Отопление с насосом открытого типа: Открытая система отопления: схема с циркуляционным насосом

Открытая система отопления: схема с циркуляционным насосом

Возможность использования воды в качестве теплоносителя позволило человечеству изобрести эффективный обогрев своих жилищ. Открытая система отопления — классический вариант, который до сих пор пользуется популярностью, благодаря простому принципу функционирования и минимальному количеству необходимых устройств.

Как выглядит система открытого типа на практике

Принцип действия

В водяной отопительной системе жидкость является средством транспортировки тепловой энергии к передающим тепло воздуху приборам. Этими приборами могут быть радиаторы либо сам трубопроводный контур внутри пола или вдоль стен (в последнем случае используют трубы большого сечения: 8-10 см).

Благодаря этому, тепла котла (является единственным источником тепла) хватает даже для теплоснабжения нескольких находящихся на удалении от теплогенератора помещений. Кроме того, за счет изменения количества радиаторов, можно равномерно прогревать комнаты разной площади. В этом и заключается преимущество водяного отопления перед установкой обычной печи, способной обогревать только прилегающие к ней помещения.

Перемещение жидкости по контуру в силу физических законов может осуществляться самотеком: плотность нагретого теплоносителя ниже, чем остывшего. Помимо принципа термодинамики функционирование обеспечивается за счет монтажа труб под некоторым уклоном. Для повышения эффективности можно также задействовать циркуляционный насос. Многие ошибочно полагают, что насос — атрибут только закрытой системы: в открытых контурах также допустима принудительная циркуляция теплоносителя.

Открытая система теплоснабжения характеризуется в первую очередь расширительным баком открытого типа. Он представляет собой емкость без крышки для образовавшихся в результате теплового расширения воды излишков теплоносителя. Резервуар позволяет автоматически стабилизировать давление в системе. А для того, чтобы жидкость не выливалась по принципу сообщающихся сосудов, расширительный бак крепят в самой верхней точке контура. Резервуар одновременно выполняет функцию воздушного клапана: через него в атмосферу выходит воздух из системы (при ее наполнении и работе).

Подробная схема функционирования открытой отопительной системы

Отопление дома обеспечивается по следующему принципу:

  • подача — теплоноситель нагревается в котле и перемещается к радиаторам;
  • обратка — остывшая в расширительном баке и радиаторах жидкость стремится «уйти» в нижнюю точку и за счет наклона труб попадает в котел.

Установка циркуляционного насоса делает процесс более интенсивным, но принцип работы от этого не меняется.

Разновидности открытых систем

Система отопления открытого типа бывает:

  • Однотрубной, которая в базовом варианте включает в себя котел отопления, расширительный бак, батареи + трубы стандартного сечения либо просто трубы увеличенного сечения без радиаторов. Особенность: для подачи и обратки прокладывается одна магистраль, из-за чего по мере удаления от котла ухудшается прогрев помещений. Однотрубная открытая система отопления пригодна лишь для небольших одноэтажных домов, в остальных случаях для качественного теплоснабжения ее эффективности недостаточно.
  • Двухтрубной, которая является более сложной и дорогой в монтаже разновидностью системы. Однако, она позволяет равномерно прогревать весь дом.

Как выглядят однотрубная и двухтрубная системы на схеме

Особенность: магистраль подачи поставляет нагретый теплоноситель сразу во все приборы отопления, обеспечивая их одинаковую температуру. Обратка же в данном случае идет по отдельному трубопроводу, к которому подсоединен каждый из радиаторов.

Схемы

Схема системы отопления открытого типа подбирается в зависимости от параметров дома, требований к эффективности системы, планируемого объема финансовых вложений в ее проектирование и монтаж. Открытая система теплоснабжения может быть гравитационной или с принудительной циркуляцией, что во втором случае требует установки специального оборудования.

Выбирая схему, нужно учитывать:

  • Общую площадь помещений, где должно быть проведено водяное отопление. Если значение меньше 60 кв. м., достаточно системы с естественным движением теплоносителя (гравитационной).
  • Этажность постройки, высоту потолков. Для гравитационной системы потребуется разгонный сток от котла, чтобы исключить образование воздушных пузырей в контуре – они помешают нормальному движению жидкости и эффективность теплоснабжения.
  • Расчетный тепловой режим функционирования системы. Если предполагается использование низкотемпературного отопления, то в открытую систему обязательно ставят циркуляционный насос. Без него не будет движения теплоносителя, так как одного лишь теплового расширения воды в 45-60 градусов будет недостаточно для естественной циркуляции.

Проанализировав показатели и рассчитав тепловые потери, можно сделать вывод относительно более удобной и выгодной для использования схемы теплоснабжения.

Более подробно рассмотрим каждую из систем теплоснабжения.

Естественная циркуляция

В открытой системе отопления гравитационного типа не предусмотрено механизма, заставляющего теплоноситель перемещаться по контуру. Движение обеспечивается за счет теплового расширения жидкости. Чтобы сделать систему работоспособной, в контур включен разгонный стояк высотой от 3,5 м. – по нему нагретый теплоноситель поднимается вверх, и далее движется по наклонным трубам к радиаторам отопления, заставляя остывшую воду вернуться в котел по трубе обратки.

При расчете гравитационной системы важно учесть не только высоту разгонного стояка, но и расположение расширительного бака, который должен находиться в самой высокой точке контура. Таким образом, разгонный стояк должен быть подсоединен к расширительному баку снизу (в идеале) или сбоку, если высота потолков или крыши не позволяет иначе установить резервуар.

Пример однотрубной системы с естественной циркуляцией

Самотечная система позволяет использовать для отопления дома водяной теплый пол, но на его контур придется установить отдельный циркуляционный насос. При отсутствии электроснабжения теплый пол будет отключаться, но работоспособность радиаторной системы сохранится.

Если открытая система теплоснабжения с естественной циркуляцией предполагает одновременную подготовку воды для ГВС, то бойлер косвенного нагрева монтируют ниже расширительного бака.

Принудительная циркуляция

Открытая система отопления с циркуляционным насосом отличается более быстрым прогревом помещений за счет интенсивного движения теплоносителя – скорость возрастает до 0,3-0,7 м/с. За счет ускоренного перемещения нагретой жидкости равномернее прогреваются все ветви отопительной магистрали.

Система отопления с принудительной циркуляцией – энергозависимый вариант, поскольку встроенный насосный агрегат требует энергоснабжения. Избежать проблем, связанных с перебоями в электроснабжении поможет устройство байпаса – перемычки, на которую и монтируется насос с сопутствующим оборудованием. В этом случае при отключении электроэнергии теплоноситель продолжит свободно перемещаться по отопительному контуру естественным путем, и дом не останется без тепла.

Пример однотрубной системы с принудительной циркуляцией для двухэтажного домаСхема монтажа двухтрубной системы с принудительной циркуляцией в двухэтажном доме

Циркуляционный насос ставят на обратную трубу недалеко от ее входа в котел (до теплоагрегата должно оставаться около 1,5 м). По обеим сторонам от байпаса с насосом устанавливают два отсекающих крана, с помощью которых перекрывается поток жидкости по основной трубе, если насос работает. При отключении электроэнергии краны открывают, восстанавливая естественную циркуляцию.

Если вы задумались, можно ли поставить насосный агрегат для принудительного движения жидкости в контуре открытой системы теплоснабжения, важно знать, что не стоит забывать о разгонном стояке и правильном уклоне труб – без этого при отключении электроэнергии система работать не сможет. Учтите, что насос в открытой системе высокотемпературного отопления – дополнительный элемент, призванный повысить эффективность, а в низкотемпературной – базовый компонент, обеспечивающий функциональность.

Обвязка циркуляционного насоса

Требования к монтажу и эксплуатации

Обустраивая теплоснабжение дома, требуется принять во внимание, что открытая отопительная система имеет ряд особенностей:

  • Котел (твердотопливный, газовый, жидкотопливный) должен располагаться в нижней точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней.
  • Удобнее всего разместить расширительный резервуар на утепленном чердаке, если крыша холодная – теплоизолируют саму емкость и магистрали.
  • Чем меньше поворотов и соединительных элементов в магистрали – тем эффективнее движется теплоноситель при естественной циркуляции.
  • Скорость движения теплоносителя в гравитационной системе не превышает 0,3 м/с, поэтому важно следить за температурой жидкости в котле, не допускать ее перегрева и кипения – это повредит трубам магистрали и приборам отопления.
  • Перед наступлением холодов воду из неиспользуемой отопительной системы сливают, чтобы трубы и рубашка котла не лопнули при перемерзании жидкости.
  • В расширительный бак регулярно требуется добавлять воду, так как она со временем испаряется, а недостаток теплоносителя приведет к формированию воздушных пробок и остановке системы. Можно организовать узел подпитки или заливать вручную из ведра – это проще в небольшом индивидуальном доме.
  • Открытая система отопления диктует использования воды в качестве теплоносителя. Это связано с тем, что антифриз относится к токсичным веществам, и его испарения из открытого бака вредны для человека. Кроме того, его придется регулярно подливать, увеличивая затраты на отопление. Если отоплением предполагается пользоваться нерегулярно, но хочется избежать хлопот с постоянным сливом жидкости из контура, допускается залить антифриз, но в этом случае расширительный бак снабжают крышкой с небольшим отверстием, чтобы снизить скорость испарения незамерзайки.
  • Ключевой этап обустройства отопления гравитационного типа – проектирование, поскольку важно правильно выполнить расчет сечения труб и уклон трубопровода. Соответствующие нормы указаны в СНиП 2.04.01-85. Протяженность контура должна составлять не более 30 метров, на горизонтальных участках магистрали трубы монтируют с уклоном не менее 2-3 мм на метр длины.

Котел должен быть расположен ниже самого низкого радиатора

Открытая система: достоинства и недостатки

При обустройстве отопления в частном доме немало людей отдает предпочтение классическому варианту системы, в которой используется открытый расширительный бак, несмотря на растущую популярность более передовых систем закрытого типа. Этот выбор обусловлен достоинствами, которыми обладают открытые системы обогрева дома, в их число входит:

  1. Энергонезависимость. Для местности с нестабильным электроснабжением актуален вопрос отопления без использования оборудования, потребляющего электричество. Помимо обустройства открытой системы важно использовать энергонезависимый котельный агрегат.
  2. Надежность. Это основной плюс – данный вариант теплоснабжения доказал свою функциональность десятилетиями эксплуатации в самых разных условиях, в том числе в регионах с суровым климатом. По сути, надежность открытых систем сводится к надежности котлов, поскольку в ней больше нет элементов, которые могут выйти из строя. Важно лишь внимательно подойти к выбору приборов отопления и элементов для прокладки трубопровода – от их срока эксплуатации зависит продолжительность функционирования системы.
  3. Простая схема. Отсутствуют сложные узлы, монтаж можно осуществить самостоятельно.
  4. Не требуется отладка и настройка — после завершения монтажа, контур заполняют водой. Если нагретый теплоноситель начал циркулировать, все сделано правильно.
  5. Бесшумная работа, отсутствие вибраций (если не используется циркуляционный насос).
  6. Возможность дополнить энергонезависимое отопление циркуляционным насосом, сделав универсальную систему и повысив ее эффективность.

К недостаткам эксплуатации отопительного контура открытого типа относят:

  • Ограничение в применении. Для больших домов такая система не подходит – если длина горизонтальной магистрали превышает 30 метров, величина гидравлического сопротивления в трубах превышает уровень напора потока нагретого теплоносителя, то есть, естественная циркуляция невозможна, наступит статическое равновесие.
  • Инертность. Без установки циркуляционного насоса прогрев системы (выход в рабочий режим) будет занимать немало времени, поскольку скорость перемещения нагретой жидкости чрезвычайно низка. По этой же причине невозможно организовать оперативное управление микроклиматом в помещении.
  • Конструкционные нюансы. Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление в трубопроводе, его монтируют из труб разного диаметра (по мере удаления от котла диаметр должен уменьшаться, чтобы поддерживалась нормальная скорость перемещения жидкости), а это усложняет монтаж и требует дополнительных расходов – трубы большого диметра дороже, нужны переходники и т.д.
  • Особенности монтажа. Обязательно следует соблюдать расчетный уклон труб на каждом участке магистрали – даже единственная ошибка способна сделать систему неработоспособной или снизить ее эффективность. В последнем случае для преодоления гидравлического сопротивления придется повысить рабочую температуру теплоносителя, что ведет к перерасходу топлива и увеличению финансовых затрат на теплоснабжение.
  • Обслуживание. Из-за интенсивного испарения горячей жидкости из открытого расширительного бака, требуется постоянно следить за уровнем воды и вовремя ее подливать.
  • Активная коррозия металла. Через бак в теплоноситель постоянно поступает кислород, что ускоряет коррозионные процессы. Это снижает долговечность металлических элементов системы, в том числе стального теплообменника котельного агрегата.

Виды котлов и их выбор

Заключение

Открытые системы для отопления дома – незаменимый вариант для местности, расположенной вдали от центральных коммуникаций. При наличии стабильного электроснабжения данный вид отопления выбирают при желании максимально снизить сезонные финансовые затраты на теплоснабжение небольшого по площади дома.

Видео по теме:

Открытая система отопления — преимущества и недостатки, радиаторы и оборудование для организации

При реализации автономного отопления дома может монтироваться открытая и закрытая система отопления. Чтобы определиться с тем, какая система отопления лучше подходит для каждого конкретного случая, необходимо оценить особенности, преимущества каждой из них. Рассмотрим систему отопления открытого типа.

Состав системы отопления открытого типа

Открытая система отопления состоит из следующих основных компонентов:

  • котел — могут использоваться газовые, жидкотопливные и твердотопливные приборы. Не применяется при открытой системе только электрокотел. Наиболее распространенным вариантом сегодня является настенный газовый котел;
  • система трубопровода;
  • радиаторы — подходят радиаторы Ogint любого типа;
  • открытый расширительный бачок.

Основные особенности отопительных систем открытого типа

Принцип работы открытой системы состоит в естественной циркуляции теплоносителя, чем отличается от принципа действия закрытой системы, в которой осуществляется принудительная циркуляция при помощи циркуляционного насоса.

В открытой системе теплоноситель циркулирует за счет разницы в давлении горячей и холодной воды, а также за счет монтажа труб с определенным уклоном.

При нагреве в котле теплоносителя он расширяется. В результате этого на выходе из котла создается более высокое давление, чем на входе. Эта разница давлений и обеспечивает циркуляцию воды. Нагретый теплоноситель проходит по трубопроводу и поступает в радиаторы. Здесь он отдает тепло воздуху в помещении, остывает и возвращается в котел по обратной магистрали. При монтаже системы этого типа может использоваться как однотрубная, так и двухтрубная схема трубопровода.

Сам принцип действия системы предусматривает значительное расширение теплоносителя. Трубопровод и радиаторы не могут вмещать такой увеличенный объем воды. Поэтому предусматривается использование расширительного бака, который рекомендуется устанавливать в верхней точке системы (обычно в домах его монтируют на неотапливаемом чердаке). Функция бачка заключается в приеме излишков теплоносителя, что позволяет предотвратить чрезмерное повышение давления в системе.

Расширительный бак является открытым. Это — главное отличие данной системы. С чем и связано ее название. В связи с этим возникает необходимость регулярного контроля уровня воды в расширительном баке, поскольку она постоянно испаряется. Если уровень недостаточный, в трубопровод поступает воздух, что приводит к образованию пробок.

Еще одна особенность открытой системы — медленная циркуляция. Это накладывает определенные требования на режим работы котла. Нельзя допускать слишком быстрого нагрева теплоносителя. Это может приводить к его закипанию, в результате чего из строя могут выходить все элементы системы.

Учитывая постоянное обогащение теплоносителя кислородом через открытый расширительный бачок, для комплектации системы рекомендуется использовать радиаторы с повышенной устойчивостью к коррозии и надежностью. Лучше всего для этой цели купить биметаллические или чугунные радиаторы Ogint, которые проработают много лет. К тому же они характеризуются высокой теплоотдачей, что позволяет компенсировать медленный нагрев.

Преимущества и недостатки открытой системы отопления

Открытая система отопления обладает рядом достоинств и недостатков. Основные преимущества этой системы заключаются в следующем:

  • простое устройство системы и легкость в ее обслуживании;
  • бесшумная работа отопления за счет отсутствия циркуляционного насоса;
  • повышенная надежность системы — также за счет отсутствия циркуляционного насоса, который может довольно часто выходить из строя;
  • равномерный прогрев помещений отапливаемого дома;
  • энергонезависимость — система может работать без подключения к электричеству при использовании котлов соответствующего типа;
  • меньшая стоимость за счет использования более простого оборудования.

Можно говорить, что главным достоинством открытых систем является их простота и сравнительно небольшой уровень затрат.

Однако имеют они и ряд недостатков. К основным минусам относятся:

  • необходимость применения труб большего диаметра по сравнению с закрытыми системами;
  • сложность монтажных работ. При монтаже горизонтальных участков трубопровода требуется точный расчет уклона трубы, иначе не добиться эффективной циркуляции теплоносителя;
  • необходимость постоянного контроля уровня воды в расширительном баке. Возможность завоздушивания системы и поступление кислорода в теплоноситель;
  • возможность замерзания воды в расширительном баке даже при краткосрочных перерывах в работе системы;
  • ограничение общей длины трубопровода за счет отсутствия циркуляционного насоса;
  • не допускается применение антифриза в качестве теплоносителя.

В связи с этими недостатками открытые системы сегодня проигрывают закрытым по популярности.

Кроме того, особенности их конструкции не позволяют использовать их для индивидуального отопления в квартире многоквартирного дома.

Открытая система подходит только для частного дома. В то же время для большого дома с двумя и более этажами она также не подойдет, поскольку не получится обеспечить естественную циркуляцию теплоносителя при такой длине трубопровода.

Открытая система отопления частного дома. Отличия от закрытой

Система отопления открытого типа довольно широко применяется для создания комфортных условий проживания в частных домовладениях. Простой для самостоятельного монтажа и обладающий достойной эффективностью вариант теплоснабжения зданий обладает большим количеством достоинств, среди которых не только приемлемая стоимость обустройства, но и простота монтажа.

Что это такое?

Благодаря искусственному обогреву помещений разного назначения удаётся возмещать тепловые потери и поддерживать заданные температурные показатели. Условия теплового комфорта для проживания предполагают эксплуатацию открытой или закрытой отопительной системы. Любой тип сети теплового снабжения обладает неоспоримыми преимуществами и определёнными минусами, которые нужно учитывать при выборе схемы.

Достоинства и недостатки

Открытая система основана на термодинамических законах. К её основным достоинствам можно отнести:

  • энергонезависимость;
  • естественную циркуляцию теплового носителя;
  • простоту обслуживания;
  • бесшумную работу;
  • минимум оборудования;
  • высокий уровень надёжности;
  • лёгкость самостоятельного монтажа.

Значимые недостатки представлены громоздкостью, риском появления кавитации, разрушающей элементы системы и низким КПД. Кроме прочего, эксплуатация открытой теплосети предполагает строгий контроль уровня теплоносителя, а также невозможность применения антифриза.

Отличия от закрытой системы

Автономные отопительные системы имеют ряд существенных отличий от теплосети закрытого типа. Особенности и основные различия в обязательном порядке учитываются при выборе оптимального варианта теплоснабжения помещения.

Параметры

Открытая

Закрытая

Соединение с атмосферой

Постоянное

Отсутствует

Резервуар

Вместительный круглый или прямоугольный бак со сливной трубой

Двухкамерный с мембраной, рассчитанный на максимальное давление

Место монтажа

В самой высокой точке монтируемой системы

Не имеет принципиального значения

В условиях централизованного отопления (квартиры) открытая система основана на подведении непосредственно к кранам горячего водоснабжения. Носитель тепла предварительно проходит дополнительное обезвоздушивание и обязательную очистку, а после использования сливается в канализационный коллектор.

Схемы открытой системы

На практике применяется несколько схем обустройства: естественный тип циркуляции воды, а также с принудительным побуждением движения посредством насосного оборудования.

Принципиальные отличия

Естественная циркуляция

Принудительная циркуляция

– нет механизма для передвижения теплового носителя

– есть «разгонный» стояк высотой 330 см или более

– возможно дополнение конструкции бойлером

– максимальная протяжённость контура не более 30 м.

– наличие в схеме организации насосного оборудования

– максимально высокий уровень тепловой отдачи

– равномерный прогрев всех магистральных ветвей

– наличие в схеме специальных отсекающих кранов

Оптимальный вариант для малогабаритных помещений с высокими потолками

Лучший вариант для обогрева больших площадей при наличии электропитания

Выбор схем напрямую зависит от количества отапливаемых этажей и общей площади строения. Немаловажное значение имеет желаемый тепловой режим, а также возможность обеспечить бесперебойное электроснабжение системы.

Однотрубная

Однотрубная открытая система характеризуется подачей теплоносителя посредством одной магистрали, собранной из больших по диаметру труб, проходящих через все радиаторные батареи. Благодаря такой особенности обеспечивается:

  • минимальное количество расходных материалов;
  • лёгкость самостоятельного монтажа;
  • незначительное количество труб в жилом пространстве.

Недостатком такой схемы является не слишком равномерный прогрев радиаторов. Менее интенсивно нагреваются и отдают тепло батареи, значительно удалённые от водогрейного оборудования.

Двухтрубная

Популярную двухтрубную схему подключения отличает соединение отопительных батарей трубопроводом подающего типа и «обраткой». Наличие локальных колец обогрева между радиаторами и котлом обуславливает достоинства системы:

  • равномерный разогрев всех радиаторных батарей;
  • индивидуальная регулировка всех радиаторов;
  • долговечность и удобство эксплуатации.

При этом система двухтрубного открытого типа является более дорогостоящей и довольно трудозатратной в плане монтажа. Две коммуникационные ветки должны располагаться правильно, в соответствии с проектной документацией.

«Ленинградка»

Современное обогревательное оборудование и новые технологии способствовали заметному усовершенствованию «Ленинградки». Такая система приобрела улучшенную управляемость и увеличенную функциональность. Основные отличия «Ленинградки»:

  • свободная циркуляция теплоносителя;
  • наличие источника нагрева;
  • монтаж радиаторов по периметру.

Трубопровод может быть горизонтальным или вертикальным, с верхним или нижним типом подключения. Первый вариант принято считать более эффективным с точки зрения тепловой отдачи, а систему нижнего подключения отличает простота монтажа.

«Паук»

Конструктивная особенность открытой системы отопления «паук» представлена не только самотёчным подъёмом нагретой при помощи котла воды внутрь утеплённого расширительного резервуара. Важно отметить, что бак располагается в чердачном помещении, строго по центру дома. Достоинства системы:

  • оптимальный способ гидравлического распределения теплового носителя;
  • сбор остывшей воды из радиаторных батарей в горизонтальный трубопровод;
  • отсутствие необходимости выполнять верхнюю разводку горизонтального типа.

Данный способ теплоснабжения востребован как в одноэтажных, так и в двухэтажных строениях. На подачу носителя устанавливается один довольно большой стояк, от которого протягивается необходимое количество ответвлений.

Расширительный бак для открытой системы

Незаменимый элемент, обеспечивающий перемещение теплового носителя, отвечающий за предупреждение его утечек и разрыва трубной системы в результате быстрого роста давления, представлен расширительным баком. В открытой системе отопления отсутствует герметичность, а основными требованиями, предъявляемыми к таким резервуарам, является их достаточный объём и наличие патрубка-подводки.

Самая главная функция — это конечно компенсация теплового расширения теплоносителя вашей системы отопления открытого типа. Тепловое расширение происходит при нагреве теплоносителя. Объем увеличивается и его надо куда-то девать.  Вот в расширительном баке есть для этого место.

Если даже бак оказался полный, то в него врезают сливную трубку для того, чтобы теплоноситель при расширении не полился через верх и не залил ваш потолок. В этом случае излишки теплоносителя сливаются через аварийную сливную трубку.

Так же расширительный бак в открытой системе отопления дома служит для отвода воздуха при заполнении и работе системы отопления.

Для защиты воды от попадания мусора устанавливается специальная решётка. К форме такого расширительного бака не предъявляются какие-либо повышенные требования, но чаще всего используются круглые, цилиндрические и прямоугольные резервуары. В качестве материала изготовления целесообразно отдавать предпочтение максимально устойчивым к коррозийным изменениям металлам (нержавейка и листовая сталь) или термостойким прочным пластикам.

Монтировать расширительный бачок нужно в самой высокой точке отопительной системы. При выборе способа установки выбирается оптимальный вариант:

  • на подаче – резервуар располагается над котлом;
  • на «обратке» – предупреждает закипание воды;
  • комбинированный способ – установка пары резервуаров (на подаче и «обратке»).

В процессе монтажа следует врезать аварийную сливную трубу, утеплять корпус резервуара и патрубки, что позволит предотвратить замерзание системы отопления и выход её из строя.

Применение насоса в открытой системе

Установка насосного оборудования обеспечивает равномерное распределение тепла по всем радиаторам, минимизирует проблемы при недостаточном диаметре труб и несоблюдении уклонов. Особенно востребовано дополнение насосом в условиях чрезмерной протяжённости трубопроводов. Монтировать циркуляционный насос желательно между водонагревательным котлом и расширительным резервуаром.

Можно ли делать открытые системы из полипропилена?

Самотёчная отопительная система отопления из полипропиленовых труб – один из доступных по цене и простых для самостоятельного монтажа вариантов. Армированные трубы из полипропилена имеют рабочую температуру в пределах 70оС и пиковые показатели на уровне 95оС. Аналог стальных и чугунных конструкций отличается возможностью выдерживать давление 20 Бар и выше, а также обладает высокой термоизоляцией, антикоррозийной стойкостью и гигиеничностью. При соблюдении правил монтажа система способна прослужить 50 лет.

Как вы поняли, ппр трубами можно делать открытые системы отопления, но с эстетической точки зрения стальные трубы будут смотреться в доме лучше. Их всегда можно привести в цивильный вид, в то время как полипропиленовые трубы с годами будут становиться менее презентабельными.

Открытая система с теплоаккумулятором

Схема многоконтурного отопления с теплоаккумуляторами включает в себя специальные ёмкости квадратной или цилиндрической формы, которые оснащены разными по уровню расположения патрубками. Объём такого резервуара чаще всего варьирует в пределах 0,3-2,0 м³. Монтировать любой аккумулятор тепла нужно с учётом гидростатического давления теплоносителя на стенки. При расчётах следует прибавлять высоту водяного столба от резервуара до расширительного бака, установленного в самой высокой точке схемы.

Открытая или закрытая система. Что лучше?

Закрытый и открытый тип обогрева отличаются параметрами и функционалом, а также другими характеристиками. В каждом конкретном случае схема выбирается строго индивидуально. Открытый вариант системы больше подходит для организации отопления в небольших зданиях, включая загородные дачи или частные домовладения. При простоте схемы такая система имеет высокий уровень надёжности и не требует постоянного использования дорогостоящей электроэнергии.

Схему системы обогрева закрытого типа характеризует сложность монтажа, а также особенности эксплуатации, включая необходимость обеспечить электрическое питание. Тем не менее, именно этот вариант становится самым оптимальным для организации круглогодичного и максимально надёжного отопления в многоэтажных зданиях или загородных коттеджах большой площади с высокомощной выделенной линией электропитания.

Важно видеть следующее: открытые системы отопления не способны грамотно регулировать температуру в помещениях в виду своей ограниченности. С закрытыми насосными системами все это можно реализовать.

Как сделать из открытой закрытую систему

Открытая расширительная ёмкость способствует естественному испарению теплоносителя и насыщению его кислородом из воздушных масс. Чтобы избавиться от этих проблем и продлить срок эксплуатации системы достаточно выполнить несложную переделку открытой схемы отопления в закрытую. При этом принцип циркуляции вполне можно сохранить, и вода будет перемещаться благодаря своим физическим свойствам, но оптимальным вариантом станет приобретение и монтаж циркуляционного насоса.

Основные этапы модернизации следующие:

  • демонтаж и замена открытого расширительного бака;
  • установка группы безопасности;
  • монтаж экспанзомата.

Стандартная группа безопасности представлена манометром, предохранительной арматурой, а также автоматическим воздухоотводчиком. После переделки появляется возможность увеличить протяжённость магистрали и изменить схему подключения, повысить теплоотдачу и регулировать уровень нагрева радиаторных батарей в индивидуальном режиме.

Как можно модернизировать открытую систему отопления?

Мы с коллегами часто модернизируем открытые системы отопления. И первое, что мы делаем — это срезаем расширительный бак на крыше. Вместо него на кусочке трубы нарезаем резьбу и монтируем автомат воздухосброса и хорошенько его утепляем.

Возле котла в обратный трубопровод врезаем циркуляционный насос через байпас и мембранный расширительный бак закрытого типа с группой безопасности.

Таким образом, мы убираем лишний объем теплоносителя. А это от 50-ти до 200-от литров.  Мы исключаем теплопотери из-за бака и мы исключаем замерзание соединительных трубок бака, и исключаем разрыв системы и выход ее из строя.

Здесь надо понимать, что если система у вас старая, то она может не выдержать давление. Вот почему предохранительный клапан на группе безопасности должен быть на 1,5 бара. Иначе при поднятии давления в системе она может дать течь. И чтобы подлатать, ее надо будет сливать, вызывать сварщика и так далее.

Открытая система отопления дома часто монтируется, как самотечная система, для того, чтобы не зависеть от электричества для работы насоса. В открытую систему отопления можно врезать энергонезависимые напольные газовые котлы. Есть так же специальные электрические котлы с увеличенными выводами подачи и обратки.

Если у вас смонтирована такая система отопления  и нет перебоя с подачей электричества, то можно врезать любые энергозависимые котлы. При этом необходимо помнить, что часто открытые системы отопления сделаны стальными трубами. Поэтому при врезке в них новых котлов пред котлами необходимо врезать сетчатые фильтры. Дабы исключить попадание в них окалины и ржавчины.

Читайте так же:

Открытая система отопления с циркуляционным насосом в частном доме: схема, фото, видео, заполнение


Обустройство частного дома отопительной системой – важный и достаточно серьезный процесс, от которого зависит комфорт проживания в нем. Среди всего многообразия тепловых обвязок, люди все чаще отдают свое предпочтение недорогим блокам, к которым и относится открытая система отопления с циркуляционным насосом.


Принцип работы


Чтобы запустить блок вовсе не нужно оснащать ее насосной установкой. Теплоноситель всегда пребывает в замкнутом контуре, что позволяет исключить какие-либо теплопотери. Монтаж системы отопления открытого типа настолько прост, что не требует особых умений и знаний. Поэтому с устройством подобного теплового блока сможет справиться даже неопытный домовладелец.


Схемы систем отопления с насосной циркуляцией


В обвязку отопительной системы открытого типа входят следующие функционирующие элементы:


  1. Нагревательный котел (газовый, электрический, твердо- или жидкотопливный)


Тип котла во многом зависит от дешевизны топлива (кому-то выгодно отапливать свое жилье газовым нагревателем, а у кого-то огромные запасы угля или дров, поэтому для них идеальным вариантом станет твердотопливный агрегат).


  1. Обогревательные приборы


Радиаторы, представленные сегодня на рынке в большом разнообразии. Это могут быть как современные биметаллические, алюминиевые и стальные радиаторы, так традиционные чугунные батареи.


  1. Металлический расширительный бак


Экспанзомат сантехнический – емкость с резиновой мембраной внутри, которая необходима для обеспечения нужного напора во всех трубах системы. Также требуется для гашения силы гидроудара.


  1. Трубы


Для обвязки котла – полипропиленовые, металлопластиковые, нержавеющие и т.п.


С этой статьей читают: Обвязка радиаторов отопления полипропиленом


Как функционирует система


Схема обвязки котла


В первую очередь нагревательный котел осуществляет прогрев теплоносителя, то есть воды. Далее подогретая вода под давлением поступает в трубы, достигая при этом зоны низкого давления. Затем она заполняет собой батареи, и, после того, как теплоноситель совершит полный круговорот и отдаст тепловую энергию всем функционирующим элементам, он возвращается в котел для дальнейшего прогрева. В силу того, что вода при нагреве расширяется (0,3% на 1 литр воды), то открытая система отопления должна обязательно включать в себя экспанзомат (расширительный бак).


За счет этого конструктивного элемента будет осуществляться компенсация лишнего объема воды и, при необходимости, пополнение необходимым количеством теплоносителя при его испарении. Чтобы облегчить запуск системы отопления следует выполнить установку врезного крана. При помощи последнего появляется возможность спуска воздуха из тепловой магистрали.


Принцип работы разделяется на несколько этапов:


  • цикл подачи, который включает в себя прогрев теплоносителя, переход его в систему и обогрев помещения;

  • цикл возврата, характеризующийся возвращением «отработанной», то есть остывшей воды.


С этой статьей читают: Мембранный расширительный бак для отопления


Тонкости устройства системы с насосом и без него


  1. Расширительный бак открытого типа располагается в самой высокой точке тепловой магистрали. Если этого не сделать, то эффективность работы всей отопительной системы будет крайне низкой.

  2. Для устройства подобных узлов желательно использовать трубы большого диаметра. Благодаря такому подходу удастся увеличить пропускную способность теплового контура, а значит, теплоноситель будет быстрее циркулировать по нему.

  3. Некоторые предпочитают заполнять трубопровод специальными незамерзающими растворами – антифризами. Однако, если в этом нет необходимости (магистраль не проходит через улицу и т.п.), то лучше всего использовать простую воду. Во-первых – это экономически выгодно, а во-вторых – вода имеет самую высокую теплоотдачу.

  4. В силу того, что вода во время нагрева способна испаряться, необходимо постоянно контролировать ее количество в нагревателе и своевременно пополнять запасы.


ВИДЕО: Хорошее и не очень о насосах для систем отопления



Преимущества и недостатки


Такие блоки характеризуются следующими достоинствами:


  • простота в устройстве и эксплуатации;

  • экономическая выгода по сравнению с другими вариантами обвязки;

  • на монтаж узла вы затратите минимум времени и усилий;

  • легко включается в работу и отключается от нее – достаточно лишь включить газ.


Справедливости ради стоит отметить и недостатки этого отопительного узла. Так, при отсутствии подключения к централизованной газопроводной магистрали он не сможет работать. Кроме этого, открытые экспанзоматы повышают вероятность возникновения ржавчины на батареях и трубопроводе.


Устройство открытого отопления своими руками


Даже если вы никогда не занимались подобными работами, то, придерживаясь рекомендаций и советов специалистов, вы сможете своими силами выполнить обвязку открытой системы отопления.


Этап №1


В первую очередь осуществляется установка котла. Его можно разместить как на напольной поверхности (желательно на противовозгораемом материале или на бетонной стяжке), так и подвесить на стене, что позволит сэкономить место. А вот что касается мощности нагревателя, то она выбирается в зависимости от площади прогреваемого помещения.


Универсальной формулой подсчета является 1 киловатт тепловой энергии на 10 квадратных метров помещения при стандартной высоте потолков. В зависимости от качества теплоизоляции дома добавляется от 10 до 30% к расчетной мощности.


Этап №2


Следующим шагом станет разводка и фиксация приборов обогрева. Их количество рассчитывается исходя из площади одной комнаты. Также следует определить количество секций радиатора из расчета 100 ватт тепловой мощности на 1 квадратный метр жилья.


Если нет желания оснащать свое жилье батареями, можно просто увеличить диаметр тепловой магистрали до 100 мм. Этот вариант является самым простым. Труба отводится от котла, проходит по всему периметру дома и возвращается назад к нагревателю.


Чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя, специалисты рекомендуют выполнять разводку трубопровода под определенным уклоном: 5 мм на 1 метр трубного контура.


Установка расширительного бачка в открытой системе отопления осуществляется на обратке как можно ближе к нагревательному элементу.


Вот, собственно, и все тонкости устройства такого узла.


Можно еще выполнить вертикальную разводку, устанавливая расширительный бачок открытого типа на чердаке. А с целью его эффективной работы необходимо позаботиться о его утепление.


При устройстве отопительного блока необходимо уделить особое внимание расчету объема экспанзомата. В противном случае ошибки могут закончиться крайне плохо (взрыв бачка, повреждение приборов, находящихся рядом, деформация магистрали и т.п.).


Несколько советов


Чтобы улучшить работу узла, специалисты рекомендуют придерживаться следующих рекомендаций:


  1. Нагреватель размещается в отдельном помещении. Важно также учесть и то, что к нему должен поступать воздух. Напольную поверхность, где будет устанавливаться нагреватель, лучше устелить материалом, который не воспламеняется. А лучше всего, просто забетонировать участок помещения.


  1. Предпочтение стоит отдавать биметаллическим радиаторам. Во-первых, они легкие, что играет немаловажную роль при монтаже, а во-вторых – их показатели теплоотдачи значительно выше, чем у чугунных батарей. Так, чтобы исключить вероятность попадания холодного воздуха из окон, радиаторы лучше размещать под подоконниками. Кроме этого, такие обогревательные приборы располагаются от стенового перекрытия на расстоянии 50 мм. Отступ от пола – не менее 40 см.

  2. Наилучшим вариантом для обвязки теплового узла станут металлопластиковые трубы. Они имеют большой эксплуатационный срок (при правильной разводке и креплении такая магистраль прослужит как минимум полвека). И да, старайтесь как можно меньше использовать соединительные резьбовые элементы. Рано или поздно такие соединения могут дать течь.

  3. Что касается объема экспанзомата сантехнического (гидробака), то он не должен превышать 5% от объема всего отопительного узла. Для обогрева одноэтажного дома будет достаточно 8-литрового бака.


Зная тонкости устройства подобных обвязок, вы сможете самостоятельно создать в своем доме комфортные температурные условия для проживания.


ВИДЕО: Как циркулирует теплоноситель


Открытая система отопления — схема работы системы открытого типа

Благодаря простоте установки и обслуживания, а также невысокой цене до сих пор пользуется популярностью открытая система отопления. С годами она претерпела некоторые изменения и уже в обновленном виде успешно применяется в селах, деревнях, коттеджных поселках, которые обеспечены газоснабжением. Она является отличным вариантом для отопления помещения небольшой площади, например, одноэтажного дачного домика. Недорогое обслуживание плюс достаточная эффективность – по этим критериям многие дачники выбирают данную схему.

Принцип действия открытой системы

Для полноценной работы система отопления открытого типа не нуждается в дополнительном использовании насоса. Теплоноситель циркулирует по трубам благодаря разности в плотности – речь идет о холодной и горячей воде.

На схеме хорошо видны основные части открытой системы отопления: котел, расширительный бак, радиаторы и трубы

Конструкция системы элементарна и состоит из нескольких основных частей:

  • твердотопливный, газовый, дизельный котел отопления – следует выбрать оптимальный вариант;
  • чугунные или стальные радиаторы;
  • стальной расширительный бачок;
  • трубы.

В основе принципа действия – общеизвестные законы физики. Вода нагревается в котле и под действием высокого давления устремляется по трубам, в зону более низкого давления. Пройдя через все радиаторы и остыв, она возвращается обратно в котел. Не секрет, что при нагревании вещества расширяются, это происходит и с водой. По этой причине обязательная часть системы открытого типа – расширительный бак, который компенсирует излишки теплоносителя. Он не должен быть герметичным. Насос не требуется, но существуют варианты его использования. Врезной кран необходим для удаления воздуха.

Условно всю схему можно разделить на 2 части. Первая – «подача»: нагревание теплоносителя и движение его по трубам и радиаторам; вторая – «обратка»: охлаждение и возвращение ее в котел.

Особенности открытой схемы:

  • расширительный бак должен находиться выше остальных частей системы;
  • чем больше диаметр труб, тем лучше циркуляция;
  • вода более желательный теплоноситель, чем антифриз;
  • вода испаряется, поэтому следует наблюдать за ее уровнем.

Чтобы такая система отопления правильно функционировала, важно соблюдать рекомендованное давление. Для этого устанавливается специальный узел, называемый подпидкой. Более подробно об этом вы можете прочитать в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/podpitka-sistemy-otopleniya.html.

Будет ли по зубам самостоятельный монтаж?

Для того чтобы справиться с монтажом отопительной системы открытого типа, не нужно обладать особыми знаниями или большим опытом. В первую очередь устанавливают котел, который может быть или навесным, или напольным. Вид котла зависит от удобства размещения, а его мощность – от площади отапливаемого помещения.

Мощность и размеры составных частей системы отопления зависят от общей площади дома

Далее рассчитывают и устанавливают радиаторы. Их можно заменить совсем простым вариантом – трубой диаметром 8-10 см, которая проходит по периметру всего дома и возвращается к котлу. Небольшой наклон трубы увеличит циркуляцию теплоносителя. При элементарной схеме бак устанавливают на обратке, рядом с котлом, но обязательно выше остального оборудования.

Другой вариант – однотрубная схема вертикального расположения, требующая монтажа расширительного бака на чердаке. Соответственно, чердак предварительно следует утеплить, чтобы бак не замерз в зимнее время.

Важно! Следует обратить внимание на правильный расчет величины расширительного бака. Недостаточный объем не выдержит высокого давления, в результате трубы просто разорвет.

Обратите также внимание на материал о том, как правильно сделать расчёт количества секций радиаторов отопления: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-kolichestva-sektsiy-radiatorov-otopleniya.html

Подбор составных частей

    Котел. Идеальное место для установки котла – отдельное помещение, достаточно просторное (для удобства обслуживания) и имеющее доступ к свежему воздуху. Напольное покрытие должно быть сделано из противопожарного материала, например, бетона. Высчитав площадь дома, можно определить необходимую мощность котла. Он может работать на угле, газе, дровах, дизельном топливе.

Котел должен располагаться в отдельном просторном помещении

  • Радиаторы. Виды радиаторов: стальные, биметаллические, чугунные, алюминиевые. Наиболее популярными являются стальные. Их следует монтировать на расстоянии 3-5 см от стены, не меньше. Традиционное место установки – под окном, чтобы они служили барьером для холодного воздуха с улицы. Наиболее удобная высота – 40-60 см, чтобы оставались зазоры: сверху – до окна, снизу – до пола. Длина может быть любой, в зависимости от площади комнаты. Например, для спальни 15м² достаточно радиатора длиной 100 см.
  • Трубы. Медные трубы относительно дороги, стальные со времен покрываются ржавчиной, поэтому практически все выбирают пластиковые. Диаметр – 25 мм, 32 мм. Количество труб зависит от типа системы – однотрубной или двухтрубной. Как правило, их не встраивают в стену, а проводят открытым способом – прямо над полом. Трубы нарезают на удобные для монтажа отрезки и с помощью отводов соединяют с котлом, расширительным баком и радиаторами.
  • Расширительный бак. Его место расположения – на чердаке или возле котла. Следует запомнить, как соотносится объем бака с размерами системы в целом: он не должен быть менее 5% от объема всей системы. Для одноэтажного частного дома необходим бак не менее 8 литров, но лучше приобрести с запасом – 15 л.

О выборе труб для монтажа системы отопления, их видах и характеристиках вы можете прочитать в нашей следующей статье: https://aqua-rmnt.com/uchebnik/truby/kakie-truby-dlya-otopleniya-luchshe-vybrat.html.

Достоинства и недостатки системы

Для начала рассмотрим положительные стороны – не зря данную систему до сих пор активно используют.

  1. Простота схемы. Давно известно: чем проще устройство, тем безотказнее оно действует и тем быстрее можно справиться с поломкой.
  2. Функционирование оборудования, несмотря на отсутствие электроснабжения. Тепло в доме зависит только от наличия газа.
  3. Простота установки. Подготовленные части можно собрать в течение одного дня.
  4. Быстрое вхождение в рабочий режим, не менее быстрая остановка. Начало и конец работы системы зависят от включения/выключения котла.
  5. Невысокая стоимость составных частей.

Безусловно, схема открытой системы отопления обладает своими недостатками. Всегда найдется пользователь, которому не понравятся те или другие свойства оборудования или эксплуатации.

Например, многих не устраивают большие размеры деталей и всей системы в целом. Если строение не очень большое, бывает сложно расположить оборудование так, чтобы оно не мешало комфортному проживанию.

Объем открытого расширительного бака зависит от объема отопительной системы в целом

В некоторых случаях открытый расширительный бак отрицательно влияет на радиаторы и трубы: они подвержены коррозии.

 Важно! Особое внимание следует уделить испарению жидкости в баке. Воздух, попадая в трубы, вызывает их перегрев. Один из способов решения данной проблемы – слой масла на воде толщиной 1-2 см.

Приверженцы закрытой системы утверждают, что открытый тип менее эффективен, его КПД намного ниже.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Открытая и закрытая системы от опления

Зачастаую наши клиенты интересуются, какую систему отопления им необходимо устанавливать,
открытую или закрытую

Сегодня хотелось бы объяснить разницу между ними, и немного разъяснить, какую систему
отопления в каких случаях лучше использовать

Давайте начнём с открытой системы отопления

Открытая система отопления — это система отопления не под давлением. То есть, у Вас
есть расширительный бак открытого типа. При использовании закрытой системы отопления
у Вас используется вакуумный
расширительный бак, именуемый экспанзомат, аварийная сборка и обязательно циркуляционный насос.

Давайте рассмотрим особенности открытой системы отопления

Открытая система, в основном, применяется на одноэтажных домах небольшой
квадратуры, так как рсширительнвй бак лучше устанавливать сверху на подаче
котла.

Открытую систему отопления можно, но нежелательно, использовать без
применения циркуляционного насоса. То есть, можно сделать систему
отопления, которая будет работать под уклоном (самотёк)

Рассмотрим плюсы и минусы открытой системы отопления

Плюсы:

1. Дешевизна. Вам не надо тратиться на вакуумный
расширительный бак, аварийную сборку и может быть
циркуляионный насос. Также, Вы можете особо не переживать за
качество применяемых при монтаже материалов.

2. Безопасность. Единственное, что может произойти с
Вашей системой отопления — это закипание. Но даже в
случае закипания, ничего страшщного не прозойдёт. Если у
Вас правильно сделана система отопления, в с лучае
закипания, котёл просто покипит и остынет. У Вас не
произойдёт прорыва в истеме отопления, взрыва котла и
прочих неприятных моментов. По нашему опыту, закипание
котла приводит максимум к замене термометра и регулятора
тяги.

3. Любой котё может быть использован при открытой
системе отопления, так как не создаётся большого
давления, не столь важно качество и марка
используемой при изготовлении стали.

Минусы открытой системы отопления:

1. Неприятный внешний вид. Зачастую
расширительный бак открытого типа
представялет собой сваренную из металла
бочку, что выглядит не очень эстетично.

2. В том случае, если система делается
под уклоном, трубы, радиаторы и прочие
компоненты системы отопления будут на
виду, что выглядит не очень
по-современному.

3. Давайте представим, что котёл и
расширительный бак расположен вблизи
кухни или жилой комнаты. В момент
закипания проливается большое
количество горячей воды, которая
наносит невозвратимый урон
сделанному ранее ремонту, а также
может нанести вред находящимся
вблизи людям.

Закрытая система
отопления.

Закрытая система отопления —
система, использующаяся под
давлением с применением
расширительного бака
закрытого типа.

Плюсы закрытой системы
отопления

1. Коечно же,
эстетический вид.
Расиширтельный бак
может быть
установлен в любой
точке системы
отопления, где это
будет уместно по
Вашему проекту.

2. Закрытая
система
отопления может
быть
использована для
любой квадратуры
и этажности
Вашего дома.

3. Не
требуется
Вашего
постоянного
вмшеательства
для
поддержания
расботоспобоности
системы
отопления.

Минусы
закрытой
системы:

1.
Дороговизна.
Во-первых,
Вам
придётся
потратиться
на
расширительный
бак
закрытого
типа,
аварийную
сборку,
циркуляционный
насос
и
инвертор;
во-вторых,
необходимо
использовать
только
высококачественные
материалы,
способные
выдерживать
большое
давление.

2.
Очень
рекомендуется
использовать
только
заводские
котлы,
прошедшие
все
необходимые
испытания.
Важно
также
обращать
ванимание
на
максимальное
давление.

3.
При
монтаже
закрытой
системы
отопления
лучше
привлекать
квалифицированные
кадры,
так
как
неверный
монтаж
может
сулить
Вам
крупные
проблемы.

4.
Безопасность.
В
том
случае,
если
у
Вас
не
установлен
инвертор,
либо
другой
источник
бесперебойного
питания,
Вы
не
защищены
от
закипания
и,
как
следствие,
прорыва
в
системе
отопления.
Нередки
случаи
взрывов
самодельных
котлов
при
использовании
закрытой
системы
отопления.

Подведём
итог

Если
у
Вас
небольшой
одноэтажный
дом
до
150-200
квадратных
метров,
проще
всего
Вам
будет
использовать
открытую
систему
отолпения,
так
как
это
проще,
дешевле
и
безопаснее.

Если
же
у
Вас
дом
большой
квадртуры
и
Вы
привыкли
к
эстетическому
внешнему
виду
и
комфорту,
лучше
установить
закрытую
систему
отопления,
но
соблюсти
при
этом
некоторые
правила:
установить
все
требуемые
компоненты,
использовать
высококачественный
материал
и
доверять
работу
квалифицированным
специалистам.

Открытая и закрытая система отопления: что нужно знать застройщику


Автор Евгений Апрелев На чтение 4 мин. Просмотров 1.1k.

При планировании отопления собственного жилища практически каждый застройщик сталкивается с понятиями, требующими разъяснения, одним из которых является «открытая система отопления». О конструктивных особенностях и признаках, схемах и основных элементах данной системы обогрева (СО) и пойдет речь в этой публикации.

Определение открытой системы обогрева и ее элементы

По статистике, около 70% владельцев частных домов используют различные схемы водяного отопления, которые могут быть открытые и закрытые. Основным признаком открытой СО является отсутствие принудительного давления в контуре благодаря применению атмосферного расширительного бака. В высшей точке контура давление будет равно атмосферному, а в нижней, равняться давлению водяного столба.

Состав оборудования следующий:

  1. Теплогенератор, который нагревает теплоноситель.
  2. Стояк, который в верхней своей точке оканчивается открытым расширительным бачком.
  3. Непосредственно сама емкость, связанная с атмосферой, которая служит для компенсации расширения теплоносителя при нагреве и предотвращения образования воздушных пробок в системе.
  4. Дренажный трубопровод, который отводит излишек теплоносителя из контура.
  5. Магистральная подающая труба, по которой перемещается нагретая вода в радиаторы.
  6. Батареи (радиаторы, регистры и пр.).
  7. Обратный магистральный трубопровод, по которому теплоноситель поступает в котлоагрегат для дальнейшего нагрева.
  8. Циркуляционный насос. В принципе, правильно рассчитанная и смонтированная СО может обойтись и без данного элемента, но с насосом некоторые ограничения (длина контура до 30 м.) снимаются и циркуляция воды по контуру происходит более эффективно.
  9. Запорный кран, устанавливаемый в СО для пополнения объема теплоносителя из водопровода (10). Данный элемент необязателен, так как заполнение системы водой может осуществляться непосредственно через расширительный бак.

Последний (11) элемент, обозначенный на схеме – это кран, который предназначен для слива воды из СО.

Важно! При функционировании системы обогрева в штатном режиме, запорная арматура 9 и 11 должна находиться в закрытом положении.

Разновидности систем обогрева открытого типа

Данные СО различаются по способу перемещения теплоносителя в контуре. Он может быть:

  • Естественным. Данный тип водяных СО называют гравитационными или самотечными.
  • Принудительным. В данном способе главной движущей силой для теплоносителя является насос.

Система отопления открытого типа с естественным побуждением работает благодаря разнице в плотности и массе горячего и охлажденного теплоносителя. Более «тяжелая» охлажденная вода выдавливает «легкую» нагретую, из теплогенератора в трубопровод. При соблюдении необходимого диаметра и уклонов подающей и обратной магистральной трубы, в контуре возникает естественная циркуляция теплоносителя.

Основной проблемой данной СО является достаточно небольшая скорость естественного перемещения воды по контуру (0,1 – 0,3 м/с). При такой скорости, вода теряет большую часть тепловой энергии не доходя до последнего радиатора. Для увеличения скорости движения воды в контуре применяется насос.

В открытых СО с принудительным побуждением, скорость перемещения теплоносителя варьируется от 0,3 до 0,7 м/с, что значительно увеличивает его теплоотдачу, и соответственно эффективность работы отопления.

Совет! Проблема СО с насосом в том, что они энергозависимы. Чтобы при отключении электроэнергии отопительная система продолжала функционировать, необходима байпасная линия, на которой и монтируется циркуляционный насос.

Открытые СО различаются схемой разводки трубопровода. В однотрубной системе отопления все радиаторы включаются в подающую магистраль последовательно. Возврат охлажденной воды осуществляется по тому же трубопроводу.

В двухтрубных, подача теплоносителя на радиаторы осуществляется по одной подающей трубе, а отвод охлажденного – по другой.

Чаще всего, открытая СО используется без насоса, с перемещением воды по трубам самотеком. Низкое давление не дает возможности делать многоконтурные варианты с достаточной эффективностью обогрева, использовать систему «теплый пол» или организовать открытый способ присоединения системы горячего водоснабжения. Чтобы поднять давление в контуре необходимо использовать мембранный расширительный бак закрытого типа.

Достоинства и недостатки

Использование для обогрева небольших дачных и загородных домов открытой СО, актуально и в XXI веке. Главным ее достоинством считается возможность создания энергонезависимого отопления, что для многих домовладельцев является решающим фактором. Кроме этого, у данной СО есть и другие плюсы:

  • Благодаря конструкции расширительного бака достаточно просто организовать подпитку напрямую из водопровода.
  • Данная СО практически лишена такой проблемы, как воздушные пробки, опять же из-за конструкции емкости для компенсации теплового расширения воды.

Недостатками можно считать:

  • Достаточно высокая стоимость материалов, из-за использования труб большого диаметра.
  • Возможные проблемы при монтаже необходимого уклона магистрального трубопровода.
  • Необходимость контроля за уровнем жидкости.
  • Высокая инерционность из-за низкой скорости движения теплоносителя.

Многие застройщики спрашивают, какая разница между открытой и закрытой системой отопления, кроме особенностей конструкции расширительного бака?

Как уже говорилось выше, определяющим фактором закрытой СО является мембранный расширительный бак, который поддерживает повышенное давление в контуре. Благодаря этому, можно использовать трубы меньшего (чем в открытой) диаметра, что резко сокращает затраты на создание закрытой системы отопления, а герметичность расширительной емкости не допускает испарения теплоносителя из контура и дает возможность применять не только воду, но и различные типы антифризов.

Геотермальные тепловые насосы | Министерство энергетики

Геотермальные тепловые насосы (GHP), иногда называемые GeoExchange, земные, наземные или водные тепловые насосы, используются с конца 1940-х годов. В качестве обменной среды они используют постоянную температуру земли, а не температуру наружного воздуха.

Хотя во многих частях страны наблюдаются сезонные экстремальные температуры — от палящей жары летом до минусовых морозов зимой — в нескольких футах ниже поверхности земли температура земли остается относительно постоянной.В зависимости от широты температура земли колеблется от 45 ° F (7 ° C) до 75 ° F (21 ° C). Как и в пещере, эта температура земли теплее воздуха над ней зимой и прохладнее воздуха летом. GHP использует это преимущество, обмениваясь теплом с землей через наземный теплообменник.

Как и любой тепловой насос, геотермальные тепловые насосы и тепловые насосы на основе воды могут нагревать, охлаждать и, если таковые имеются, снабжать дом горячей водой. Некоторые модели геотермальных систем доступны с двухскоростными компрессорами и регулируемыми вентиляторами для большего комфорта и экономии энергии.По сравнению с воздушными тепловыми насосами они тише, служат дольше, не требуют особого обслуживания и не зависят от температуры наружного воздуха.

Тепловой насос с двумя источниками энергии объединяет тепловой насос с воздушным источником и геотермальный тепловой насос. Эти устройства сочетают в себе лучшее из обеих систем. Тепловые насосы с двойным источником имеют более высокие показатели эффективности, чем агрегаты с воздушным источником, но не так эффективны, как геотермальные агрегаты. Основное преимущество систем с двумя источниками энергии состоит в том, что они стоят намного дешевле в установке, чем одиночный геотермальный блок, и работают почти так же хорошо.

Несмотря на то, что стоимость установки геотермальной системы может в несколько раз превышать стоимость установки воздушной системы с той же мощностью нагрева и охлаждения, дополнительные затраты окупаются за счет экономии энергии через 5–10 лет. Срок службы системы оценивается до 24 лет для внутренних компонентов и 50+ лет для контура заземления. Ежегодно в США устанавливается около 50 000 геотермальных тепловых насосов. Для получения дополнительной информации посетите Международную ассоциацию наземных тепловых насосов.

% PDF-1.4
%
172 0 объект
>
эндобдж
xref
172 77
0000000016 00000 н.
0000001891 00000 н.
0000002031 00000 н.
0000003084 00000 н.
0000003321 00000 п.
0000003744 00000 н.
0000003796 00000 н.
0000003867 00000 н.
0000003973 00000 н.
0000004025 00000 н.
0000004132 00000 н.
0000004184 00000 п.
0000004236 00000 п.
0000004288 00000 п.
0000004329 00000 н.
0000004428 00000 н.
0000004450 00000 н.
0000004763 00000 н.
0000005005 00000 н.
0000006239 00000 п.
0000006772 00000 н.
0000007173 00000 н.
0000007559 00000 н.
0000021880 00000 п.
0000022131 00000 п.
0000022391 00000 п.
0000036363 00000 п.
0000036777 00000 п.
0000038013 00000 п.
0000038437 00000 п.
0000038459 00000 п.
0000039062 00000 н.
0000039084 00000 п.
0000040319 00000 п.
0000040695 00000 п.
0000055966 00000 п.
0000056206 00000 п.
0000056452 00000 п.
0000057210 00000 п.
0000057232 00000 п.
0000073072 00000 п.
0000073326 00000 п.
0000073456 00000 п.
0000073800 00000 п.
0000075037 00000 п.
0000075695 00000 п.
0000075717 00000 п.
0000076398 00000 п.
0000076420 00000 н.
0000077088 00000 п.
0000077110 00000 п.
0000077825 00000 п.
0000077847 00000 п.
0000080525 00000 п.
0000081896 00000 п.
0000083257 00000 п.
0000083426 00000 п.
0000084797 00000 п.
0000085732 00000 п.
0000085803 00000 п.
0000085874 00000 п.
0000086048 00000 п.
0000086985 00000 п.
0000088779 00000 п.
0000088887 00000 п.
00000

00000 н.
00000

00000 п.
00000

00000 п.
0000090979 00000 н.
0000094014 00000 п.
0000112789 00000 н.
0000129434 00000 н.
0000145838 00000 н.
0000147645 00000 н.
0000177011 00000 н.
0000002087 00000 н.
0000003062 00000 н.
трейлер
]
>>
startxref
0
%% EOF

173 0 объект
>
эндобдж
174 0 объект
>
эндобдж
247 0 объект
>
поток
Hb«`f`Pg`g` \ Ā

Открытая система | | Теплый пол своими руками

Введение

В открытой системе используется один источник тепла, водонагреватель для бытового потребления, для обеспечения теплого пола и горячего водоснабжения.Эти две системы в основном связаны друг с другом. Та же самая вода, которая попадает, например, в горячий душ или в посудомоечную машину, сначала проходит через пол. Это очень эффективная система, потому что всю работу выполняет один источник тепла. Если водонагреватель имеет соответствующий размер и соответствует вашим потребностям в отоплении и быту, необходимость в «отдельной» системе отопления отпадает.

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И НАЗНАЧЕН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «типичными» водонагревателями, так что пусть вас не вводит в заблуждение компактный размер! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы для лучистого отопления. Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как вашу лучистую (отопление), так и горячую воду.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытая, закрытая или теплообменник, или тип необходимого вам источника топлива, пропан, природный газ, электрическая или масляная … Компания Radiant Floor позаботится о вас !!!

Многозонная открытая система с электроприводом по запросу и расширительным баком для городского водоснабжения
Открытая система Схема потока воды с водонагревателем резервуарного типа
Еще один пример многозонной открытой системы с муниципальным резервуаром

Почему холодная вода поступает в систему отопления из бытового источника?

Вы заметите, что холодная вода из вашей бытовой сети попадает в водонагреватель по трубопроводу пола.Мы прокладываем водопроводную систему таким образом, чтобы никогда не было шансов, что застоявшаяся вода попадет в вашу бытовую систему. Пресная вода поступает в трубку каждый раз, когда вы используете горячую воду.

И хотя на первый взгляд кажется, что холодная вода будет охлаждать ваш пол, на самом деле этого не произойдет. Единственная холодная вода, которая может попасть в трубку, будет «подпиточной» водой вашего водонагревателя. Если в вашей бытовой системе не открыты клапаны горячей воды, излучающая система по существу «закрыта».Другими словами, холодная вода не может попасть в систему, если ей некуда течь…. Где-нибудь в доме открыт кран горячей воды. Без открытого клапана горячей воды только циркуляционный насос, питающий лучистую трубку, может нагнетать воду из водонагревателя в трубку и обратно, когда ваша зона требует тепла.

Итак, при использовании горячей воды холодная вода поступает в водонагреватель через пол. Это гарантирует, что пресная вода всегда течет через систему, даже летом. Имейте в виду, что горячая вода, вытесняемая холодной подпиточной, в конечном итоге попадает в водонагреватель, поэтому чистые потери энергии отсутствуют.А из-за большой тепловой массы пола небольшое количество холодной подпиточной воды, попадающей в трубопровод, не имеет возможности охладить пол… если, конечно, вы не приняли четырехчасовой душ. Это маловероятно. Также помните, что если термостат в зоне требует тепла в то же время, когда вы используете горячую воду, тогда циркуляционный насос все равно будет перекачивать горячую воду по контурам, и в результате в трубку будет поступать теплая вода, а не холодный.

Кстати, один из самых простых и наименее дорогих способов защиты компонентов в открытых системах, не говоря уже о домашней сантехнике, — это использование фильтра для всего дома.Обычные кожухи канистрового типа можно приобрести в любом хозяйственном магазине, а фильтр на 20 микрон эффективно удаляет ил и другие частицы из поступающей в дом воды.

И пока мы говорим о воде, важно помнить, что все водопроводные системы, будь то для горячего и холодного водоснабжения или водяного отопления, подвержены воздействию различных факторов окружающей среды. Минеральное содержание воды («жесткая» или «мягкая» вода), pH (кислая или щелочная) и добавки, такие как хлор, могут повлиять на медные, гальванизированные или пластиковые компоненты в системах водоснабжения для дома, в том числе на трубы PEX.

И хотя сшитый полиэтилен (PEX) является одним из самых прочных из всех этих компонентов, есть косвенные сообщения о том, что высокие концентрации хлора в небольшой части случаев и характерны для муниципального водоснабжения, возможно, повредили трубы PEX. Это потенциально может повлиять на «открытые» излучающие системы, поставляемые муниципальными департаментами водоснабжения.

Итак, если у вас есть основания полагать, что ваш муниципальный департамент обрабатывает местную воду с более высокой, чем обычно, степенью хлора (4 промилле), вы можете рассмотреть вопрос о системе отопления с «закрытым» или «теплообменником».Оба этих типа систем позволяют домовладельцу заряжать излучающую систему любой водой по своему выбору (дистиллированной или родниковой водой или водой из какого-либо другого источника с низким содержанием минералов или без хлора).

Но если излучающие циркуляционные насосы работают, будет ли пол забирать горячую воду из моего душа?

Нет. Это потому, что наши циркуляционные насосы очень маломощные, несамовсасывающие. Они могут перемешивать воду вокруг излучающей системы, но они не могут конкурировать с обычным давлением воды в быту.В результате использование горячей воды для бытового потребления всегда имеет приоритет.

Примеры и схемы открытых систем

Четырехзонная открытая система с использованием водонагревателя по запросу
Четырехзонная открытая система с высокоэффективным водонагревателем Polaris.
Открытый первичный контур установлен в многозонной излучающей системе

Открытая 2-зонная система с первичным контуром И циркуляционным контуром для ГВС.

Даже в больших излучающих системах большого объема можно использовать водонагреватель подходящего размера по запросу. На приведенной ниже схеме подробно описана конфигурация нашей «первичной / вторичной» системы водопровода в открытой системе (т.е. отопление и горячее водоснабжение от одного блока).

Схема первичного контура

Электрическая мультизональная открытая система по запросу
Газ по запросу многозонная система
Многозонная открытая система с использованием масляного нагревателя

Примеры многозонных систем с первичным контуром.

Однозонная открытая система «Radiant Ready»

Open Radiant Ready для водонагревателя резервуарного типа

На изображении выше представлены несколько примеров наших открытых систем с одной зоной «Radiant Ready». Эта предварительно собранная панельная система поставляется прямо из коробки, как вы ее видите здесь, включая насос, предварительно смонтированный контроллер, различные клапаны и датчики. Вся система проходит испытания на герметичность, и всего пять паяных соединений могут привязать ее к вашей системе.

Использование водонагревателя по запросу для открытой системы

За последние несколько лет водонагреватели по запросу превратились в необычные источники тепла. Они намного эффективнее (95%), чем водонагреватели резервуарного типа (75% или меньше для большинства моделей), они меньше, мощнее, вентилируются с трубкой из ПВХ и, что немаловажно, не страдают от «дежурного режима». потеря».

В отличие от водонагревателей резервуарного типа, блоки по запросу управляются компьютером и могут регулировать работу своих горелок в зависимости от температуры поступающей воды для максимального повышения эффективности.Они также оснащены встроенными цифровыми дисплеями, которые показывают количество галлонов в минуту, протекающих через устройство (полезно для диагностики), температуру воды на входе и выходе и даже мигают коды ошибок, когда что-то не так. Поднять или понизить температуру на выходе так же просто, как нажать кнопку.

Открытая система со схемой по требованию
Многозонная открытая система

На приведенной выше схеме подробно описаны все компоненты «открытой системы», за которой следует фотография, на которой показано, как система связана с зонным манифольдом.Горячая вода из блока по запросу поступает в смесительный клапан №1 (клапан слева), где она доводится до любой температуры, необходимой для пола. Горячая вода от нагревателя по запросу также поступает в смесительный клапан №2 (верхний клапан), поэтому горячая вода в домашнем хозяйстве может быть холоднее (или в некоторых случаях горячее), чем вода в полу. Такая конфигурация водопровода дает домовладельцу полный контроль над тепловой мощностью как для отопления помещений, так и для горячего водоснабжения.

На фото ниже показан другой вариант водонагревателя по запросу, но вместо газа в качестве топлива он использует электричество.Этот электрический агрегат специально разработан для излучающих полов, и в регионах страны (например, на северо-востоке Тихого океана), где тарифы на электроэнергию низкие (0,07 за кВт · ч или ниже), электрический обогреватель по запросу станет отличным источником тепла .

Компания Radiant Floor также производит предварительно собранные системы с одной зоной «Radiant Ready» в 38 конфигурациях. На фото ниже представлена ​​модель Radiant Ready, специально разработанная для водонагревателя по запросу.

Radiant Ready разработан для систем по требованию

«Radiant Ready» для обогревателя по запросу

«Открытая» система с одной зоной Radiant Ready с использованием нагревателя по требованию

Насос ALPHA, «умный» радиационный циркуляционный насос

Стоимость насосов серии ALPHA резко упала, и теперь цена находится в пределах диапазона многих обычных радиационных циркуляционных насосов.Компания Radiant Floor будет внедрять циркуляционные насосы ALPHA в нашу излучающую систему, когда это возможно, чтобы наши клиенты могли сэкономить 50-75% на стоимости эксплуатации своих насосов.

Для получения дополнительной информации об удивительной серии ALPHA перейдите по этой ссылке: Alpha pump

Заполнение открытой системы

ЗАПОЛНЕНИЕ И ПРОДУВКА ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ:
При недавно установленной открытой системе лучистого отопления первый запуск является наиболее важным, необходимо удалить воздух из вашей системы. Воздух в вашей системе — НАИБОЛЬШЕЕ, что может случиться с любой (гидронной) системой лучистого отопления.Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/system/opensystem/#Filling_the_Open_System Для получения сведений о хранении и очистке открытой системы, а также сведений об очистке / удалении фильтра водонагревателя по запросу. Выключите водонагреватель или отключите его от источника питания, чтобы не тратить горячую воду во время этого процесса.

Помните, что простое открытие приспособления для горячего водоснабжения в любом месте дома приведет к вытеснению воды через зону. Однако открытие сливного клапана котла вправо / над смесительным клапаном / термометром является наиболее удобным и обеспечивает лучший поток.

Если ваша зона Radiant имеет несколько контуров трубок, каждый контур будет иметь шаровой клапан на стороне подачи коллектора контура, закройте все контуры зоны № 1, кроме первого, и направьте воду в этот первый контур. После продувки контура №1 закройте контур №1 и разомкните контур №2. Повторите этот процесс для каждого контура для всей зоны.

Примеры коллекторов контура: (настенный монтаж и версия в коробке):

Одно важное замечание: насос никогда не должен быть горячее, чем жидкость, циркулирующая в нем.Это показатель нагрузки на насос, превышение частоты вращения двигателя насоса из-за недостатка жидкости (воздуха) или из-за ограниченной циркуляции (или сдерживания) якоря электродвигателя. Это можно удалить, удалив любые частицы, которые могут застрять в крыльчатке внутри корпуса насоса и т. Д. Шумный насос обычно означает, что в системе присутствует воздух, и его необходимо удалить.

Для наших систем лучистого отопления требуется не так много обслуживания, как чистка фильтра в водонагревателе и поддержание давления в системе.Это может потребоваться несколько раз, особенно при запуске! Щелкните ссылку https://www.radiantcompany.com/system/opensystem/ и прокрутите вниз более половины страницы, чтобы просмотреть короткое видео о том, как это делается.

Размещение / снятие фильтра водонагревателя по запросу:

Когда горячая вода забирается из водонагревателя (по запросу или из резервуара), холодная вода поступает на ее замену. Но вместо того, чтобы идти непосредственно к водонагревателю, в открытой излучающей системе эта свежая подпиточная вода сначала проходит через излучающую трубку.Это исключает любую возможность застоя в системе, но при этом не оказывает вредного воздействия на систему отопления. Таким образом, в результате такой конфигурации водопровода только горячая сторона вашей домашней системы может удалять воздух из недавно установленной излучающей трубки.

Это делает заполнение открытой системы проще, чем заполнение закрытой системы, потому что нет необходимости в шлангах, коммунальных насосах или ведрах с предварительно приготовленным антифризом.

Но вы все равно хотите следовать той же процедуре, что и для закрытой системы, то есть заполнять открытую систему по одной зоне за раз, по одному контуру за раз.

Любой посторонний воздух, остающийся в системе, со временем будет естественным образом удален за счет обычного ежедневного использования горячей воды в доме.

Также имейте в виду, что если вы используете новый водонагреватель резервуарного типа, он будет заполнен воздухом. Ожидайте, что процесс продувки продлится несколько минут, потому что вы заполняете как пустую трубку, так и очень большой резервуар.

Открытые системы являются частью домашней водопроводной системы. Они работают при том же давлении, что и домашняя подача, обычно от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм.

Запорные клапаны

Запорные клапаны

Мы называем различные клапаны на фотографии выше «запорные клапаны». Два клапана, которые выглядят как насадки для шлангов, являются стоками котла. Один из сливного котла расположен на верхний (горячий «Out») трубы чуть ниже стандартный запорного клапана. Слива котла на нижней трубе (холодный / возврат «в») как раз над вторым запорным клапаном.

Эти стопорные клапаны позволяют домовладельцу «промывать» водонагреватель Takagi по требованию чистым белым уксусом в рамках программы периодического технического обслуживания, особенно в регионах с очень жесткой водой.Уксус имеет слабую кислоту и разрушает минеральные отложения, которые могли образоваться в теплообменниках Takagi.

Процедура, которую следует выполнять один раз в год или, в случае очень жесткой воды, каждые 6 месяцев, выглядит следующим образом:

1. Закройте оба запорных клапана.
2. Присоедините короткий шланг стиральной машины к сливу каждого бойлера.
3. Налейте 2–3 галлона чистого белого уксуса в чистое ведро емкостью 5 галлонов.
4. Подсоедините шланг от «горячей» (от Takagi) линии к погружному отстойнику или коммунальному насосу.
5. Протяните шланг от «холодной» (до Такаги) линии в 5-галлонное ведро.

Когда насос работает, он будет подавать уксус на ВЫХОДНОЙ порт водонагревателя и ВЫХОДИТ на входной порт, эффективно промывая теплообменники. Позвольте уксусу циркулировать таким образом в течение нескольких минут. В качестве альтернативы вы можете закачать уксус в обогреватель, закрыть оба запорных клапана и дать уксусу постоять в теплообменниках в течение часа или двух.

Наконец, замените уксус пресной водой и промойте нагреватель в течение 60 секунд.

Не забудьте открыть запорные краны в конце этой процедуры.

Циркуляционный контур

Циркуляционная петля

В домах с большой планировкой этажей источник тепла часто находится на большом расстоянии от устройств горячего водоснабжения. Пятьдесят, восемьдесят, даже сто футов медной трубы 1/2 или 3/4 дюйма или трубки PEX могут отделить пользователя от водонагревателя. В крайних случаях несколько галлонов воды уходит в канализацию до того, как поступит горячая вода, не говоря уже о долгом ожидании.

Циркуляционный контур решает эту проблему за счет непрерывной циркуляции горячей воды между пользователем и источником тепла. Затем один или несколько устройств для горячего водоснабжения ответвляются от основного контура, и горячая вода становится, по сути, мгновенно доступной.

Краткое руководство для многозонной системы (с расширительным баком ~ индивидуальное размещение)
Многозонная система с циркуляционным контуром

Но конечно сие чудо потребляет энергию.Для циркуляции требуется небольшой насос (около 80 Вт), а сам контур может излучать значительное количество тепловой энергии в окружающий воздух, если он не изолирован должным образом. В идеале таймер активирует контур (насос) только в периоды значительного потребления горячей воды, например, несколько часов утром и несколько часов ночью.

Наружные дровяные котлы с открытой системой

Многие клиенты, особенно в сельской местности, устанавливают уличные дровяные котлы и используют их в сочетании с лучистым напольным отоплением.Обычно эти котлы через теплообменник подключаются к накопительному / резервному резервуару, который может взять на себя задачу нагрева воды, когда утомленный зимой домовладелец улетает в Карибское море и становится недоступным, чтобы бросить дрова в котел.

Если у вас есть стандартный уличный дровяной котел, следующая схема может оказаться очень полезной.

«Открытая» конфигурация, используемая со стандартным дровяным котлом для установки вне помещений

Теплообменник необходим в этой системе, потому что вода в дровяном котле химически обрабатывается антикоррозийным средством.В результате котловая вода ни в коем случае не должна контактировать с питьевой водой в накопительном / резервном баке. Также имейте в виду, что, если дровяной котел не является многотопливной системой (например, пропановая или масляная горелка срабатывает, когда дрова сгорают), резервный бак должен быть источником тепла, достаточно мощным, чтобы удовлетворить общую горячая вода и отопление.

На этой фотографии показана сторона теплообменника открытой системы с дровяным котлом

Изолированные трубопроводы подачи и возврата от дровяного котла (черная труба Ecoflex) входят в помещение через отверстие в плите.Циркуляционный насос из чугуна (внизу слева) отправляет горячую жидкость в верхний левый вход теплообменника. Встроенный термометр показывает точную температуру, поступающую в теплообменник. Из нижнего левого выхода теплообменника вода возвращается в котел.

Обратите внимание на «существующий комплект для заполнения системы», подключенный к возвратной линии. Эти клапаны позволяют при необходимости легко наполнить или опорожнить бойлер.

Второй циркуляционный насос из нержавеющей стали установлен на стороне бытового / отопительного оборудования теплообменника (вверху справа на фото).Датчик на обратной линии накопительного бака контролирует температуру в баке. Когда температура в баке опускается ниже 140 градусов, включается насос из нержавеющей стали, и тепло отбирается из теплообменника.

Другой вариант темы дровяного котла — это змеевик для горячей воды для бытового потребления внутри самого котла. Некоторые марки бойлеров предлагают эту функцию, и, если в котел постоянно подается дрова, отдельный резервуар для горячей воды бытового потребления не требуется.

Открытая система с солнечной привязкой

Рост цен на ископаемое топливо вдохновил многих домовладельцев инвестировать в технологии возобновляемой энергии, такие как солнечная.На схеме ниже показано, как солнечная тепловая батарея может взаимодействовать с открытой излучающей системой.

В этом баке используются два внутренних теплообменника для нагрева воды для «открытой» излучающей системы.

В резервуарах с двумя змеевиками в основном две закрытые системы окружены питьевой водой. В идеале нижний (солнечный) змеевик нагревает бак до приемлемой температуры, а горячая вода отбирается по мере необходимости для бытовых и отопительных целей. Пресная вода поступает в резервуар прямо пропорционально количеству, забираемому для горячего водоснабжения .Очевидно, что когда горячая вода забирается из резервуара для лучистого отопления , она просто возвращается в резервуар для повторного нагрева.

Так как солнечная энергия, особенно весной, летом и осенью, может нагреть резервуар почти до кипения, смесительный клапан стабилизирует потенциально обжигающую воду до безопасного уровня.

С другой стороны, если период пасмурной погоды или отсутствия доступного солнца (также называемого зимой) не позволяет солнечной батарее нагреть резервуар до желаемой температуры, модуль Takagi on-demand (резервный) нагревает верхний змеевик. с использованием стандартного ископаемого топлива.В любом случае, горячая вода всегда доступна для бытовых нужд или лучистого отопления.

Кроме того, поскольку эта конфигурация в основном представляет собой две закрытые (непитьевые и / или незамерзающие) системы, соединенные с чистой питьевой водой, компоненты, необходимые в любой закрытой системе, включены в этот пакет, то есть расширительный бак, воздухоотделитель, наполнитель / сливные клапаны и др.

Добавление закрытой зоны защиты от замерзания или зоны таяния снега в коллектор открытой системы

Использование зонного коллектора для питания теплообменника

Говоря о закрытых системах, связанных с «открытыми» системами, некоторые излучающие системы требуют использования антифриза.Примеры: тающий снег с проезжей части, пешеходных дорожек и лестниц; обогрев удаленных зданий, таких как мастерские и теплицы, по подземным, изолированным линиям… ..или, в общем, любое отопление , требующее защиты от замерзания . Очевидно, что эти зоны не могут смешиваться с питьевой водой открытой системы.

Обычно ради эффективности (нагревание с помощью антифриза на 15% менее эффективно, чем с использованием чистой воды), вы не хотите, чтобы вся ваша излучающая система использовала антифриз только потому, что он может понадобиться одной или двум зонам.Решением является теплообменник, обогреваемый одной ногой зонального коллектора открытой системы (см. Схему выше). Теплообменник передает тепло от питьевой воды антифризу, не смешивая две жидкости.

Система снеготаяния проезжей части и парковки

Обратите внимание на изолирующую пену XPS (экструдированный полистирол) под трубой и, что не менее важно, вертикальные куски пенопласта по краям будущей плиты. Во всех областях применения лучистого отопления, особенно в энергоемких областях, таких как таяние снега и льда, крайне важно удерживать тепло и направлять его на выполнение своей основной задачи.В этом случае таяние снега с бетонной подъездной дороги и не тратя драгоценное тепло на почву внизу и по краям плиты стоит больших затрат на обильную изоляцию.

Несколько источников тепла, подключенных к открытой системе

Удивительно, насколько многоуровневыми могут быть некоторые системы отопления. В своем стремлении к максимальной эффективности, результативности и универсальности некоторые заказчики объединяют до трех различных источников тепла (в данном случае, солнечную, деревянную и газовую) в единую систему. На следующей схеме показано, как это можно сделать.

Обратите внимание также, как излучатель тепла «высокой» температуры (фанкойл или радиатор плинтуса) может взаимодействовать с излучателем «низкой» температуры (излучающий пол) посредством стратегического размещения смесительного клапана. А поскольку это открытая система, также предоставляется горячая вода.

Открытая система с тройными источниками тепла

Основы циркуляционного насоса

— Принцип работы насоса Нагревательный насос HVAC Принцип работы

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео на YouTube

Изучите основы обычного циркуляционного насоса, чтобы понять, как он работает и где мы их используем.

Посетите stateupply.com, который любезно спонсировал эту статью. Здесь вы можете узнать, какие циркуляционные насосы доступны, сделать покупки для запчастей или поговорить со знающими специалистами по продукции о ведущих брендах насосов, таких как Bell & Gossett и Taco. Просто нажмите здесь, чтобы узнать больше.

State Supply — это ваш источник компонентов паровых и водяных систем отопления, таких как конденсатоотводчики, клапаны, регуляторы и насосы (включая ведущие в отрасли бренды, такие как Bell & Gossett, Taco и другие).Посетите www.statesupply.com или позвоните нам по бесплатному телефону 877-775-7705, чтобы получить беспрецедентный выбор продуктов, опытных экспертов и отличное обслуживание клиентов.

Проверьте циркуляционные насосы ➡️ https://www.statesupply.com/pump/hydronic

Просмотреть видеоролики о ремонте и техническом обслуживании насоса ➡️ https://www.youtube.com/statesupply

Загрузите это руководство ➡️ https://www.statesupply.com/boiler-inspection-checklist

Что такое циркуляционный насос и где они используются?

Циркуляционные насосы

Циркуляционные насосы бывают разных форм, цветов и размеров, но обычно выглядят примерно так.Эти насосы представляют собой встроенные насосы центробежного типа, что означает, что их вход и выход выровнены, а метод перемещения воды основан на центробежных силах.

Контур горячей воды

Мы собираемся найти эти насосы, используемые для циркуляции горячей воды по контуру нагретой воды, так что, открывая кран, мы почти мгновенно получаем доступ к горячей воде. В противном случае каждый раз, когда мы открывали кран, нам приходилось ждать, пока горячая вода не потечет через всю систему.

Системы водяного отопления

В системах водяного отопления мы также найдем эти насосы, используемые для циркуляции нагретой воды между котлом и радиаторами или другими типами теплообменников.

Большие системы отопления

Мы также можем найти циркуляционные насосы, используемые в более крупных системах отопления, для подачи тепла в различные части или зоны внутри здания.

Основные части циркуляционного насоса

Детали насоса

Циркуляционный насос состоит из двух основных частей: насоса и двигателя.

Двигатель представляет собой двигатель асинхронного типа, который позволяет преобразовывать электрическую энергию в механическую. Эта механическая энергия используется для приведения в действие насоса и перемещения воды.

Вход и выход

Когда мы смотрим на корпус насоса, мы видим как вход, так и выход. Насос всасывает воду через впускное отверстие и выталкивает через выпускное отверстие. Как правило, на корпусе есть стрелка, указывающая направление потока, чтобы вы знали, где находится вход и выход.

Поскольку это встроенный насос, впускной и выпускной патрубки выровнены концентрически, это полезно, потому что мы потенциально можем вырезать часть трубы из системы горячего водоснабжения и установить циркуляционный насос в этом пространстве без необходимости изменять трубопровод, например это необходимо для стандартного центробежного насоса.

Ушка рабочего колеса

Это все еще насос центробежного типа, поэтому вода должна поступать в насос через проушину крыльчатки. Для этого впускной патрубок следует по изогнутой траектории, которая входит в крыльчатку.

Корпус насоса

Эта деталь представляет собой корпус насоса. У него внутри есть канал, известный как спираль. После того, как вода выйдет из крыльчатки, она будет собираться в этом канале и поступать к выпускному отверстию. Мы увидим это более подробно позже в статье.

Улитка

Затем мы находим рабочее колесо, которое находится внутри корпуса насоса и окружено каналом улитки.Рабочее колесо вращается и передает центробежную силу на воду, которая выталкивает ее из насоса по трубам.

Рабочее колесо

За рабочим колесом находится задняя пластина. Задняя панель действует как барьер и удерживает поток воды внутри корпуса насоса. На задней пластине также находится один из подшипников вала, обеспечивающий плавное вращение. К нему мы также найдем резиновое уплотнение для предотвращения утечек.

BackplateRubber Seal

Далее мы собираемся найти вал и ротор.Ротор прикреплен к валу, а вал прикреплен к крыльчатке. Когда ротор вращается, вал и крыльчатка вращаются вместе с ним. Это движущая сила воды внутри насоса.

Ротор и вал

Ротор находится внутри корпуса ротора. Ротор обеспечивает физический барьер, который предотвращает попадание воды в электрическую цепь асинхронного двигателя.

Роторная банка

Вокруг ротора находится индукционный двигатель. Он состоит из нескольких витков медной проволоки, плотно упакованных в статор.Катушки и статор неподвижны и не вращаются. Электричество проходит через катушки внутри статора, это создает вращающееся электромагнитное поле, которое заставляет вращаться ротор.

Статор и обмотки

Защищая статор и обмотки, мы имеем корпус двигателя. Сбоку от корпуса двигателя мы найдем электрическую клеммную коробку. На передней панели у нас есть переключатель скорости, он позволяет нам вручную изменять скорость вращения двигателя между низкой, средней и высокой, что изменяет скорость потока насоса.

Корпус двигателя

Внутри клеммной коробки находится переключатель скорости. У нас также есть клеммы заземления, нейтрали и линии, которые позволяют нам подключать насос к источнику питания. В насосах такого типа обычно есть конденсатор, который жизненно важен для работы насоса, поэтому мы вскоре рассмотрим его подробно.

Клеммная коробка

Обмотки двигателя и конденсатор

Электродвигатель циркуляционного насоса представляет собой однофазный асинхронный двигатель переменного тока.

Однофазный асинхронный двигатель переменного тока

Электричество — это поток электронов по проводу. У нас есть постоянный или постоянный ток, который мы получаем от таких источников, как батареи, и в этом типе электричества электроны текут только в одном направлении от отрицательного к положительному.

Постоянный ток

Но в ваших домах и на работе будет использоваться другой тип электричества, известный как переменный ток. При переменном токе электроны меняют направление и многократно текут вперед и назад.

Переменный ток

Когда электричество течет по проводу, оно генерирует электромагнитное поле. Когда электроны меняют направление, магнитное поле непрерывно расширяется и сжимается. Сворачивая провод в катушку, мы генерируем гораздо более сильное электромагнитное поле.

Обмотка проволоки

Когда провод наматывается на катушку, мы называем это индуктором. Когда мы применяем переменный ток, магнитное поле расширяется и сжимается, каждый раз, когда оно расширяется и сжимается, северная и южная полярность катушки меняются местами.Нам нужно это расширяющееся и схлопывающееся магнитное поле для создания вращения.

Переменный ток

Чтобы сформировать двигатель, мы наматываем провод на две катушки внутри статора, чтобы создать сильное электромагнитное поле. Если мы поместим ротор в центр этого магнитного поля, ротор выровняется с магнитным полем, а затем он застрянет. Чтобы вращать ротор, нам понадобится вращающееся магнитное поле. Если бы мы взяли несколько магнитов и тщательно рассчитали время их взаимодействия с ротором, мы могли бы добиться этого, но это не очень практично.

Ротор застрял, требуется вращающееся магнитное поле

В более крупных двигателях мы создаем вращающееся магнитное поле, используя большее количество фаз, потому что электроны движутся вперед и назад в разное время в двух фазах, что, таким образом, создает другое магнитное поле в разное время. Однако этот тип насоса имеет только однофазное соединение, поэтому вместо этого мы будем использовать конденсатор для создания поддельной фазы 2 и .

Вращающееся магнитное поле

Поэтому мы вставляем вторую катушку в статор на 90 градусов от первой катушки.Две катушки подключены параллельно, но во второй катушке есть конденсатор, подключенный последовательно с катушкой.

Конденсатор создает поддельную вторую фазу

Электричество не проходит через конденсаторы. Цепь разорвана внутри конденсатора, образуя две стенки. Две внутренние стенки расположены очень близко друг к другу, поэтому электроны могут накапливаться на этих стенках и выходить отсюда. Поэтому конденсатор — это что-то вроде накопительного бака или диафрагмы. Когда подача электричества движется в одном направлении, конденсатор будет накапливать электроны.Когда подача электроэнергии меняет направление, конденсатор высвобождает электроны

.

Таким образом, электроны проходят через разные катушки в разное время, это создаст наше вращающееся магнитное поле. Однако для этого необходимо правильно подобрать размер конденсатора.

Мы подробно рассмотрели основы конденсаторов в предыдущей статье, проверьте это здесь.

Обмотки многоскоростного двигателя

Обычно у нас есть переключатель сбоку на клемме двигателя, который позволяет нам изменять скорость двигателя и, следовательно, скорость потока насоса, а также давление напора.

Выбор скорости

Внутри двигателя катушка хода будет иметь различные точки подключения, или даже может быть несколько разных катушек. Переключатель используется для подключения к этим различным точкам и эффективного изменения длины катушки, через которую должно проходить электричество.

Несколько точек подключения

Вам может быть интересно, почему при низком значении катушка длиннее, чем при высоком значении.

Когда мы пропускаем переменный ток через индуктивную катушку, создаваемое ею магнитное поле мешает электронам, пытающимся пройти через нее.Сила, известная как индуктивное реактивное сопротивление, препятствует изменению тока.

Индуктивное реактивное сопротивление

Когда мы увеличиваем длину катушки, индуктивное реактивное сопротивление также увеличивается, и это затрудняет прохождение тока электронов. Таким образом, по мере уменьшения тока электромагнитное поле также уменьшается, что снижает скорость и крутящий момент двигателя.

Максимальное индуктивное реактивное сопротивление

По мере того, как мы переходим к минимальному значению, индуктивное реактивное сопротивление становится максимальным, ток уменьшается, и двигатель медленно вращается.

Минимальное индуктивное реактивное сопротивление

Когда мы переходим к высокому значению, индуктивное реактивное сопротивление минимально, поэтому ток высокий, а ротор вращается намного быстрее.

Мы рассмотрели многоскоростные насосы и то, как читать их диаграммы насосов, в нашей предыдущей статье. Проверьте это здесь.

Как работает циркуляционный насос?

Итак, как работает циркуляционный насос. Прежде всего, вода из системы горячего водоснабжения поступает в насос через впускное отверстие и попадает в проушину рабочего колеса, эта вода будет задерживаться между лопастями рабочего колеса внутри корпуса насоса.

Циркуляционный насос

Электричество поступает в клеммную коробку и проходит через обмотки двигателя, конденсатор помогает создавать вращающееся магнитное поле, и это магнитное поле заставляет ротор вращаться. К ротору прикреплен вал. Вал проходит от двигателя вниз в корпус насоса, где он соединяется с рабочим колесом.

Вал и крыльчатка вращаются вместе с ротором. Когда крыльчатка вращается, она передает воде кинетическую энергию или скорость, и она движется наружу.
Вода увеличивается по скорости и кинетической энергии, когда достигает края крыльчатки.

К тому времени, когда вода достигает края крыльчатки, она достигает очень высокой скорости. Эта высокоскоростная водяная муха отлетает от рабочего колеса и попадает в спиральную камеру, где ударяется о стенку корпуса насоса.

Этот удар преобразует скорость в потенциальную энергию или давление.
Кожух насоса ударов воды. Кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию (давление).

Вода сталкивается с корпусом насоса

По мере того, как вода движется наружу и от крыльчатки, она создает область низкого давления в центре, которая втягивает больше воды и, таким образом, развивается поток.Спиральный канал имеет расширяющийся диаметр, поскольку он закручивается по окружности корпуса насоса. По мере увеличения скорость воды будет уменьшаться, что приведет к увеличению давления.
Сзади следует больше воды; скорость потока развивается. Увеличивается диаметр спирального канала; это вызывает уменьшение скорости воды, что увеличивает давление.

Диаметр спирального канала расширяется.

Расширяющийся канал, таким образом, позволяет большему количеству воды присоединяться и преобразовываться в давление.

Выходное отверстие нагнетания имеет более высокое давление

Таким образом, выпускное отверстие нагнетания имеет более высокое давление, чем входное отверстие всасывания. Высокое давление на выходе позволяет нам заставлять воду циркулировать по трубопроводам и отводить ее, когда и где это необходимо. Хорошо, ребята, это все для этого видео, но чтобы продолжить обучение, посмотрите одно из видео на экране, и я поймаю вас там на следующем уроке. Не забывайте подписываться на нас в Facebook, Instagram, Twitter, linkedin, а также проявлять инженерный склад ума.com


Открытые и закрытые системы теплопередачи

Солнечные системы предлагают различные варианты передачи тепла и циркуляции жидких теплоносителей.

На этой странице:

  • Системы теплопередачи
  • Системы циркуляции воды или теплоносителя

Системы теплопередачи

Теплопередача в солнечной системе водяного отопления может быть:

  • разомкнутой системой
  • замкнутой системой.

Вода циркулирует с помощью термосифона или насосной системы.

Солнечная система нагрева воды с открытым контуром

В разомкнутой (прямой) системе вода, нагретая в коллекторах, возвращается в цилиндр, а затем в краны и бытовые приборы. В контур необходимо включить такую ​​систему, как насос с регулируемой температурой, чтобы горячая вода могла циркулировать через панель в холодные ночи для предотвращения замерзания.

Солнечная система нагрева воды с открытым контуром

Солнечная система водяного отопления с замкнутым циклом

В системе с замкнутым контуром (непрямым) теплоноситель, такой как гликоль, циркулирует через панели коллектора, поглощая тепло.Он передает это тепло к теплообменнику в накопителе с горячей водой, где оно передается воде.

Солнечная система водяного отопления замкнутого цикла

Системы с замкнутым контуром немного менее эффективны, чем системы с открытым контуром, поскольку через теплообменник происходит некоторая потеря тепла. Их преимущество в том, что они могут использовать морозостойкую жидкость, поэтому они больше подходят для участков, подверженных морозам.

Для систем с открытым и закрытым контуром уменьшите потери тепла между солнечными панелями и накопительным цилиндром:

  • сохраняя расстояние между ними как можно короче
  • изолируя все трубы
  • прокладывая трубы через теплые участки дома .

Системы циркуляции воды или теплоносителя

Насосная система

Насосные системы чаще всего устанавливаются в Новой Зеландии. Для оптимизации производительности можно использовать насос, регулируемый температурой воды, для циркуляции воды / теплоносителя.Это может:

  • обеспечить гибкость в расположении панели, а цилиндр
  • увеличить форму части системы защиты от замерзания за счет активации обратного потока через систему разомкнутого контура, когда существует риск замерзания.
Термосифонная система

В термосифонной (или пассивной) системе, когда вода нагревается в солнечной панели, она поднимается конвекцией в резервуар для хранения, расположенный выше. Затем в панель втягивается холодная вода для обогрева.

Этот тип системы прост, не требует обслуживания и не требует энергии, но цилиндр должен располагаться над солнечными коллекторами, а трубы должны иметь непрерывный подъем.Течение воды с помощью термосифонной системы относительно медленное. Это может значительно увеличить тепловые потери из труб. См. Установку для более подробной информации.

Обновлено: 22 октября 2019

В чем разница между тепловым насосом и домашней вентиляционной системой?

Искусство обогрева себя и окружающей среды так же старо, как человечество, и мы всегда разрабатывали новые и лучшие методы. Мы прошли путь от открытого огня к местам для костров и печей с горловиной, а также к очень сложным системам отопления для жилых домов и коммерческих предприятий.

Оконные блоки для обогревателей воздуха и помещений появились много лет назад и используются до сих пор. Совсем недавно обеими системами можно было управлять через центрально расположенные блоки, называемые системами центрального отопления и циркуляции воздуха или системами HVAC (отопление, вентиляция и охлаждение).

Сегодня, однако, мы все очень хорошо осознаем энергоэффективность и экологичное отношение к окружающей среде, поэтому было изобретено множество других способов охлаждения и обогрева наших домов.

Тепловой насос

Тепловые насосы — это система отопления, вентиляции и кондиционирования, которая охлаждает и нагревает ваш дом, забирая тепло извне и распределяя его по всему дому.Хотя это может показаться сложным, ваш дом можно не только обогревать, но и охлаждать с помощью теплового насоса.

Тепловой насос — это высокоэффективная операционная система, которая может снизить ваши счета за электроэнергию по сравнению с традиционной системой центрального отопления и кондиционирования воздуха. Современная машина будет иметь сложный фильтрующий механизм, постоянно очищающий воздух в помещении.

Тепловые насосы бывают двух типов:

Инверторная система

Это более эффективный тип теплового насоса.В зависимости от тепловой нагрузки и температуры эта модель теплового насоса регулирует хладагент таким образом, чтобы терять меньше энергии, поскольку не нужно перезапускать блок при каждом изменении температуры. Это происходит за счет того, что цикл охлаждения работает с изменяющейся скоростью, чтобы соответствовать изменяющимся изменениям температуры.

Традиционный тепловой насос

В этой модели, когда хладагент проходит между компрессором и конденсатором во время цикла охлаждения, жидкость превращается в газ. При достижении желаемого уровня температуры в доме цикл хладагента останавливается.Если температура в доме опускается ниже температуры на термостате или наружной температуры, он запускается заново.

Когда система останавливается и перезапускается для регулировки температуры, она потребляет больше энергии для охлаждения или обогрева вашего дома.

Система вентиляции

На протяжении многих поколений люди использовали единственный известный им способ подышать свежим воздухом в своем доме — открывать двери и окна. Это нормально, если вы не живете в густонаселенном районе с загрязнением от автомобилей, заводов и дорожного движения, однако это не самый лучший и практичный способ поднять свежий, чистый воздух в ваш дом.

Поскольку времена года меняются, метод проветривания через открытые двери и окна также не всегда практичен. Помимо того факта, что вы не можете обеспечить циркуляцию чистого воздуха, температура может измениться с холодной на жаркую и обратно до холодной за такой короткий промежуток времени. Конечно, это невозможно и в большинстве коммерческих зданий, поскольку в большинстве из них окна не открываются.

С появлением современных технологий появились более эффективные способы вентиляции душного дома. Вы можете наслаждаться эффектом свежего воздуха круглый год, установив хорошую систему вентиляции с фильтрованным воздухом.С помощью этого типа системы вы можете получать свежий воздух в домах или коммерческих зданиях в течение всего года, даже в густонаселенных районах, где больше дорог и транспортных средств.

С помощью системы вентиляции загрязненный воздух в доме или офисе удаляется механической системой и выводит наружу чистый и свежий воздух. Это дает те же результаты, что и открытие всех дверей и окон.

Систему вентиляции можно настроить как для отдельных комнат, так и для всего дома. Система механической вентиляции не только фильтрует воздух, но и обеспечивает безопасность вашего дома, поскольку вы можете закрыть все двери и окна, чтобы защитить его от неожиданных или незваных гостей.Система вентиляции дома также снижает уровень шума, что является большим плюсом для домов в черте города и более густонаселенных районов.

Домашняя система вентиляции также снижает вероятность влажности и, как следствие, плесени из-за того, что воздух постоянно проходит через ваш дом. При меньшем количестве влаги вероятность образования плесени сводится к минимуму, что делает воздух в вашем доме или коммерческом здании более здоровым для дыхания.

В заключение, обе системы достаточно эффективны, и каждая из них дает желаемый результат.Оба они стоят недешево в установке, но дешевле в эксплуатации, чем альтернативные методы климат-контроля, и они не загрязняют окружающую среду, что положительно сказывается на нашем здоровье. Действительно разумное вложение!

Статья Источник: http://EzineArticles.com/7793975

Как работают тепловые насосы — Разъясните это

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 15 апреля 2021 г.

Мы должны сжечь всю Землю, чтобы согреться? Глядя на последние пару сотен лет истории человечества, можно подумать, что это
куда мы направляемся.Промышленная революция — и все это
произошло с тех пор — работал от сжигания: сжигал уголь, затем нефть
и природный газ, чтобы приводить в движение все, от паровых двигателей и
силовые установки для автомобилей, лодок и самолетов. Последствия, помимо
загрязнение, в том числе быстро нагревающаяся планета, которая в конечном итоге может
оказаться слишком горячим, чтобы обращаться с ним. Есть много разговоров о
Возобновляемая энергия-
солнечные батареи, ветряные турбины и
такие вещи, как собранная энергия
с моря — но нужно время, чтобы выйти на берег. Там есть
еще один способ производства возобновляемой энергии, о котором большинство людей не знает
о всех. Тепловые насосы «мое» тепло похоронено только что
под землей и переправить в здания, как кондиционеры
работает в обратном направлении. Просто, эффективно и действенно, и широко используется в
Скандинавия на протяжении десятилетий могла обеспечивать большую часть отопления нашего дома.
потребности в будущем. Как именно они работают? Давай ближе
смотрю!

Художественное произведение: Основная концепция теплового насоса: он извлекает тепло из земли (или воздуха или воды снаружи) и закачивает его в здание. Единственная энергия, необходимая для этого, — это мощность для привода насоса.

Откуда происходит тепло внутри Земли?

Автомобильные двигатели и силовые установки
производить полезную энергию путем сгорания — процесса сжигания топлива, такого как уголь или газ, с кислородом из воздуха, чтобы высвободить химическую энергию, заключенную внутри него. Но ты не
обязательно нужно сжигать топливо, чтобы производить тепловую энергию. Когда я набираю эти
слова, я сижу у окна, солнечный свет вливается и греется
мои ноги (мое тело впитывает и накапливает пассивную солнечную энергию).
То же самое происходит на всей Земле: когда Солнце светит на
земля, вся эта энергия должна куда-то уходить, поэтому она согревает землю
под.Хотя мы привыкли к тому, что температура меняется
изо дня в день и из дня в ночь, гораздо менее очевидно, что
температура немного ниже под землей более постоянна, а в
зимой, по крайней мере, значительно выше, чем на уровне земли:
в верхних 3 м (10 футах) или около того поверхности Земли температура остается постоянной 10–20 ° C (50–60 ° F). Другими словами, под землей «похоронена» солнечная энергия, которую мы
может «добывать» с помощью теплового насоса — машины, которая извлекает энергию из
землю (или иногда из воды или даже воздуха) и закачивает ее внутрь
холодное здание, чтобы его нагреть.

Фото: Геотермальный источник или подземный источник? Подобные гейзеры возникают, когда дождевая вода и талый снег капают через горячие камни внутри Земли, а затем снова поднимаются вверх в виде кипящего пара. Геологи подсчитали, что на нашей планете имеется около 42 миллионов мегаватт этой геотермальной энергии, что эквивалентно энергии, производимой 25 тысячами крупных электростанций! Однако наземные тепловые насосы используют не это «глубокое тепло», а более мягкое тепло ближе к поверхности, которое исходит от Солнца.Изображение Роберта Блэкетта, Геологическая служба штата Юта, любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Одно небольшое замечание о терминологии. Хотя эти машины
иногда называемые «геотермальными тепловыми насосами», это немного
вводящее в заблуждение описание. Геотермальная энергия — это тепло, которое исходит от
глубоко внутри Земли, что мы можем видеть, выбегая на поверхность в
горячие гейзеры или бурлящие лагуны в таких местах, как Исландия; мы можем
использовать такую ​​дикую, экстремальную энергию только в относительно небольшом количестве
очень специфических мест, как правило, с использованием геотермальных электростанций
превратить его в электричество.С другой стороны, тепловые насосы
использование более скромных объемов солнечной энергии, которые согревают
Земля извне внутрь — и мы можем использовать это в значительной степени
в любом месте. Во избежание недоразумений лучше говорить о наземных источниках.
или геообменные насосы и зарезервировать слово геотермальные для гейзеров
и лагуны.

Типы тепловых насосов

Вы часто будете слышать, как люди говорят о «геотермальных тепловых насосах».
(которые собирают тепло под землей), потому что они наиболее
распространены — и они самые распространенные, потому что они повсюду
самый практичный и эффективный.Грунт и скала под землей находятся на
довольно постоянная температура изо дня в день, поэтому
это предсказуемо эффективно. Мы также можем использовать тепловые насосы для извлечения
тепло от воды (что-то вроде озера может показаться холодным, но, поскольку оно
горячее, чем абсолютный ноль, он все еще содержит тепло, которое мы можем вытащить) или
даже воздух. Насосы для подачи воды и воздуха (как их называют)
гораздо реже, чем наземные. Это потому, что большинство из нас
у нас на заднем дворе нет озер (исключая водяные насосы) и
потому что воздух имеет тенденцию колебаться в температуре намного больше, чем
земли, что делает его менее эффективным в качестве источника тепла (другими словами,
повышение привлекательности грунтовых насосов).Стоит отметить, что
можно использовать гибридные тепловые насосы, которые отбирают тепло как от
земля и воздух.

Иллюстрации: Три распространенных типа систем теплового насоса с грунтовым источником, основанные на замкнутых контурах: 1. Горизонтальный контур, в котором трубы проходят около поверхности земли, но на большой площади; 2. Вертикальный контур имеет более глубокие трубы, отбирающие больше тепла из более глубокой и теплой почвы;
3. Горизонтальная петля, использующая озеро или пруд в качестве источника тепла.

Замкнутый контур, заземление

В геотермальных тепловых насосах используется замкнутый контур трубы, и, поскольку он
извлекает определенное количество тепла, он должен контактировать с
определенное количество земли для этого.Есть два пути достижения
что. Либо петля может проходить глубоко под землей в относительно небольшом
области (так что это вертикальная труба) или она может проходить намного ближе к
земли (примерно 1,5–2 м или 4–6 футов ниже поверхности) на значительном
большую площадь (сделав из нее горизонтальную трубу).
Вообще говоря, чем больше ваше здание, тем больше тепла вам нужно,
и чем больше или глубже должна быть петля, чтобы отводить это тепло.
Некоторые контуры теплового насоса действительно огромны. Вертикальные петли могут работать
100 м (330 футов) под землей (длина спортивной спринтерской трассы) или
иногда даже глубже, при этом горизонтальные петли могут растягиваться
чуть более метра в глубину и до 200 м (650 футов) в поперечнике (они, как правило,
длиннее вертикальных петель, потому что, находясь ближе к поверхности,
зимой там будет прохладнее).

На практике большинство тепловых насосов имеют два замкнутых контура и
теплообменник, передающий тепло от одного к другому. Итак, есть
очень большая петля, уходящая в землю, наполненная водой и
антифриз и гораздо меньший контур, который забирает тепло от этого контура
и передает его в систему отопления.

Открытый контур, источник воды

Если вы пытаетесь извлечь тепло из чего-то вроде озера, пруда,
или река, нет причин, по которым одна из петель не может быть открыта.В
другими словами, вы можете качать воду (содержащую тепло) из озера
сам, отводите тепло с помощью теплообменника и второго контура,
затем верните воду (немного охлажденную, потому что вы сняли тепло)
обратно в другую часть озера на некотором расстоянии (так что там
достаточной разницы температур для отвода тепла
эффективный). Такая система называется разомкнутой, а иногда и
поверхностный водяной тепловой насос. Если вода в озере не подходит для откачки
(возможно, потому, что он слишком заилен), можно потопить
вместо этого замкнутый контур и отводите тепло так же, как мы
извлеките его из земли.

Источник воздуха

Тепловые насосы также могут забирать тепло из воздуха снаружи здания и
накачать его внутрь — так что они эффективно работают как кондиционеры
наоборот, с основной целью обогрева здания
вместо охлаждения, но по тому же принципу. В течение
зимой температура воздуха намного более изменчива, чем температура земли
температуры (воздух нагревается и остывает намного быстрее и
меняется более беспорядочно, чем на поверхности или на глубоком уровне земли
под вашим домом), поэтому тепловые насосы с воздушным источником, как правило,
эффективны и менее надежны, чем грунтовые или водные.Очевидно, из земли извлечь полезное тепло намного проще.
чем из-за ветреного воздуха над ним, который мог быть на десять градусов холоднее.

Преимущества и недостатки тепловых насосов

Диаграмма

: Вы могли подумать, что тепловые насосы будут использоваться только в очень холодных странах;
На Швецию и Швейцарию приходится четверть мировых тепловых насосов.
Но эту технологию можно использовать практически где угодно. Половина установленной в мире мощности тепловых насосов находится в Соединенных Штатах (где насчитывается более миллиона отдельных единиц), чуть более трети — в Европе (где доминирует Швеция), а оставшаяся часть — в Азии.Статистические данные геотермальных тепловых насосов: Обзор состояния рынка: февраль 2009 г. (Краткое изложение), Министерство энергетики США (см. Ссылки ниже).

Преимущества

У тепловых насосов есть много преимуществ. Широко используются все
во всем мире на протяжении десятилетий это проверенные временем машины с
относительно немного движущихся частей, поэтому они долговечны, надежны, очень
тихий и очень низкие эксплуатационные расходы. Помимо электричества, необходимого для
приводят в действие насос, они не потребляют топлива, поэтому производят мало или не производят
выбросы углерода (совсем отсутствуют, если насос работает на 100%)
возобновляемо с помощью чего-то вроде фотоэлектрических солнечных панелей или
ветряная турбина) и без загрязнения
(также отсутствует риск отравления угарным газом, как при
любая форма топочного отопления).Отсутствие топлива означает отсутствие топлива
доставлены, оплачены, перемещены или надежно хранятся (в отличие от
котлы, работающие на твердом топливе, таком как биомасса, нефть или уголь).

А как насчет точных цифр?
Как мы уже видели, волшебство теплового насоса
в том, что он перемещает в несколько раз больше энергии, чем потребляет;
другими словами, его эффективность превышает 100% (300–400%).
типично) по сравнению с лучшими конденсационными газовыми котлами, которые
редко превышает 90% КПД. Одно общее измерение
КПД тепловых насосов называется КПД
(CoP), и это просто количество тепла, которое вы отводите от своей системы.
делится на электрическую энергию, которую вы вкладываете в насос.Типичные значения CoP находятся в диапазоне 3–4.

По данным Министерства энергетики США, тепловые насосы позволяют экономить 30–70 энергии в год.
процентов расходов на отопление зимой и 20–50 процентов затрат на охлаждение
летом. Они примерно на 50 процентов более эффективны, чем газовые печи (газовые котлы центрального отопления), и на 75 процентов более эффективны, чем печи на жидком топливе (котлы на жидком топливе).
То есть окупаются за 2–10 лет.
(очевидно, в зависимости от типа системы, от того, что она заменяет, и
другие факторы, например, насколько хорошо ваш дом изолирован, чтобы сохранить
нагреть вытяжки насоса) и длиться от двух до трех десятилетий (с
заземляющий контур часто имеет гарантию до 50 лет), поэтому
долгосрочное экономическое обоснование их установки в новостройках очень
неотразимый.И владельцы, кажется, любят их: по данным Министерства энергетики США, рейтинг удовлетворенности пользователей составляет около 90 процентов!

Диаграмма: В Европе наблюдается устойчивый рост производства энергии с использованием тепловых насосов.
К концу 2020 года в 21 европейской стране было установлено в общей сложности почти 15 миллионов насосов.
За 15 лет с 2005 по 2020 год общее количество установленных тепловых насосов в регионе увеличилось почти в 15 раз. При этом Европа в настоящее время охватывает очень большую территорию и огромное разнообразие разных стран, и некоторые из них проявляют заметно больший энтузиазм, чем другие: технология была очень хорошо принята, например, во Франции и Швеции, а также всего в шести странах (Франция, Швеция, Германия, Италия, Норвегия и Финляндия) отвечают за более 80 процентов всей Европы, производимой наземными источниками энергии.Статистика и данные любезно предоставлены
Европейская ассоциация тепловых насосов.

Недостатки

Нужна земля, где можно протопить петлю
и процесс строительства может быть дорогостоящим и разрушительным (что
это еще одна причина, по которой тепловые насосы лучше подходят для новостроек). Нагревать
насосы не производят такие высокие температуры, как газовые котлы и печи, поэтому их часто используют с низкотемпературными
пол с подогревом. Обычные радиаторы, вероятно, будут производить значительно более низкие температуры
от теплового насоса, чем от обычного газового котла, поэтому им потребуется больше времени для нагрева
твой дом от холода.В отличие от электрического и газового отопления, которое
могут использоваться практически в любом здании, тепловые насосы зависят от местных
геология и климат, поэтому вам нужно это учитывать; и очевидно,
их нельзя использовать только для одной квартиры на 93 этаже!
Еще один важный момент — тепловые насосы необходимо правильно устанавливать.
Одно британское исследование, опубликованное в 2010 году, показало, что 80 процентов тепловых насосов были неправильно установлены и
сильно отстает — иногда потребляет больше энергии
чем они на самом деле производили.

Но у всех видов отопления есть свои плюсы и минусы.Взято в
круглые, тепловые насосы являются очень привлекательной долгосрочной альтернативой (или дополнением) к
зеленые технологии, такие как солнечные панели для горячей воды,
фотоэлектрические солнечные панели и
пассивный солнечный.

Кто изобрел геотермальный тепловой насос?

Фото: Термодинамические исследования лорда Кельвина — науки о движущемся тепле — лежат в основе современной технологии тепловых насосов. Фото Т. и Р. Аннан и сыновья
любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Кого мы должны благодарить за эту блестящую идею? Теория тепловых машин (машин, способных
генерировать механическую энергию путем нагрева топлива) в основном началось с французского инженера Николя Сади Карно (1796–1832),
кто заложил основы современной науки термодинамики (как движется тепло).Британский ученый лорд Кельвин (Уильям Томсон,
в честь кого названа температурная шкала Кельвина)
основанный на работе Карно, он разработал теорию тепловых насосов (как машина может перемещать тепловую энергию
из одного места в другое).

Работа Кельвина была посвящена теоретическому движению тепла; эффективные и практичные тепловые насосы по-настоящему появились только в первые десятилетия 20-го века, когда электроэнергия получила широкое распространение, что дало нам такие незаменимые изобретения, как электрические
холодильник и кондиционер.Швейцарский инженер мексиканского происхождения Генрих Золли изобрел современный,
с электрическим приводом, работающим на земле, в 1912 году. После этого многие изобретатели улучшили
идея. Примерно в 1930 году Дуглас Уорнер разработал систему кондиционирования воздуха, использующую землю в качестве радиатора.
(что, по сути, представляет собой идею теплового насоса с грунтовым источником, работающую в обратном направлении), для которой
в 1934 году ему был выдан патент США 1 957 624: Кондиционирование воздуха с охлаждением почвы и солнечным теплом.
По словам геолога Дэвида Бэнкса, Роберт С.Уэббер из Индианаполиса разработал один из первых практичных работающих тепловых насосов примерно в 1945 году после экспериментов с использованием отработанной энергии своего холодильника для обогрева дома. Развивая идею еще дальше, он закопал под землей 152-метровую медную катушку и вместо этого использовал ее для извлечения тепла. Он продал права на эту идею группе местных предприятий в 1948 году, но я не могу найти никаких записей о патенте на него ни на его имя, ни на имя компании (Webber Engineering Corporation).

Изображение: один из первых геотермальных тепловых насосов, разработанный Марвином Смитом и Эмори Кемлером, из
Патент США № 2461449: Тепловой насос, использующий глубокий колодец в качестве источника тепла.Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Как это работает

Первый тепловой насос, который я выбрал для иллюстрации, был запатентован Марвином Смитом и Эмори Кемлером из Muncie Gear Works, Inc. в конце 1940-х годов. Водяной тепловой насос Смита и Кемлера 1940-х годов — не первый в мире геотермальный насос, но он самый ранний, для которого я могу найти достойную диаграмму. Как и большинство тепловых насосов, он может работать как обогреватель, так и как охладитель. Здесь я раскрасил и пронумеровал, чтобы показать, как он работает как тепловой насос.Хотя эта диаграмма на первый взгляд выглядит сбивающей с толку, она проще, чем кажется: есть два отдельных контура жидкости, соединенных парой теплообменников (красный и синий прямоугольники вверху). Нижний контур отводит тепло от водяного колодца внизу, а верхний контур передает это тепло всему, что нагревает насос. Более подробно, вот как это работает: (1) Тепло извлекается из глубоководного колодца, проходит через клапаны (2) в теплообменник (3), а затем возвращается по контуру в более холодную, более высокую часть. тот же колодец (4).Теплообменник проходит
тепло к жидкости в замкнутом контуре, где она отдает свое тепло «приемнику» (6, комната или что-то еще, что нагревается),
перед тем, как вернуться к петле, чтобы подобрать еще немного.