x 45 ° = 859 050 БТЕ / час

Эффективность системы — это отношение выходной энергии к вложенной энергии:

Общий КПД, E = выход энергии системы ÷ вход энергии в систему

E = 859 050 / 1,432 000

E = 0,60 или 60%

Эти расчеты предполагают, что температура воды в резервуаре для хранения остается постоянной и что падение температуры на 45 ° F включает потери в трубопроводах, по которым вода идет в теплицу и из нее.

Без некоторых довольно сложных тестов очень сложно определить точную эффективность нагревательного устройства. Однако таблица 8 показывает, что типичная эффективность обычных систем отопления сильно различается.

При исследовании общей стоимости отопления с использованием различных видов топлива очень важно сравнивать эффективность системы, особенно если разница в стоимости на миллион БТЕ между двумя альтернативными видами топлива очень мала. Эффективность системы в меньшей степени влияет на то, какой выбор лучше, поскольку разница в стоимости между видами топлива увеличивается.В настоящее время существует значительная разница в стоимости между древесным топливом и другими широко используемыми видами топлива, чтобы сделать древесные системы рентабельными даже при довольно низкой эффективности. Очевидно, что при правильном проектировании для обеспечения максимальной эффективности использование деревянных систем будет дешевле.


Таблица 8. КПД различных типов систем отопления.
Тип системы КПД (в процентах)
Электрический резистивный нагреватель 98
Обогреватель сжиженного или природного газа 75
Масляная печь 65
Система горячего водоснабжения на древесном топливе 60

Значения в таблице 9 основаны на эффективности, показанной в таблице 8, и на предположениях, что корд из выдержанной древесины весит 3492 фунта и содержит 7,160 БТЕ на фунт, мазут содержит 138000 БТЕ на галлон и что Сжиженный нефтяной газ содержит 86 000 БТЕ на галлон.Стоимость владения и эксплуатации различных систем не включена.


Таблица 9. Сравнение безубыточной стоимости древесного топлива по сравнению с мазутом и сжиженным газом с учетом относительной эффективности системы.
Расходы на топливо
Дерево (на шнур) Мазут (на галлон) Сжиженный газ (на галлон)
$ 10 0 руб.06 0,043 долл. США
20 0,12 0,086
30 0,18 0,129
40 0,24 0,172
50 0,30 0,215
60 0,36 0,258
70 0.42 0,301
80 0,48 0,344
100 0.60 0,430
140 0,84 0.602
180 1,08 0,774
200 1,20 0,860
250 1.50 1,075
300 1,80 1,290
400 2,40 1,720
500 3,00 2,150

Надеемся, что эта публикация помогла вам лучше понять, как работает правильно спроектированная система горячего водоснабжения, и определить, можете ли вы получить выгоду от ее установки.Если вы решите построить свою собственную систему, как это сделали многие, применение рекомендаций и процедур, приведенных в этой публикации, должно помочь вам построить высокоэффективную систему. Если вместо этого вы решите приобрести одно из имеющихся в продаже устройств, эта информация должна помочь вам выбрать лучшую систему для вашего приложения и эффективно управлять ею.

Для получения дополнительной информации о применении энергии на базе древесины см. Дополнительную публикацию AG-363, Руководство по энергии на базе древесины для сельского хозяйства и малых коммерческих предприятий .Кроме того, вам могут быть полезны следующие публикации:

Информационное руководство по энергии древесины. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1982 г.

Энергия древесины для малой энергетики в Северной Каролине. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1978 год.

Руководство для лиц, принимающих решения по древесному топливу для малых промышленных потребителей энергии. Голден, Колорадо: Исследовательский институт солнечной энергии, 1980.

Древесина как энергия, Обзор вопросов сельского хозяйства № 5.Вашингтон, округ Колумбия: Национальная сельскохозяйственная библиотека, Министерство сельского хозяйства США, 1984.

Водонагреватель на дровах — 1 000 000 БТЕ в час.

Водонагреватель на дровах — 2 000 000 БТЕ в час.

Майк Бойет

Philip Morris Professor
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

р.В. Уоткинс

Профессор
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

Дополнительную информацию можно найти на следующих веб-сайтах NC State Extension:

Дата публикации: янв.1, 1995
AG-398

N.C. Cooperative Extension запрещает дискриминацию и домогательства независимо от возраста, цвета кожи, инвалидности, семейного и семейного положения, гендерной идентичности, национального происхождения, политических убеждений, расы, религии, пола (включая беременность), сексуальной ориентации и статуса ветерана.

Преимущества двухтрубной системы при установке печи

Для максимальной эффективности и нагрева, а также длительного срока службы, двухтрубная система предпочтительнее для установки высокоэффективных печей с рейтингом AFUE 90% или более .Стандартные печи забирают воздух для процесса горения в агрегат изнутри дома, используя одну трубу для отвода дыма на улицу. И наоборот, высокоэффективная печь предлагает возможность подавать наружный воздух в герметичную камеру сгорания через одну трубу, а дымовые газы отводить через другую отдельную трубу. В двухтрубной системе воздух для горения не забирается из помещения.

3 Преимущества двухтрубной системы

Установка двухтрубной системы с высокоэффективной печью позволяет функциям нагрева и охлаждения вашей печи работать оптимально и сохранять качество воздуха при изменении температуры.Двухтрубная система забирает свежий воздух снаружи, а не из дома.

Ваша печь не должна работать так тяжело

Когда воздух из помещения втягивается из дома в топку для сжигания, перепад давления, который создается внутри дома, означает, что холодный наружный воздух всасывается в дом через множество мелких структурных трещин и щелей. Эта инфильтрация более холодного наружного воздуха заставляет печь работать более интенсивно и работать более длительные циклы для поддержания желаемой температуры.Растет потребление энергии и растут эксплуатационные расходы. Попадание в дом нефильтрованного наружного воздуха также может ухудшить качество воздуха в помещении.

Повысьте энергоэффективность вашего дома

Перепад давления, вызванный однотрубной установкой, также означает, что вентиляция других топливных приборов в доме менее эффективна. Тяга дымохода камина может ухудшиться, так как воздух втягивается через дымоход вниз. Выхлопные газы водонагревателя могут быть втянуты обратно в дом через вентиляционную трубу.

Улучшение качества воздуха в помещении

Некоторые важные компоненты печи, такие как теплообменник и горелки, сделаны из металлов, которые подвержены коррозии из-за паров, часто присутствующих в воздухе помещений. В процессе сгорания эти химические следы от моющих средств, чистящих средств и других аэрозольных продуктов могут вызвать коррозию этих компонентов, снижая долговечность и срок службы. Вообще говоря, свежий наружный воздух, всасываемый через специальную трубу в двухтрубной системе, не содержит этих коррозионных паров, поэтому дорогостоящие компоненты печи не подвергаются риску.

Чтобы узнать больше о преимуществах установки двухтрубной системы с высокоэффективной печью, свяжитесь с профессионалами Arpi’s Industries.

Система водяного отопления — Процедура проектирования

При проектировании системы водяного отопления может использоваться процедура, указанная ниже:

  1. Рассчитайте теплопотери в помещениях
  2. Рассчитайте мощность котла
  3. Выберите нагревательные элементы
  4. Выбрать тип, размер и режим работы циркуляционного насоса
  5. Составить схему труб и рассчитать размеры труб
  6. Рассчитать расширительный бак
  7. Рассчитать предохранительные клапаны

1.Расчет потерь тепла

Рассчитайте потери тепла при передаче через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Кроме того, необходимо рассчитать потери тепла, вызванные вентиляцией и проникновением наружного воздуха.

2. Мощность котла

Мощность котла может быть выражена как

B = H (1 + x) (1)

, где

B = мощность котла (кВт)

H = общие тепловые потери (кВт)

x = запас на нагрев — обычно используются значения в диапазоне 0.1 до 0,2

Подходящий котел необходимо выбрать из производственной документации.

3. Выбор комнатных обогревателей

Номинальные характеристики радиаторов и комнатных обогревателей можно рассчитать как

R = H (1 + x) (2)

, где

R = рейтинг обогреватели в помещении (Вт)

H = потери тепла из помещения (Вт)

x = запас на обогрев помещения — общие значения в диапазоне 0.От 1 до 0,2

Нагреватели с правильными характеристиками должны быть выбраны из производственной документации.

4. Калибровка насосов

Производительность циркуляционных насосов может быть рассчитана как

Q = H / (h 1 — h 2 ) ρ (3)

где

Q = объем воды (м 3 / с)

H = общие тепловые потери (кВт)

h 1 = энтальпия расхода воды (кДж / кг) (4 .204 кДж / кг. o C при 5 o C, 4,219 кДж / кг. o C при 100 o C )

h 2 = энтальпия возвратной воды (кДж / кг)

ρ = плотность воды на насосе (кг ( 3) можно приблизить к

Q = H / 4.185 (t 1 -t 2 ) (3b)

где

t 1 = температура подачи ( o C)

5 = температура обратки ( o C)

Для циркуляционных систем с низким давлением — LPHW напор от 10 до 60 кН / м 2 и сопротивление трению основной трубы от 80 до 250 Н / м 2 на метр труба обычная.

Для циркуляционных систем с высоким давлением — HPHW: напор от 60 до 250 кН / м 2 и сопротивление трению основной трубы от 100 до 300 Н / м 2 на метр трубы.

Циркуляционная сила в гравитационной системе может быть рассчитана как

p = hg (ρ 1 — ρ 2 ) (4)

, где

p = давление циркуляции в наличии (Н / м 2 )

h = высота между центром котла и центром радиатора (м)

g = ускорение свободного падения = 9.81 (м / с 2 )

ρ 1 = плотность воды при температуре подачи (кг / м 3 )

ρ 2 = плотность воды при температуре возврата (кг / м 3 )

5. Определение размеров труб

Полная потеря давления в системе трубопроводов горячей воды может быть выражена как

p t = p 1 + p 2 (5)

где

p t = общая потеря давления в системе (Н / м 2 )

p 1

98 918 = основная потеря давления из-за трения (Н / м 2 )

p 2 = незначительная потеря давления из-за фитингов (Н / м 2 )

м В качестве альтернативы основная потеря давления из-за трения может быть выражена как

p 1 = il (6)

, где

i = сопротивление трения основной трубы на длину трубы (Н / м 2 на метр трубы)

l = длина трубы (м)

Значения сопротивления трению для фактических труб и объемных расходов можно получить из специальных таблиц, составленных для труб или трубок.

Незначительные потери давления из-за фитингов, таких как изгибы, колена, клапаны и т.п., можно рассчитать как:

p 2 = ξ 1/2 ρ v 2 (7)

или как выражается как «напор»

h потери = ξ v 2 /2 g (7b)

где

ξ = коэффициент незначительных потерь

97

9 = потеря давления (Па (Н / м 2 ), psi (фунт / фут 2 ))

ρ = плотность (кг / м 3 , снарядов / фут 3 )

v = скорость потока (м / с, фут / с)

ч потеря = потеря напора (м, фут)

g = ускорение свободного падения ( 9.81 м / с 2 , 32,17 фут / с 2 )

6. Расширительный бак

Когда жидкость нагревается, она расширяется. Расширение воды, нагретой от 7 o C до 100 o C , составляет приблизительно 4% . Чтобы избежать расширения, создающего давление в системе, превышающее расчетное давление, обычно расширяющуюся жидкость направляют в резервуар — открытый или закрытый.

Открытый расширительный бак

Открытый расширительный бак применим только для систем горячего водоснабжения низкого давления — LPHW.Давление ограничено самым высоким расположением бака.

Объем открытого расширительного бачка должен быть вдвое больше предполагаемого объема расширения в системе. Приведенная ниже формула может использоваться для системы горячего водоснабжения с нагревом от 7 o C до 100 o C (4%):

V t = 2 0,04 V w (8 )

где

V т = объем расширительного бака (м 3 )

V w = объем воды в системе (м 3 )

Закрытый расширительный бак

В закрытом расширительном баке давление в системе частично поддерживается сжатым воздухом.Объем расширительного бачка можно выразить как:

V t = V e p w / (p w — p i ) (8b)

где

V т = объем расширительного бака (м 3 )

V e = объем, на который увеличивается содержание воды (м 3 3)

4

4

0 p w = абсолютное давление резервуара при рабочей температуре — рабочая система (кН / м 2 )

p i = абсолютное давление холодного резервуара при наполнении — нерабочая система ( кН / м 2 )

Расширяющийся объем может быть выражен как:

V e = V w i — ρ w ) / ρ w (8c)

где

V w = объем воды в системе (м 3 )

82

82 9 = плотность холодной воды при температуре наполнения (кг / м 3 )

ρ w = плотность воды при рабочей температуре (кг / м 3 )

Рабочее давление системы — p w — должно быть таким, чтобы рабочее давление в наивысшей точке системы соответствовало температуре кипения на 10 o C выше рабочей температуры.

p w = рабочее давление в наивысшей точке

+ разница статического давления между наивысшей точкой и резервуаром

+/- давление насоса (+/- в зависимости от положения насоса)

7. Выбор предохранительных клапанов

Предохранительные клапаны для систем с принудительной циркуляцией (насос)

Настройки предохранительного клапана = давление на выходной стороне насоса + 70 кН / м 2

Предохранительные клапаны для систем самотечной циркуляции

Настройки предохранительного клапана = давление в системе + 15 кН / м 2

Чтобы предотвратить утечку из-за ударов в системе, обычно настройка составляет не менее 240 кН / м 2 .

Системы отопления корневой зоны для теплиц — Farm Energy

Обогрев корневой зоны — эффективный вариант для теплиц, который обеспечивает теплом непосредственно питательную среду, а не воздух в теплице. Такой подход дает тройное преимущество для производителей теплиц: более быстрое производство, более качественные культуры и экономия энергии. Если температура корневой зоны поддерживается на оптимальном уровне, температура воздуха в теплице может быть снижена на 5-10 градусов по Фаренгейту, уменьшая потери тепла наружу и, следовательно, снижая потребление энергии.Это возможно, потому что температура корневой зоны более критична, чем температура листьев для достижения хорошего роста растений.

Компоненты системы

Типичная система отопления корневой зоны с горячей водой содержит водонагреватель или бойлер, циркуляционные насосы, трубопроводы и средства управления.

Самая дешевая труба — полиэтилен, который выпускается в рулонах длиной 100 и 400 футов. Выбирайте трубу из первичного пластика, а не из восстановленной смолы. Он должен иметь номинальное давление не менее 100 фунтов на квадратный дюйм.Полиэтилен выдерживает температуру до 130 градусов по Фаренгейту. Большинство производителей, использующих полиэтиленовые трубы, работают с температурой воды 100 градусов по Фаренгейту, чтобы обеспечить температуру почвы от 70 до 75 градусов по Фаренгейту. Нейлоновые фитинги и зажимы из нержавеющей стали минимизируют вероятность утечек. Закапываемая под землей арматура должна иметь двойные зажимы.

Полужесткий поливинилхлорид (ПВХ) также невысокий. Он доступен в вариантах длины 10 и 20 футов, что упрощает установку. Фитинги соединяются цементной трубой.

Доступны коммерчески доступные системы, в которых используются резиновые трубки из EPDM либо в виде отдельных трубок, либо в виде двух или четырех трубок, прикрепленных к стойке. Диаметр 3/8 дюйма или 1/2 дюйма обеспечивает хорошую теплопередачу и устраняет некоторые проблемы, связанные с химическим покрытием и блокировкой седиментации. Трубки присоединяются к пластиковым или медным коллекторам с помощью пластиковых вставок или латунных фитингов. Некоторые производители предлагают готовые к установке модули на заказ с размером заголовков, соответствующим междурядьям.

Если вас беспокоит коррозия из-за диффузии кислорода через резиновую трубку, которая может в конечном итоге повредить железосодержащие компоненты в системе отопления с замкнутым контуром, следует использовать трубки из сшитого полиэтилена (PEX).Эта труба содержит барьер для диффузии кислорода. Многослойные композитные трубы с алюминиевым центральным сердечником также доступны для труб, которые будут проложены под бетонным полом. Он более жесткий и лучше держится на месте. В системах, где не используется PEX, растворенный кислород проникает через трубы или стенки труб и вызывает ржавление металлических компонентов, таких как резервуары, фитинги и теплообменник котла. Защита может быть достигнута с помощью компонентов из цветных металлов (латунь, медь или пластик), установки теплообменника из цветных металлов, использования облицованного стеклом бака или водонагревателя или добавления ингибитора коррозии.

Схема системы

Труба из ПВХ является наиболее распространенным материалом для подачи воды из водонагревателя или бойлера в зону выращивания. На протяженных участках и в неотапливаемых помещениях подводящие и обратные трубы должны быть изолированы для экономии энергии.

Для установок из резины EPDM соблюдайте рекомендации производителя по расстоянию, длине участка и размеру циркуляционного насоса. Трубку можно закопать в песок на полу или положить на скамейку или под нее. Некоторые производители поставляют изоляционные плиты с прорезями для размещения трубок на скамейке.

Для выращиваемых в почве сельскохозяйственных культур, таких как томаты или огурцы, размещение трубы на глубине от 8 до 12 дюймов позволит ротационному грунту над ней. Это можно сделать, вспахав борозду, а затем уложив трубу на дно, или купив долото для укладки труб, которое крепится к дышлу трактора. При поверхностном монтаже с мешками или желобами труба укладывается поверх грунтованного пластика или барьера от сорняков под растениями.

Для столов расстояние между трубами от 6 до 9 дюймов, покрытых слоем песка от 3 до 4 дюймов, обеспечит равномерную температуру.Песок должен быть влажным, чтобы передавать тепло, и обычно его накрывают листом пластика или защитным слоем от сорняков. Альтернативный вариант заключается в укладке трубы на дно скамейки и покрытии проволочной сеткой и слоем пластика. Некоторые производители прикрепляют трубу под скамейкой, чтобы убрать ее с дороги и позволить теплу распространяться.

Труба установлена ​​в виде петель, питаемых от подающего коллектора, а другой конец подсоединен к возвратному коллектору. При использовании системы обратного возврата поток через каждый контур проходит одинаковое расстояние, обеспечивая равномерный нагрев.Тепловые потери от пластиковых и резиновых трубок относительно низки, поэтому длина до 200 футов для ½ дюйма и 400 футов для ¾-дюймовой трубы даст хорошие результаты с минимальными потерями на трение.

Определение размеров нагревателя

Петли должны быть максимально длинными, чтобы размер коллектора и насоса оставался небольшим. Не превышайте приведенные выше рекомендации 200 и 400 футов. Чтобы поддерживать равномерный поток воды в трубах и исключить воздушные карманы, скорость потока составляет 2 и 2,5 галлона в минуту (7.5-9 литров в минуту) используется для трубы ½ дюйма и дюйма соответственно.

Для томатов или огурцов, выращиваемых рядами в почве или в мешках с одной линией трубы под каждым рядом, вы можете оценить, что требуется 10 британских тепловых часов на погонный фут длины ряда (10 ватт на метр). Например, теплица размером 30 на 100 футов с 10 рядами растений потребует 10 000 БТЕ / час (3 кВт) тепла (10 рядов x 100 футов длины x 10 БТЕ / час / погонный фут). Добавьте к этой сумме около 10% потерь тепла из подводящих труб.Почва вокруг труб должна быть влажной, чтобы обеспечить хорошую теплопередачу.

Потери тепла от грядок или скамеек, покрытых растениями, растущими в почве, составляют около 20 БТЕ / кв. Фут / ч (50 Вт / кв. Метр), а для грядок или скамеек, покрытых квартирами, — около 15 БТЕ / кв. Фут / ч (Рисунок 4 ). Это основано на температуре воды 100 градусов по Фаренгейту. Некоторые производители резиновых трубок рекомендуют температуру воды до 140 градусов по Фаренгейту, что увеличивает теплопередачу, но может вызвать повреждение корней у некоторых культур.

Источник тепла

Водонагреватель резервуарного типа (от 30 000 до 40 000 БТЕ / час), работающий на природном газе или пропане, будет обеспечивать тепло корневой зоны на площади от 3000 до 6000 квадратных футов. Коммерческие водонагреватели, работающие на газе или масле, доступны в более крупных размерах. Поскольку система обогрева корневой зоны не обеспечивает все тепло, необходимое для поддержания тепла в теплице холодными ночами, необходим водонагреватель или другой источник тепла.

В теплице для обогрева корневой зоны используется водонагреватель. Фотография Верна Грубингера.

В более крупных теплицах обычно устанавливают котел, достаточно большой, чтобы обеспечивать тепло корневой зоны и воздух. Лучше всего, если будут установлены парные котлы на одну треть и две трети мощности. Их можно расположить поэтапно для эффективного удовлетворения потребностей в тепле в течение всего года. Температура котловой воды в больших системах обычно поддерживается на уровне от 180 до 200 градусов по Фаренгейту в самое холодное время года. Клапан темперирования, установленный в линии подачи, смешивает горячую воду и холодную воду, возвращаемую из трубопровода корневой зоны, чтобы обеспечить температуру 100 градусов по Фаренгейту.вода для системы. Бойлеры доступны в размерах от 50 000 британских тепловых единиц в час и выше.

Сантехнические системы

Все системы с замкнутым контуром требуют использования мембранного расширительного бака с предварительным давлением, воздухоотделителя и вентиляционного отверстия, установленных на подающей трубе как можно ближе к источнику горячей воды. Необходимые клапаны включают предохранительный клапан, клапаны балансировки потока, задвижки для изоляции частей системы, редукционные клапаны для заполнения трубопровода и зональные клапаны для независимого управления отдельными секциями системы.

Вода перемещается по системе с помощью циркуляционных насосов. Скорость потока зависит от количества петель на зону и размера трубопровода. Например, система, состоящая из 10–200-футовых петель из полиэтиленовой трубы диаметром ½ дюйма, будет иметь расход 20 галлонов / мин (10 петель x 2 галлона в минуту / петля = 20 галлонов в минуту). Насос должен иметь возможность преодолевать потери на трение в системе. Для большинства систем корневой зоны насос с расчетной производительностью от 15 до 20 футов напора удовлетворит потребности системы.

Элементы управления

В простейшей системе, использующей водонагреватель, термостат на баке устанавливается на желаемую температуру воды в корневой зоне (обычно 100 градусов по Фаренгейту). Возвратная вода из контуров возвращается в резервуар для повторного нагрева. Эту же систему можно использовать с большинством бойлеров, установив аквастат, контролирующий температуру воды на выходе. Необходимо строго соблюдать инструкции производителя по минимальной температуре воды, поступающей в котел. Если котел используется для обогрева помещения в дополнение к обогреву корневой зоны, обычно желательна более высокая температура и необходим терморегулирующий клапан.В большинстве районов США тепло корневой зоны будет обеспечивать менее 25% общей потребности теплицы в тепле в самую холодную ночь, поэтому для обогрева воздуха в теплице требуется дополнительная система распределения тепла. Это может быть ребристое или трубное излучение, теплообменники вода-воздух или печи с горячим воздухом.

Активация циркуляционного насоса осуществляется датчиком, вставленным в почву или мешок для выращивания. Электронный термостат — хороший выбор, так как разница между включением и выключением составляет всего один-два градуса.Механические термостаты имеют более высокий дифференциал.

В более крупных тепличных системах вода в линиях подачи в систему корневой зоны может циркулировать непрерывно. Это поддерживает теплую воду рядом с зоной выращивания. Электромагнитные клапаны в каждой зоне, активируемые датчиком в слое, регулируют поток в эту зону.

Тепло корневой зоны зарекомендовало себя как эффективный способ улучшить размножение и продуктивность. Экономия энергии за счет более низкой температуры воздуха может достигать 10% и помогает компенсировать стоимость системы.

Соавторы этой статьи

Статья адаптирована из статей по нагреванию корневой зоны в Университете Коннектикута IPM и UMass Extension

Рецензент

Полы с подогревом: полное руководство по полам с подогревом

Полы с подогревом (UFH) имеют множество преимуществ: они согревают ноги и позволяют сэкономить деньги на счетах. Полы с подогревом отлично сочетаются с возобновляемыми источниками тепла, поэтому они станут идеальным выбором для тех, кто пытается сделать свой дом более экологичным.

Звучит идеально, но как узнать, правильно ли это отапливать дом? Какие бывают типы? Можете ли вы его переоборудовать? Сколько стоит установка? Дорого ли запускать? Работает ли он только под определенными типами полов?

Какой бы у вас ни был вопрос о теплых полах, найдите ответ в нашем экспертном руководстве.

Узнайте больше о различных типах отопления в нашем справочнике.

Как работает теплый пол?

Полы с подогревом бывают двух типов.Мокрая, так называемая, потому что горячая вода перекачивается по трубам в полу, или сухая — так называются электрические системы, которые работают от сети. Влажные системы питаются от горячей воды, часто нагретой котлом, но также хорошо работают с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечные батареи или тепловые насосы.

Оба метода нагревают пол и используют тот факт, что горячий воздух поднимается вверх, нагревая при этом комнату. Вы можете сравнить преимущества влажной и сухой систем ниже.

Сколько стоит установка теплого пола?

Ожидайте потратить более 100 фунтов стерлингов за квадратный метр на водные системы и от 50 фунтов стерлингов за квадратный метр на электрические, за исключением подготовки, подкладки и установки.Имейте в виду, что установка электрических систем на площади до 20 м намного дешевле 2 .

Только материалы:

  • Электрический мат = от 35 до 80 фунтов за м 2
  • Электрический в стяжке = от 20 до 90 фунтов за м 2
  • Горячая вода, первые 20 м 2 = От 80 до 120 фунтов за м 2
  • Горячая вода, последующие м 2 = от 25 до 35 фунтов за м 2
  • Элементы управления = от 80 до 150 фунтов за комнату

Установленная система:

  • Электрический коврик = от 70 до 120 фунтов за м 2
  • Электрический в стяжке = от 60 до 110 фунтов за м 2
  • Горячая вода, первые 20 мес 2 = от 120 до 160 фунтов за м 2
  • Горячая вода, последующие м 2 = от 45 до 95 фунтов стерлингов за м 2
  • Элементы управления = от 100 до 200 фунтов стерлингов за комнату

Дорогое ли использование теплого пола?

Системы УВГ с теплой водой генерируют температуру от 40 ° C до 65 ° C, что означает, что фактическая температура пола будет в среднем от 23 ° C до 32 ° C.Это ниже, чем у стандартных радиаторов, поэтому со временем расходы на отопление должны быть снижены.

По сравнению с радиаторной системой отопления, UFH, по оценкам, на 25% эффективнее в сочетании с современным конденсационным котлом и до 40% дешевле в сочетании с тепловым насосом.

Электроэнергия имеет более высокие удельные затраты, поэтому эти системы могут оказаться немного дороже. Однако для оптимизации производительности можно использовать таймеры. Поскольку электрический UFH не зависит от системы центрального отопления, он позволяет обогревать определенный пол без необходимости отапливать весь дом.

Какие бывают типы полов с подогревом?

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

По сравнению с радиаторной системой отопления, UFH, по оценкам, на 25% эффективнее в сочетании с современным конденсационным котлом и до 40% дешевле в сочетании с тепловым насосом.

Существует два основных типа систем теплого пола: теплый водяной или влажный теплый пол, который проходит через трубы как часть системы отопления; и электрический.

Тепловодный пол с подогревом

Системы теплой воды предполагают закапывание 1.6 см труб в стяжку пола. Затем стяжка завершается выбранным вами покрытием, и зонированная система управляется коллектором, обычно расположенным в шкафу магазина. Тепло выделяется не радиаторами, а всей плитой пола.

Плюсы: Самый энергоэффективный способ доставки UFH. Низкие эксплуатационные расходы.

Минусы: Требует полного ремонта существующей конструкции пола и поэтому лучше всего подходит для пристройки или новых построек.

Эта водная система для поверхностного монтажа LoPro Max имеет низкие эксплуатационные расходы по сравнению с эквивалентной электрической системой UFH.Например, 30-метровая электрическая система подпола 2 будет стоить около 720 фунтов стерлингов в год, в то время как LoPro Max стоит 240 фунтов стерлингов при работе с газовым котлом. Однокомнатная, 4 м 2 комплект, от 970,80 фунтов стерлингов, Nu-Heat

(Изображение предоставлено Nu-heat)

Теплый пол с поверхностным подогревом

Если Если вы не хотите откапывать конструкцию пола, подумайте о системах теплого пола от таких компаний, как Nu Heat и Polypipe.Они состоят из изолированных панелей с каналами, проложенными для труб диаметром 1,2 см, которые можно уложить поверх существующей конструкции пола. Панели увеличивают высоту пола всего на 1,5 см и используют теплую воду так же, как и подземные системы.

Pros Простая в установке низкопрофильная система.

Минусы Относительно дорого, и добавление этой системы к выбранным комнатам, которые являются частью одного этажа дома, вызовет изменение уровня между помещениями.

Электрическая

Электрическая система позволяет избежать необходимости поднимать уровень пола в существующих помещениях и является популярным выбором для отопления отдельных комнат.Электрические системы состоят из матов, на которых кабели подключаются к электрической цепи дома. Управляется термостатами. Электрические коврики UFH тонкие, их можно укладывать на плиточный клей, что делает их очень популярными для ванных комнат.

Плюсы Легко модернизируется. Идеально подходит для отдельных комнат. Недорого в установке.

Минусы Относительно высокие эксплуатационные расходы по сравнению с системами водоснабжения.

Джейсон Орм, эксперт по ремонту

Плиточные полы идеально подходят для использования с UFH из-за их низкого термического сопротивления и высокой тепловой массы.Шестигранная напольная плитка, от 29,95 фунтов стерлингов за м 2 и настенная плитка Mono Patchwork, 49,95 фунтов стерлингов за м 2 , как Стены, так и пол

Мокрый пол против сухого пола системы отопления

Поскольку электрические системы устанавливаются непосредственно под напольным покрытием и работают независимо от вашей системы центрального отопления, они особенно полезны для установки в одном помещении или там, где уже установлен уровень черного пола.Проволока или маты очень тонкие (около 3 мм) и не должны вызывать проблем с разными уровнями пола — таким образом, мало нарушая существующее помещение.

В мокрых системах теплая вода циркулирует по пластиковым трубам, установленным под полом и подключенным к основному источнику центрального отопления. Эта система, как правило, работает лучше всего, когда трубы заделаны в стяжку, поскольку это помогает рассеивать тепло, поэтому она подходит для новых конструкций пола, где на черновом полу можно разместить трубопроводы и цементную стяжку.Таким образом, влажные системы с большей вероятностью будут использоваться в новостройках и пристройках или во время крупных ремонтных работ.

Мартин Конвей, менеджер по технической поддержке Pimlico Plumbers

Какая изоляция нужна для полов с подогревом?

Тип необходимой изоляции будет зависеть от типа выбранной вами системы.

Для помещений первого этажа и проектов реконструкции с твердым полом, системы UFH необходимо укладывать непосредственно на предварительно установленную изоляцию из пенопласта или полистирола, чтобы соответствовать строительным нормам.

Существуют также системы для твердых полов, которые включают изоляцию в их системную конструкцию, например, система Floating Floor System от компании Polypipe, в которой используются панели пола из полистирола высокой плотности, которые служат основой для труб отопления, но также улучшают изоляцию.

Для комнат наверху требуемая изоляция снова будет зависеть от выбранного вами продукта. Для этих немного более сложных систем требуются системы подогрева пола, которые можно устанавливать на полы без прочного основания, часто на подвешенных деревянных или деревянных поверхностях.Здесь мы всегда рекомендуем использовать решение, включающее изоляцию в его конструкцию, чтобы вы могли быть уверены, что изоляция идеально подходит для требований вашей системы.

Например, система подвесного пола Polypipe имеет изоляцию, специально разработанную для размещения между опорными балками, в то время как решение модульных нагревательных панелей представляет собой систему, состоящую из предварительно сконфигурированных панелей с уже встроенной изоляцией 3 см с панелями, которые можно просто соединить. а затем установили между балками на месте.

Получить Real Homes Журнал доставлен прямо к вашей двери и вашему устройству

Не можете добраться до магазинов, но не хотите пропустить последний номер вашего любимого домашнего журнала? Не волнуйтесь, когда вы подпишетесь сегодня, вы будете получать каждый выпуск журнала Real Homes прямо к вашей двери и вашего устройства.

От потрясающих завершенных проектов до новейших идей украшения, которые вы можете попробовать в своем собственном пространстве, вы найдете множество развлечений и вдохновения в каждом выпуске.
Посмотреть сделку

Является ли теплый пол лучшим вариантом для моего дома?

UFH особенно эффективен для больших пространств с открытой планировкой, особенно с высокими потолками, поскольку весь пол излучает тепло вверх, согревая ноги и создавая равномерную температуру в помещении. Это лучистое тепло также означает уменьшение сквозняков, снижение уровня влажности и количества переносимых по воздуху аллергенов.

Обычно теплых полов более чем достаточно в качестве автономного обогрева. Однако его возможности часто будут определяться другими факторами, такими как напольные покрытия (см. Ниже) и уровни изоляции здания (особенно стены и окна).Вот почему расчеты теплопотерь так важны, а индивидуальные тепловые характеристики здания показывают, сколько тепла вам нужно генерировать.

Например, плохо изолированное помещение с большим количеством остекления может не отапливаться полностью, когда на улице холодно (что означает, что может потребоваться дополнительная изоляция или дополнительное отопление).

Существует предел температуры пола, при котором система теплого пола может комфортно работать, поэтому это может означать, что она не подходит для очень маленьких помещений, где отношение площади пола к объему помещения низкое.

Полы с подогревом — хороший выбор для обогрева кухни, особенно гостиной открытой планировки. Он хорошо сочетается с твердым полом, который часто используется на кухне, и означает, что вы можете использовать пространство на стене для хранения вещей вместо радиаторов.

Подходит ли теплый пол для старого дома?

UFH может быть хорошим выбором для старого дома. Однако это не подходит, если исторический пол будет поврежден или фундамент подорван. Помните также, что бетонные полы и влагонепроницаемые мембраны могут нарушить равновесие конструкции, вызывая проблемы с влажностью.Альтернативный, дышащий вариант — Limecrete. Это особенно хорошо работает с полом с подогревом и включает совместимый слой изоляции.

Также имейте в виду, что UFH может не иметь достаточной мощности для обогрева большого старого здания с плохой изоляцией.

Какой пол для теплого пола лучше всего?

Лучшим напольным покрытием для совместимости с полом с подогревом является керамическая плитка, которая обладает прекрасными теплопроводными свойствами. В основном вам нужно что-то, что поможет быстро и быстро вывести тепло на поверхность.Камень и дерево — тоже отличные варианты; пол из смолы, хотя и не такой проводящий, как керамический, все же хорошо совместим с полом с подогревом. Бетон менее эффективен, и вы можете обнаружить, что с этим материалом ваши полы будут холоднее, чем со смолой или фарфором. Наименее подходящим напольным покрытием для полов с подогревом является любой тип коврового покрытия — на самом деле, если у вас есть ковролин, вам, вероятно, все равно не понадобится пол с подогревом.

Можно ли совместить теплый водяной пол с подогревом и радиаторы?

Комбинация обеих систем может быть ответом для многих домов, поскольку радиаторы можно легко встроить в систему пола.

Хорошим компромиссом является установка полов с подогревом на первом этаже с радиаторами наверху, чтобы удовлетворить различные требования к жилым и спальным помещениям, тем более, что многим людям по-прежнему нужны полотенцесушители в своих ванных комнатах.

Насколько легко контролировать теплый пол?

Специализированные элементы управления UFH жизненно важны для обеспечения комфорта, оперативности и энергоэффективности. Напольное отопление требует больше времени для нагрева и охлаждения по сравнению с радиаторами, поэтому для преодоления этого запаздывания необходимы программируемые элементы управления.

Для домашних хозяйств с нерегулярной или ограниченной заселенностью, а также для загородных домов полезно иметь дистанционное управление, чтобы вы могли включить отопление за час или два до прибытия. Пульт дистанционного управления также пригодится, если вы забыли выключить обогрев.

Как выбрать правильную тепловую мощность

Ваш инженер-теплотехник или поставщик UFH разработает для вас систему, согласовав мощность на квадратный метр с потребностями помещения в тепле, исходя из объема, характеристик теплопотерь стен, пола , крыша, окна и вентиляция, а также напольное покрытие на ваш выбор.

Какие типы полов и черновых полов лучше всего подходят для полов с подогревом?

Лучшее напольное покрытие для использования с UFH — узнайте больше в наших руководствах

Лучший тип основания пола — это стяжка, которая полностью изолирует трубопроводы и обеспечивает плотную и проводящую среду для распространения и отвода тепла течет по трубам. Это затем позволяет использовать более низкую температуру трубы, обычно около 35 ° C, и делает систему UFH гораздо более эффективной.

Твердые напольные покрытия, в том числе каменные и керамические, являются лучшим выбором для настила полов и обеспечивают хорошую теплоотдачу.

Если вы предпочитаете пол из массивной древесины, всегда уточняйте у своего поставщика, подходит ли он для использования с UFH, или рассмотрите возможность использования деревянных панелей, которые благодаря своей конструкции более устойчивы при изменении температуры. Опять же, уточните у поставщика, рекомендуется ли ваш конкретный выбор для использования с UFH.В обоих случаях имейте в виду, что температура поверхности не должна превышать 27 ° C.

Большинство высококачественных ламинатов и винила также можно использовать с UFH.

Ковры можно использовать с UFH. Тем не менее, ознакомьтесь с совокупным рейтингом ковра и подложки. Он должен быть менее 2,5 тг, чтобы система теплых полов могла работать эффективно.

Получите дополнительную консультацию по выбору ковра.

Как происходит установка теплого пола?

Системы электрического теплого пола может легко установить компетентный домашний мастер, хотя большинство проектов по-прежнему выполняется подрядчиком, например плиточником или электриком.

Большинство систем UFH укладываются на изоляцию с покрытием стяжкой. В этой ситуации прокладку трубопроводов и подключение коллекторов может выполнить любой грамотный человек.

Если вы делаете это самостоятельно, выбранная вами компания должна предоставить вам чертежи компоновки труб, а также руководства по установке или видеоролики, посвященные аналогичному проекту. Это просто вопрос следования чертежам трубопроводов — проложить каждый отдельный контур от коллектора, закрепить трубу на полу с помощью предоставленных скоб, а затем вернуть трубопровод в коллектор.Перед окончательной укладкой пола необходимо провести испытания всех укладок.

Для электрических или газовых подключений необходим квалифицированный монтажник.

Как измерить

Стандартные системы UFH имеют глубину 15-16,5 см, включают 10 см изоляции, 5-6,5 см стяжки с теплой водой или электрическими нагревательными элементами внутри, а затем отделку пола.

Может ли протекать теплый пол?

Если гвоздь случайно не вонзится в трубы на каком-то этапе, этого просто не произойдет.В полу нет стыков, а трубы спроектированы и испытаны на расчетный срок службы 50 лет при температурах и давлениях, превышающих требуемые системой.

В случае случайного повреждения отдельные трубы могут быть испытаны давлением, чтобы найти нужную. В деревянных полах труба обычно может быть открыта для ремонта, в то время как стяжка пола должна быть выкопана, чтобы открыть трубу. Что касается электрических систем, то это просто подъем напольного покрытия и замена поврежденной цепи.

Есть ли гарантия на теплый пол?

Ищите системы, на которые в стандартной комплектации распространяется расширенная гарантия. Влажные системы состоят из различных компонентов, и вы можете обнаружить, что на каждую из них предлагается разная продолжительность гарантии — например, 25 лет на трубы и, возможно, два года на коллекторы. Как правило, коллекторы проще заменить, чем трубы, поэтому очень желательна длительная гарантия на сами трубы.

В случае электрических систем расширенная гарантия обычно составляет порядка одного года для термостатов, которые легко заменяются, и 10 лет для нагревательных кабелей, которые нет.Для некоторых брендов также доступны пожизненные гарантии.

При рассмотрении гарантий убедитесь, что компания, которая их поддерживает, имеет какое-то обоснование. Появился ряд онлайн-компаний, предлагающих расширенные гарантии на свои системы, но если они больше не существуют, когда система выйдет из строя, эта гарантия будет бесполезной.

Полы с подогревом в сравнении с радиаторами

Там, где стоимость является проблемой, затраты на установку теплых полов могут перевесить преимущества, особенно если это связано с удалением бетонных полов и повторной стяжкой.В домах, в которых днем ​​нет людей, вам может не подойти медленный прогрев и охлаждение полов с подогревом (которое может составлять от четырех до шести часов).

Комбинация обеих систем часто может быть лучшим решением для многих домов, поскольку радиаторы можно легко встроить в систему пола. Хорошим компромиссом является установка полов с подогревом на первом этаже с радиаторами наверху, чтобы удовлетворить различные требования к жилым и спальным помещениям, тем более что многие люди по-прежнему хотят использовать полотенцесушители в своих ванных комнатах.

Система электрического теплого пола Sticky Mat от WARMUP PLC. с самоклеящимся клеем для быстрой низкопрофильной установки. От 48,92 £ за м² без НДС

Существуют ли другие системы невидимого отопления?

В качестве альтернативы полам с подогревом можно рассмотреть как системы плинтусов, так и панельное отопление.

Подогрев плинтусов

Влажные или электрические системы обогрева плинтусов — отличный вариант.Влажные системы могут использоваться как с тепловыми насосами, так и с обычными котлами из-за их большой площади поверхности и равномерного распределения тепла по помещению.

Прямые электрические версии легче и проще установить в зданиях, где нет газа или трубопроводов, но они более дороги в эксплуатации. Однако их быстрое время отклика и даже распределение тепла компенсируют некоторые дополнительные затраты по сравнению с другими формами электрического обогрева.

Установка системы обогрева плинтуса в типичном двухквартирном доме с двумя спальнями будет стоить от 3600 до 6000 фунтов стерлингов, хотя доступны и более дешевые варианты, доступные только для самостоятельной поставки; рассчитывайте заплатить от 500 до 720 фунтов стерлингов за номер.

Настенное панельное отопление

Модульные стеновые и потолочные отопительные панели Variotherm — это решение для помещений, где полы с подогревом не подходят, будь то ремонт или новое строительство. Их легко адаптировать для стен, наклонных потолков и сложных кровельных конструкций. Полные системы начинаются от 70 фунтов стерлингов за квадратный метр, включая коллектор, платы и элементы управления, у поставщика UFh2.

Модульные настенные и потолочные отопительные панели Variotherm

(Изображение предоставлено Variotherm)

Подробнее об отоплении:

Как масло нагревает мой дом?

Через U.С., чуть менее шести миллионов домохозяйств полагаются на нефть как на источник тепла. Хотя доступны и другие варианты топлива для отопления, такие как природный газ, пропан и электричество, некоторые люди предпочитают жидкое тепло. Если в вашем доме в настоящее время используется масло для нагрева топлива или вы планируете перейти на него с другого типа системы отопления, важно понимать, как работает масло и чем оно отличается от других вариантов. Узнайте больше о преимуществах и недостатках масляного обогрева, а также о возможных вариантах его использования.

Для чего используется топочный мазут?

Масляное тепло относится к типу топлива, которое система отопления использует для обогрева дома. Масляное тепло часто сравнивают с другими видами топочного топлива, например с природным газом. Хотя когда-то нефть была предпочтительным топливом для многих домов, особенно в северо-восточных и среднеатлантических районах, в последние годы природный газ стал более популярным. Около 47% домохозяйств, или 55 миллионов, в США используют природный газ в качестве основного источника топлива.

Природный газ vs.Масло Тепло

Топочный мазут получают из сырой нефти и тесно связан с дизельным топливом, которое обычно используется для питания грузовиков и других типов транспортных средств. В США масло, используемое в качестве топлива для отопления, поступает из комбинации нефтеперерабатывающих заводов, расположенных в стране, и импортируется из таких стран, как Канада. Спрос на мазут растет и падает в зависимости от множества факторов, например, сезона. Обычно спрос повышается зимой и падает весной. Погодные явления, такие как ураганы, также могут повлиять на поставку мазута, что приведет к увеличению спроса.

Напротив, природный газ — это ископаемое топливо, которое добывается глубоко под землей. Он состоит из нескольких соединений, в первую очередь из метана. Он также содержит диоксид углерода, водяной пар и жидкие углеводородные газы. Хотя топочный мазут поступает из сочетания внутренних и импортных источников, почти весь природный газ, используемый в США, также поступает из США. В 2018 году США произвели на 2% больше природного газа, чем потребили.

Есть разница между тем, как природный газ и нефть попадают в дом.Если в вашем доме используется мазут, у вас есть резервуар, расположенный где-то на вашем участке, например, на заднем дворе или в подвале. В баке находится масло, которое вы используете для обогрева дома. По мере уменьшения подачи масла необходимо доливать бак.

Люди не хранят на своих объектах цистерны с природным газом. Вместо этого газ поступает в их дома по ряду газопроводов. Если вы хотите использовать природный газ для обогрева своего дома, вам необходимо жить рядом с газовой линией или иметь возможность установить газовую линию на вашем участке.В Мэриленде трубопроводы для природного газа доступны только в определенных частях штата. Если у вас есть резервуар для масла, мазут можно доставить практически куда угодно.

Как работает масляное тепло?

Система отопления, в которой в качестве топлива используется масло, использует несколько различных компонентов для надлежащего обогрева дома. Компоненты, которые часто являются частью системы отопления, работающей на жидком топливе:

  • Масляный бак : Масляный бак хранит масло до тех пор, пока оно не будет использовано системой отопления.Масляные резервуары доступны в различных размерах и формах, включая горизонтальные и вертикальные резервуары. Они могут быть расположены наверху или под землей.
  • Фильтр : Фильтр удаляет отложения и мусор из масла, когда оно течет из бака в систему отопления.
  • Топливный насос : Топливный насос управляет перемещением масла из бака в систему отопления.
  • Камера сгорания : В камере сгорания масло воспламеняется, поэтому оно может нагревать воду или воздух, в зависимости от типа установленной системы.
  • Термостат : Термостат измеряет температуру в определенной области дома. Когда температура падает ниже установленного уровня, термостат запускает систему отопления.

Когда система масляного обогрева получает сигнал о необходимости обогрева дома, масло перекачивается из бака в камеру сгорания. Обычно масло попадает в камеру под большим давлением. Попадая в камеру сгорания, масло загорается.Хотя в более старых масляных системах обогрева использовалась непрерывно горящая запальная лампа, в новых моделях используется электронное зажигание. Пламя горит только тогда, когда система отопления работает через цикл.

Само горящее масло не покидает камеру сгорания. Вместо этого тепло от горящего масла попадает в циркуляционный насос или теплообменник. Там тепло вступает в контакт либо с воздухом, либо с водой, в зависимости от типа системы. Системы, использующие воздух, забирают холодный воздух из дома в теплообменник.В системах, использующих воду, вода циркулирует по дому через систему труб. Нагретый воздух проходит по воздуховодам в различные части дома, а нагретая вода проходит по трубам к плинтусам или радиаторам по всему дому. Охлажденный воздух или вода снова возвращается в теплообменник или циркуляционный насос, чтобы начать процесс заново.

5 преимуществ использования масляного тепла

Если вы подумываете о переходе на масляное отопление или собираетесь купить дом, который использует масло в качестве основного источника топлива для отопления, вы будете рады услышать, что масло имеет несколько преимуществ в качестве источника топлива для отопления.Некоторые из преимуществ масляного тепла:

  • Это очень безопасно: Масло — одно из самых безопасных видов топлива для отопления, поскольку оно воспламеняется только тогда, когда находится в камере сгорания вашей печи или котла. Перед воспламенением он должен достичь высокой температуры (более 500 градусов) и находиться под высоким давлением. Вы можете бросить зажженную спичку в ведро с мазутом, и все, что произойдет, — это то, что спичка погаснет.
  • Чистое горение: Топливное масло, используемое сегодня, предназначено для экологически чистого горения.В большинстве штатов в настоящее время используется только топочный мазут со сверхнизким содержанием серы, что означает, что он имеет содержание серы ниже 15 частей на миллион.
  • Это экономично: Когда вы используете топочный мазут в своем доме, вы получаете определенное количество топлива сразу. SMO Energy дает вам возможность подписаться на программу SmartPay, которая разделяет стоимость топочного мазута, аренду резервуара и любые соглашения об обслуживании, которые вы заключаете с нами, на ежемесячные платежи. Вы можете лучше контролировать свой бюджет и избежать неожиданных счетов за электроэнергию в зимние месяцы, используя наши планы платежей.
  • Отопительные системы, в которых используется масло, имеют долгий срок службы: Еще одно преимущество использования масла для обогрева дома заключается в том, что печи и котлы, использующие масло в качестве источника топлива, как правило, имеют более длительный срок службы, чем другие типы систем отопления. Ваша мазутная печь может оставаться в хорошем рабочем состоянии до 15-20 лет при профилактическом обслуживании и регулярных настройках. Однако, как и все системы отопления, они со временем начинают терять эффективность и с возрастом становятся более дорогими в эксплуатации.Мы рекомендуем заменять любое отопительное оборудование в вашем доме каждые 15-20 лет.
  • Доступно в отдаленных районах: В отличие от топлива, такого как природный газ, где подача ограничена местом расположения газопроводов, жидкое тепло доступно практически везде. Масляный обогрев — отличный вариант, если у вас есть место для масляного бака, и вы можете предоставить доступ водителю-доставщику, чтобы добраться до бака, чтобы заполнить его.

Недостатки использования масляного тепла

Как и все варианты отопления, масляный нагрев не лишен недостатков.Некоторые из недостатков, которые следует учитывать, если вы планируете перейти на масляное нагревание, включают:

  • Стоимость нефти: Внутренние цены на нефть могут колебаться в зависимости от спроса и предложения. Средняя цена на нефть в конце января 2020 года составляла около 3 долларов за галлон. Годом ранее средняя цена составляла около 3,20 доллара за галлон. Хотя план бюджетных выплат может помочь вам сбалансировать стоимость нефти в течение 12-месячного периода, он не может компенсировать изменения цены, которые происходят в результате падения предложения или увеличения спроса из года в год. .
  • Ваш бак может высохнуть: Ваш масляный бак не наполняется сам. Если он закончится, вся ваша система отопления может отключиться, оставив вас без тепла, пока вы не получите новую поставку. Однако есть вещи, которые вы можете сделать, чтобы свести к минимуму риск нехватки масла. Один из вариантов — подписаться на службу автоматической доставки. Благодаря автоматической доставке SMO Energy контролирует уровень масла в вашем резервуаре и выполнит доставку, когда он упадет ниже определенного уровня. Вы также можете настроить доставку по расписанию, что означает, что новая партия масла будет поступать на регулярной основе в зависимости от вашего прошлого использования.
  • Вам нужно место для хранения вашего бака : Последний недостаток масляного тепла заключается в том, что вам нужно иметь место на вашей территории для масляного бака. В зависимости от размера вашей собственности и размера вашего резервуара, он может быть тесным. Некоторые люди также считают, что масляные резервуары не особенно привлекательны. Однако есть способы справиться. Вы можете выбрать резервуар меньшего размера, если место ограничено. Вы также можете расположить танк так, чтобы он был вне поля зрения. Танки можно установить даже в подвале, а не на улице.Просто убедитесь, что водитель доставки всегда может легко получить к нему доступ, чтобы заполнить его.

Системы отопления, использующие масло

Если в вашем доме используется жидкое топливо, в качестве системы отопления, скорее всего, используется печь или бойлер. Энергоэффективность обоих типов систем измеряется с помощью годовой эффективности использования топлива (AFUE), сравнения количества тепла, производимого системой отопления, с количеством топлива или энергии, которые она использует. Самые энергоэффективные системы имеют рейтинг AFUE более 90%.Наименее энергоэффективные системы имеют рейтинг ниже 50%. Хотя концепции печи или котла схожи, между ними есть несколько ключевых различий.

Печи

Печь обеспечивает теплом ваш дом за счет циркуляции теплого воздуха через воздуховоды. Вентилятор в основании печи втягивает холодный воздух из дома в теплообменник. В теплообменнике воздух нагревается горящим маслом. Затем он отправляется обратно в дом через воздуховоды. Теплый воздух попадает в комнаты вашего дома через вентиляционные отверстия и регистры.Когда воздух охлаждается, он возвращается в печь, чтобы повторить процесс снова.

Котлы

Котел обеспечивает теплом ваш дом за счет циркуляции горячей воды по трубам. Холодная вода поступает в циркуляционный насос котла, где нагревается горящим маслом. Оттуда он возвращается по системным трубам в ваш дом. Тепло от воды передается в ваш дом через обогреватели плинтуса, радиаторы или нагревательные змеевики в половицах.

Проверьте уровень масла в баке

Когда у вас есть система отопления, использующая масло, будь то печь или бойлер, одна из самых важных вещей, которую нужно сделать, — убедиться, что у вас всегда есть достаточное количество масла в резервуаре, особенно в холодные месяцы. год.Если вы подпишетесь на автоматическую доставку, SMO Energy будет следить за уровнем масла в вашем резервуаре и при необходимости пришлет водителя для его заполнения. Если вы выберете плановую доставку, вы все равно захотите самостоятельно контролировать уровень масла в баке, чтобы не допустить его низкого уровня и устранить необходимость в экстренной доставке масла. Изменения температуры и распорядка дня могут привести к колебаниям расхода топлива и к тому, что запас масла закончится раньше, чем обычно.

Проверить уровень масла в баке можно двумя способами.Один из вариантов — посмотреть на указатель уровня топлива на баке, который покажет вам, полон ли он, наполовину или почти пустой. Если в баке нет указателя уровня топлива, вы можете проверить уровень, воткнув бак, для чего нужно ввинтить в бак длинный масляный щуп, чтобы увидеть, насколько глубоко в нем масло. Вы можете использовать нашу Таблицу баков для топочного мазута, чтобы узнать, сколько топлива осталось в вашем баке. Конечно, если вы не чувствуете себя комфортно, приклеивая резервуар самостоятельно или не уверены в точности показаний манометра, вы всегда можете позвонить в SMO Energy.Мы будем рады отправить одного из наших квалифицированных специалистов для проверки уровня печного топлива для вас.

Позвольте SMO Energy управлять вашими жилищными потребностями в отоплении жидким топливом

Масляное тепло помогает поддерживать комфорт и уют в доме даже при температурах ниже нуля. Система отопления вашего дома сможет лучше всего работать для вашей семьи, если вы будете заботиться о ней наилучшим образом. Это означает, что необходимо всегда обеспечивать достаточный запас масла, выполнять регулярное техническое обслуживание, например настройку, и действовать быстро, если что-то пойдет не так.

Тем не менее, вам не нужно беспокоиться о том, чтобы выполнить все требования вашей системы масляного отопления в одиночку. Компания SMO Energy готова помочь. Мы предлагаем доставку в тот же день и на следующий день *, автоматическую доставку и годовые соглашения об обслуживании для резиденций в Южном Мэриленде. Если доходит до того, что ваша печь или котел нуждается в ремонте или замене, мы тоже можем позаботиться об этом.

Чтобы узнать больше о наших услугах, свяжитесь с нами сегодня.

* Плата за доставку не взимается при доставке 100 галлонов и более, за доставку в тот же день взимается комиссия.** Доставка в тот же день и на следующий день может быть изменена в зависимости от погодных условий.

Related posts

Latest posts

Leave a Comment

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *