Система отопления однотрубная в частном доме схема: Разводка системы отопления в частном доме: схемы лучших вариантов

Содержание

Схемы однотрубного отопления частного дома: все варанты

Автор Монтажник На чтение 3 мин. Просмотров 4.2k. Обновлено 28.03.2019

Схемы однотрубного отопления частного дома, где в однотрубных системах отопления теплоноситель поступает в отопительные приборы и удаляется из них по одному стояку. Поступив в одну батарею и отдав в ей часть тепла, вода направляется в следующую батарею и так далее. Вода охлаждается на расчетную разность температур, пройдя все приборы стояка.

Схемы однотрубного отопления частного дома требуют меньший расход труб, чем, например, в двухтрубной системе и имеет преимущества в трудоемкости монтажа. Однако, в отличии от двухтрубной системой отопления, где на входе в каждый радиатор имеется одна и та же температура (95º), но разный напор и скорость, то при однотрубной системе отопления при последовательном прохождении вода через все этажи и радиаторы проходит с одной скоростью, а вот температура на верхнем этаже самая высокая, а чем ниже этаж тем она ниже. Поэтому на нижних этажах нужно увеличивать площадь радиаторов.

Однотрубный циркуляционный контур:

Котел;
Главный стояк;
Расширительная труба;
Расширительный бак;
Верхняя разводка;
Воздухосборник;
Обратный стояк;
Обратная линия;
Насос.

Можно частично исправить ситуацию, поставив у каждого радиатора перемычку, чтобы часть горячей воды шла к нижнему этажу мимо радиатора, не остывая. Но стоит иметь в виду, что напор и скорость циркуляции тут же несколько упадут. Почему так? Представим себе, что запорные вентили всех радиаторов перекрыты и вода от верхней магистрали движется вниз по перемычкам, минуя радиаторы, то есть не остывая. И в подающем, и в опускном стояках столбы воды имеют одинаковую температуру и плотность. Напора нет. И наоборот, если убрать перемычки и пропускать воду последовательно через радиаторы, вода будет остывать и тяжелеть от радиатора к радиатору. У радиаторов нижнего этажа самая неблагодарная роль – тепла им достается меньше, а работы по созданию напора — столько же.

Однотрубный циркуляционный контур с перемычками у радиаторов:

Котел;
Главный стояк;
Расширительная труба;
Расширительный бак;
Верхняя разводка;
Воздухосборник;
Обратные стояки;
Обратная линия;
Насос.

Отметим, что в Схемы однотрубного отопления частного дома подъемный трубопровод следует защищать от теплопотерь, иначе снизится разность температур и напор. А вот опускные трубы утеплять не надо — остывая в них, вода становится тяжелее, что способствует увеличению напора.

Следует упомянуть однотрубные схемы однотрубного отопления частного дома с горизонтальной проточной системой. Все отопительные приборы каждого этажа объединены в общую линию. Система эта проста в монтаже, требует меньшего количества труб, не нужны стояки у каждой батареи. Но, к сожалению, она неудобна в эксплуатации, так как склонна к образованию воздушных пробок.

Однотрубный контур с горизонтальной проточной системой:

Котел;
Главный стояк;
Расширительный бак;
Расширительная труба;
Насос.

закрытая горизонтальная система отопления двухэтажного и одноэтажного дома, как сделать расчет, фото и видео инструкции

Содержание:

1. Как сделать однотрубную систему отопления: устройство и элементы

2. Схема однотрубного отопления частного дома: варианты подключения

3. Материалы для проведения однотрубной отопительной системы

4. Порядок выполнения монтажных работ

Однотрубная горизонтальная система отопления считается самой простой и экономичной, но для проявления этих свойств необходимо правильно собрать и установить систему, для чего потребуется схема однотрубного отопления частного дома. В однотрубной системе, в отличие от двухтрубной, отсутствует разделение на прямую и обратную магистраль. Для работы такой системы используется замкнутый контур, которой проходит через дом по заранее рассчитанному пути, а отопительные элементы врезаются в трубу в нужных местах.

Однотрубная система отопления одноэтажного дома имеет большое количество плюсов, за которые и ценится владельцами частных домов:
Правильная настройка радиаторов в сочетании с грамотно установленной системой трубопроводов даст возможность максимально эффективно обогреть весь дом.

Как сделать однотрубную систему отопления: устройство и элементы

В состав системы входят следующие элементы: котел, магистральный трубопровод, радиаторы, расширительный бачок, помпы или насосы, обеспечивающие перемещение теплоносителя. Кроме того, замкнутый контур подразумевает возможность естественной циркуляции. В этом случае вода двигается за счет разницы плотности при изменении температуры: нагретая в системе вода вытесняется тяжелой холодной водой, из-за чего попадает в стояк.

Из стояка горячая вода разносится по всей системе, попадая в радиаторы и тем самым обеспечивая обогрев помещений. Для функционирования естественной системы циркуляции трубопроводы должны быть расположены с постоянным уклоном, составляющим не менее 3-5 градусов.

Такое правило далеко не всегда выполнимо, поскольку при таком уклоне перепад высоты на один метр трубопровода будет доходить до нескольких сантиметров.

Для осуществления принудительной циркуляции используется насос, расположенный на обратной стороне контура непосредственно перед входом в котел. Такой насос создает давление, необходимое для перемещения жидкости с заданной скоростью. Использование циркуляционного насоса тоже подразумевает создание уклона трубопровода, но его в таком случае можно снизить до 0,5-1 градуса.

Чтобы вода не застаивалась в системе при отсутствии электричества, в комбинированных системах или системах с принудительной циркуляцией устанавливается разгонный коллектор, который поднимает жидкость на определенную высоту. Как правило, верхняя точка коллектора является местом присоединения расширительного бачка, который позволяет регулировать давление в системе и может предотвратить разрыв труб при слишком большом расширении жидкости.

Схема однотрубного отопления частного дома предусматривает наличие закрытых расширительных бачков, которые не дают возможности теплоносителю контактировать с воздухом. Такой бачок оборудован встроенной мембраной, которая с одной стороны прижимается воздухом, а с другой стороны – теплоносителем. Установка подобных устройств возможна на любом участке системы.

Расширительные бачки открытого типа гораздо удобнее в использовании, но очень требовательны к месту установки. Так, установка такого приспособления возможна исключительно в высшей точке отопительной системы, а доступ воздуха к теплоносителю может привести к появлению преждевременных неполадок, поскольку в таком случае система будет подвержена коррозийному влиянию. Перед установкой необходимо провести расчет однотрубной системы отопления. Читайте также: «Какая схема однотрубной системы отопления лучше – виды и особенности».

Детали системы устанавливаются по следующему алгоритму:

Отопительный котел.

Разгонный коллектор, оборудованный ответвлением для расширительного бачка.

Трубопровод, установленный с уклоном. Обязательно проведение контура в жилые помещения.

Отопительные элементы.

Циркуляционный насос.

Схема однотрубного отопления частного дома: варианты подключения

Существует две схемы установки радиаторов: простая и «Ленинградка».

Простая схема характеризуется наличием минимума элементов и деталей. Подключение радиатора осуществляется на входе и выхода трубопровода. Если система заполнена теплоносителем, то регулировка и отключение отдельного радиатора невозможна (прочитайте также: «Схема подключения отопления в частном доме — рассмотрим возможные варианты»).

Такая схема отличается дешевизной, но использовать ее можно только в небольших домах, поскольку данная система отличается неравномерным прогревом и низким КПД.

Ленинградская система отопления частного дома отличается от простой схемы в лучшую сторону. С обеих сторон от радиатора устанавливаются краны, которые позволяют выключать радиаторы поодиночке (подробнее: «Отопление ленинградка: схема»). В обход радиатора устанавливается байпас, оборудованный специальным краном, который позволяет пустить теплоноситель прямо в радиатор. Эта схема обладает гораздо лучшими характеристиками, но ее установка обойдется дороже.

Материалы для проведения однотрубной отопительной системы

Закрытая однотрубная система отопления предусматривает наличие следующих элементов:

отопительный котел;

расширительный бачок;

насос;

магистральные трубы диаметров 25 мм и радиаторные диаметром 20 мм;

фитинги для соединения трубопровода и радиаторов;

соответствующие радиаторы. Расчет подходящих вариантов радиаторов должен осуществляться еще до установки системы;

краны Маевского, которые дают возможность выпускать воздух из каждого радиатора.

Кроме того, при установке «Ленинградки» необходимо по два перекрывающих крана на радиаторы и по одному – на все обходные линии. Читайте также: «Отопление Ленинградка в двухэтажном доме».

Порядок выполнения монтажных работ

Сначала в подходящем и оборудованном месте устанавливается котел. Зачастую установкой и подключением котлов занимаются специалисты.

Осуществляется установка магистрального трубопровода со всеми соответствующими отводами. Во время монтажа системы нужно помнить о необходимости создания уклона.

Теперь можно устанавливать насос. Он подключается к самой трубе и к электросети. Очень важно соблюдать главное требование: насос должен находиться на обратке контура, поскольку его конструкция не предусматривает работу с высокой температурой.

На данном этапе можно монтировать расширительный бачок. Место установки будет зависеть от выбранного типа устройства.

После проведения предыдущих шагов можно заняться установкой радиаторов. Они монтируются на предварительно рассчитанных местах при помощи кронштейнов. Устанавливая радиаторы, важно соблюдать требования, предъявленные изготовителем этих устройств.

Теперь возможно подключение радиаторов. При выполнении этого шага монтируются все краны и заглушки, влияющие на работу системы.

Теперь система проходит опрессовку сжатым воздухом. После проведения этой процедуры систему можно заполнять теплоносителем (детальнее: «Как заполнять систему отопления закрытого типа»). Это последний этап монтажа, после которого начинается процесс настройки и регулировки системы.

Заключение

Однотрубная система отопления закрытого типа очень хорошо себя зарекомендовала при использовании в одноэтажных домах. Также схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома прекрасно показала себя. Одним из главных условий эффективного использования такого отопления является небольшая протяженность контура, а в двухэтажных домах такое явление почти не встречается. Отопление однотрубное двухэтажного дома потребует установки более мощного насоса (подробнее: «Возможные схемы отопления двухэтажного дома, рассмотрим варианты реализации своими руками»).

Если этого не сделать, то в радиаторы будет поступать уже остывшая жидкость, которая не сможет обеспечить хороший и равномерный прогрев всех помещений. При необходимости решить проблему можно при помощи коллектора, установленного непосредственно после котла или установка большего числа контуров.

Пример схемы однотрубного отопления частного дома на видео:

<br />

Однотрубная система отопления частного двухэтажного дома, схема и расчет

Для большинства людей комфортный дом ассоциируется с красивым зданием большой площади, в котором произведен современный ремонт и также все его комнаты обставлены красивой и роскошной мебелью и другими предметами интерьера. Практичный человек еще скажет, что для лучшего комфорта дом должен быть теплым. На выбор отопительной системы и всех ее компонентов стоит обратить особое внимание. Красивый большой частный дом можно обеспечить теплом посредством однотрубной системы отопления частного дома.

Однотрубная система отопления частного дома

В домах частного типа пользуется популярность установка как такой схемы, как однотрубная система отопления частного дома, так и двухтрубных систем отопления. Схемы такого отопления разрабатываются исходя из того, что подача воды будет осуществляться снизу.

Подачу воды можно осуществить посредством магистрали, которая находится в подвале дома.

В России и соседних странах большей популярностью для владельцев частных домов пользуется однотрубная отопительная система.

Принцип устройства

Что же представляет собой однотрубное отопление частного дома или коттеджа? Для этого можно представить себе кольцо с камнем. Только вместо этого камня будет котел, который является обогревательным компонентом всей системы. Такой котел может функционировать как на жидком, так и на твердом топливе, в первую очередь, выбор зависит от хозяина дома. Кольцо можно сравнить с трубой, которая имеет определенный размер длины и диаметра. Трубу лучше всего устанавливать поближе к поверхности пола, так как такое расположение будет и удобным и эстетичным.

Устройство однотрубной системы отопления двухэтажного дома

В одноконтурное отопление частного дома можно подключать радиаторы, а можно обойтись и без них. По сути, такие системы для частных домов представляют магистральную разводку. На магистрали устанавливаются все отопительные компоненты в последовательном порядке. В роли теплоносителя может быть как обычная вода, так и антифриз. В самом начале теплоноситель попадает в самый первый радиатор отопления. Первый радиатор отдает некоторую часть тепла, и затем теплоноситель движется дальше, правда уже немного охлажденный. Эта процедура происходит в последовательном варианте, как по цепочке. Таким образом, получается, что на самый последний радиатор приходится наименьшее количество тепла.

Для того чтобы не особо сильно чувствовался недостаток тепла, можно установить такие радиаторы, у которых большее количество секций.

Современную однотрубную отопительную систему можно дополнить различными регуляторами, вентилями, кранами и клапанами. Посредством этих дополнений можно сбалансировать всю работу системы отопления. Если температура будет падать в одной комнате, то в других помещениях она не будет изменяться.

Однотрубная отопительная система с горизонтальной установкой

В специальной литературе можно найти такой термин, как «Ленинградка». Прокладка труб производится или прямо над поверхностью пола или в самой половой конструкции. Также обязательным условием является установка теплоизоляции.

Рекомендуем к прочтению:

Все радиаторы можно установить на один и тот же уровень. Каждый отопительный элемент должен быть оснащен краном Маевского. Посредством таких кранов осуществляется выпуск воздуха из всей отопительной системы.

Принцип работы однотрубной системы отопления в двухэтажных домах

Однотрубная система отопления двухэтажного дома предполагает естественную циркуляцию воды, однако циркуляционный насос отсутствует. На второй этаж горячая вода подается по стояку, потом попадает в нагревательные приборы и перемещается уже по передающим стоякам. В этих стояках теплоноситель охлаждается. Первый этап предполагает установку без наличия байпасов. Такие компоненты, как байпасы, нужны больше всего во время различных ремонтных процедур.

Разводка однотрубного отопления в двухэтажном доме

Если происходит естественная циркуляция теплоносителя (без участия насоса), то перемещение имеет место благодаря тому, что изменяется плотность холодной и горячей воды. Наиболее серьезный недостаток заключается в установке труб большого диаметра вместе с разводкой магистралей находящихся под уклоном. Это выглядит очень неэстетично и может испортить весь интерьер. Наилучшим вариантом будет независимость от электросети.

Если сравнивать однотрубное отопление двухэтажного дома с двухтрубным, то первое обладает многими преимуществами. В первую очередь, посредством однотрубной системы можно охватить весь внутренний периметр дома и внешние стены посредством одного кольца замкнутого типа. Это можно сделать независимо от того, какая планировка в помещении.

Однотрубное отопление в частном доме

Суть такой системы заключается в том, что от котла идет только одна труба для подачи тепла. Эта труба проходит по всему периметру здания и поворачивает в ту сторону, где у котла находится обратка. Если есть необходимость, к трубе подачи можно подключить радиаторы отопления или отвести трубы с системой под названием «теплый пол». Для того чтобы произвести установку циркуляционного насоса или полотенцесушителя, не нужно много усилий.

Рекомендуем к прочтению:

Если есть возможность, трубу подачи лучше всего провести под самыми дверными проемами. Однопроводная система отопления подходит практически для всех типов частных домов любой планировки.

Эстетичный внешний вид является немаловажным фактором при организации отопительной системы. Основную трубу можно хорошо скрыть от взора под пол. Регулировка нагрева воды является довольно простым процессом благодаря особенностям схемы подключения. Такой вариант является наиболее удобным, если в последовательном порядке подключены два котла. В таком случае функционирование автономной отопительной системы будет более надежным и экономичным.

Сложности в эксплуатации

При эксплуатации однотрубной от

Однотрубная система отопления двухэтажного дома

Схема однотрубного отопления частного дома закрытого типа на примерах

Однотрубная система отопления одноэтажного дома имеет большое количество плюсов, за которые и ценится владельцами частных домов:

экономичность системы и дешевизна установки;
простота установки и эксплуатации;
возможность проведения трубопровода на любом необходимом уровне;
возможность применения в одноэтажных и двухэтажных домах (прочитайте также: «Схема отопления одноэтажного дома — примеры работы системы «).

Правильная настройка радиаторов в сочетании с грамотно установленной системой трубопроводов даст возможность максимально эффективно обогреть весь дом.

Как сделать однотрубную систему отопления: устройство и элементы

Такое правило далеко не всегда выполнимо, поскольку при таком уклоне перепад высоты на один метр трубопровода будет доходить до нескольких сантиметров.
Для осуществления принудительной циркуляции используется насос, расположенный на обратной стороне контура непосредственно перед входом в котел. Такой насос создает давление, необходимое для перемещения жидкости с заданной скоростью. Использование циркуляционного насоса тоже подразумевает создание уклона трубопровода, но его в таком случае можно снизить до 0,5-1 градуса.

Чтобы вода не застаивалась в системе при отсутствии электричества, в комбинированных системах или системах с принудительной циркуляцией устанавливается разгонный коллектор, который поднимает жидкость на определенную высоту. Как правило, верхняя точка коллектора является местом присоединения расширительного бачка, который позволяет регулировать давление в системе и может предотвратить разрыв труб при слишком большом расширении жидкости.
Схема однотрубного отопления частного дома предусматривает наличие закрытых расширительных бачков, которые не дают возможности теплоносителю контактировать с воздухом. Такой бачок оборудован встроенной мембраной, которая с одной стороны прижимается воздухом, а с другой стороны – теплоносителем. Установка подобных устройств возможна на любом участке системы.

Детали системы устанавливаются по следующему алгоритму:

Отопительный котел.
Разгонный коллектор, оборудованный ответвлением для расширительного бачка.
Трубопровод, установленный с уклоном. Обязательно проведение контура в жилые помещения.
Отопительные элементы.
Циркуляционный насос.

Схема однотрубного отопления частного дома: варианты подключения

Существует две схемы установки радиаторов: простая и «Ленинградка».

Такая схема отличается дешевизной, но использовать ее можно только в небольших домах, поскольку данная система отличается неравномерным прогревом и низким КПД.
Ленинградская система отопления частного дома отличается от простой схемы в лучшую сторону. С обеих сторон от радиатора устанавливаются краны, которые позволяют выключать радиаторы поодиночке (подробнее: «Отопление ленинградка: схема «). В обход радиатора устанавливается байпас, оборудованный специальным краном, который позволяет пустить теплоноситель прямо в радиатор. Эта схема обладает гораздо лучшими характеристиками, но ее установка обойдется дороже.

Материалы для проведения однотрубной отопительной системы

Закрытая однотрубная система отопления предусматривает наличие следующих элементов:

отопительный котел;
расширительный бачок;
насос;
магистральные трубы диаметров 25 мм и радиаторные диаметром 20 мм;
фитинги для соединения трубопровода и радиаторов;
соответствующие радиаторы. Расчет подходящих вариантов радиаторов должен осуществляться еще до установки системы;
краны Маевского, которые дают возможность выпускать воздух из каждого радиатора.

Порядок выполнения монтажных работ

Сначала в подходящем и оборудованном месте устанавливается котел. Зачастую установкой и подключением котлов занимаются специалисты.
Осуществляется установка магистрального трубопровода со всеми соответствующими отводами. Во время монтажа системы нужно помнить о необходимости создания уклона.
Теперь можно устанавливать насос. Он подключается к самой трубе и к электросети. Очень важно соблюдать главное требование: насос должен находиться на обратке контура, поскольку его конструкция не предусматривает работу с высокой температурой.
На данном этапе можно монтировать расширительный бачок. Место установки будет зависеть от выбранного типа устройства.
После проведения предыдущих шагов можно заняться установкой радиаторов. Они монтируются на предварительно рассчитанных местах при помощи кронштейнов. Устанавливая радиаторы, важно соблюдать требования, предъявленные изготовителем этих устройств.
Теперь возможно подключение радиаторов. При выполнении этого шага монтируются все краны и заглушки, влияющие на работу системы.
Теперь система проходит опрессовку сжатым воздухом. После проведения этой процедуры систему можно заполнять теплоносителем (детальнее: «Как заполнять систему отопления закрытого типа «). Это последний этап монтажа, после которого начинается процесс настройки и регулировки системы.

Заключение

Если этого не сделать, то в радиаторы будет поступать уже остывшая жидкость, которая не сможет обеспечить хороший и равномерный прогрев всех помещений. При необходимости решить проблему можно при помощи коллектора, установленного непосредственно после котла или установка большего числа контуров.
Пример схемы однотрубного отопления частного дома на видео:

Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома

Обязательным условием комфорта для каждого дома в нашей стране является наличие надежной и экономичной системы отопления. В нынешних условиях для большинства потребителей используются газовые котлы, так как этот вид топлива относится к наиболее доступным и удобным в эксплуатации.

При этом важно брать в расчет и нюансы, связанные с магистральной разводкой теплоносителя по дому. Одной из популярных и востребованных является однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой может применяться и в строениях большей этажности.

Конструкционные особенности

Данный тип обогрева не использует в своей конструкции традиционного деления веток на подающие (отводящие теплоноситель от теплогенератора) и обратные (возвращающие остывшую жидкость в котел). Деление по этой схеме является лишь условным, как правило, половина магистрали после котла принимается «подачей», а дальше – «обратка».

Традиционная схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома включает в себя следующие элементы:

Телогенератор (котел) обеспечивающий передачу энергии теплоносителю (жидкость в системе). В роли первого могут выступать газовые, электрические или даже твердотопливные котлы. Жидкость – подготовленная мягкая вода или антифриз.
Отопительные потребители – секции радиаторов. Материалом для разных моделей служит чугун, сталь, алюминий.
Расширительный бак, компенсирующий перепады давления внутри системы. Для открытых систем подбирается открытая конструкция бачка, а для закрытых систем – мембранные емкости.
Составные элементы разводной магистрали. В комплект входит достаточное количество труб, вентилей, фильтров, кранов и другой запорной арматуры.

Принцип работы данной система отопления для 2х этажного дома (схемы имеются на сайте) не зависит от используемого типа котла.

Отличительные характеристики

Главной чертой, которая отличает однотрубную разводку от многообразия двухтрубных схем системы отопления двухэтажного дома, является отсутствие обратки. Фактически все потребители монтируются на единой магистральной петле.

Деление однотрубных схем также предусмотрено по конструкционному признаку на вертикальные и горизонтальные схемы. В традиционной схеме отопление 2 этажного дома с одной трубой применяются кроме прочих элементов радиаторные регуляторы, шаровые краны, термостатические клапаны и т.д. Одним из бонусов является возможность монтажа магистральных труб под полом. В этом случае обеспечивается лучшая эстетическая составляющая.

Также монтаж однотрубной разводки в отличие от двухтрубной системы отопления двухэтажного дома провести немного легче. При этом в случае укрытия под полом труб, удастся снизить тепловые потери.

Минусы однотрубных систем водяного отопления

Принципиальное отличие однотрубной схемы от двухтрубной заключается в способе соединения радиаторов в системе – оно последовательное. Это исключает возможность контролировать интенсивность теплоотдачи каждого из них по отдельности, не снижая температуру в последующих в цепи. То есть если в одной комнате (не последней) очень жарко, то убавив температуру на батарее именно в этой комнате, тем самым снижается температура во всех остальных.

Второй более чем существенный недостаток – повышенное давление теплоносителя для того, чтобы система могла работать эффективно. Если речь идет об одном доме, такой недостаток при наличии хорошего циркуляционного насоса даже не заметен, но в централизованных котельных увеличение мощности насоса влечет за собой увеличение эксплуатационных расходов, интенсивное воздействие на магистраль, риск повреждения и протечек и т.д. Все это требует постоянного контроля воды в системе и ее подкачки. Это, в свою очередь, приводит к концентрации воздуха и увеличению воздушных пробок.

Третий минус – вертикальная разводка, при которой расширительный бак всегда устанавливается в самой верхней точке. Если это частное домовладение, для его размещения вполне может быть задействован чердак, но при этом бак желательно утеплить во избежание его промерзания. В многоквартирных домах нужно выполнить целый ряд мер не только по утеплению, но и поддержанию температуры на приблизительно одинаковом уровне с верхнего по нижний этажи, что очень проблематично. На верхнем этаже жильцы всю зиму открывают форточки, а нижним приходится использовать камины, радиаторы и прочие ухищрения, чтобы согреться.

Поскольку потеря тепловой энергии к нижним этажам превышает 50%, рекомендуется устанавливать на каждом этаже специальные «вилки» и увеличивать количество секций радиаторов на нижних этажах.

Общая схема с учетом всех элементов обвязки

Вертикальная разводка

Перед тем, как правильно сделать отопление в двухэтажном доме, необходимо выбрать наиболее удобный тип разводки. Часто для таких строений предпочитают подбирать вертикальный тип. В этом случае разогретая вода поднимается по стояку, а дальше происходит ее распределение к отопительным радиаторам.

В большинстве случаев перемещение осуществляется естественным способом притом, что нагретая масса воды перемещается вверх за счет своих физических свойств.
С верхней точки осуществляется перемещение теплоносителя по трубам за счет сформированного во время монтажа уклона в несколько градусов.
Возврат происходит при достижении нижней точки системы, в которой обычно расположен котел.

Данная схема отопления 2-х этажного частного дома является абсолютно независимой от наличия электричества. Хотя теплоноситель перемещается недостаточно быстро по трубам, но происходит экономия на использовании электроэнергии.

В качестве недостата отмечается то, что трубы, расположенные под уклоном вряд ли удастся спрятать под пол.

Горизонтальная разводка

Данный тип не нуждается в вертикальном стояке. Основная магистраль может быть скрыта под полом либо находиться над его уровнем. Если осуществляется монтаж магистрали для отопления 2х этажного частного дома своими руками с возможностью укрытия под пол, то необходимо позаботиться о снижении тепловых потерь.

Для этого проводится укрытие труб в термоизоляционные кожухи. Если в магистрали не предусмотрен циркуляционный насос, то прокладка трубопровода также должна осуществляться под небольшим уклоном.

Оптимальный монтаж секций радиаторов

Для подключения отопительных радиаторов специалисты предлагают использовать один из популярных способов:

Проточное подключение

Теплоноситель, перемещаясь по магистрали, поступает внутрь радиатора через верхнее отверстие, а затем, отдав часть тепловой энергии, удаляется через нижний патрубок в радиаторе. Проводить какие-либо регулировки, связанные с температурой или скоростью подачи, в таких системах нет никакой технической возможности. Данный вариант подключения является актуальным для относительно небольших отапливаемых площадей.

С замковыми участками

Эта схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома подразумевает наличие замковых участков трубопровода. Запорная арматура устанавливается обычно перед входным патрубком радиатора, а также на вмонтированном участке магистрали, соединяющем точку входа и выхода из радиатора. Данный элемент разводки называется байпасом. Подобное решение позволяет разделить теплоноситель на два потока. Одна его часть проходит по радиатору, а вторая – отправляется через байпас. Таким образом удается проводить регулировку температуры в каждом из блоке радиаторов.

ВИДЕО: Подключение радиатора

Алгоритм монтажа системы

Для правильной и эффективной работы необходимо по имеющемуся проекту системы отопления выполнить грамотный монтаж всех ее элементов. В таком случае необходимо соблюдать последовательность:

установка котла на постоянное место;
отделка стен под радиаторами;
монтаж секций с радиаторами под углом;
монтаж магистральной разводки с обозначением врезки радиаторов;
врезка радиаторов по меткам.

Для подключения радиаторов рекомендуется использовать байпас и запорную арматуру – так намного проще ухаживать за всей системой.

Работа по монтажу должна проводиться последовательно от первых секций, расположенных ближе к выходу трубы из котла до последних – монтируемых на условной части «обратки».

Нельзя допускать обратного уклона, так как это приводит к завоздушиванию системы.

ВИДЕО: Однотрубная система отопления

Что собой представляет однотрубная система отопления двухэтажного дома: схема и особенности

Монтаж системы отопления в одноэтажном частном доме, как правило, не вызывает вопросов и легко выполняется своими руками. И намного сложнее сделать грамотную схему однотрубной системы отопления двухэтажного дома. Распространенным решением можно считать однотрубную систему отопления с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя.

Простейшая схема

Основная сложность монтажа отопительной системы заключается в необходимости подачи теплоносителя на второй этаж здания. А главное преимущество однотрубных сетей — в их простоте и дешевизне монтажа. Независимо от способа разводки — верхнего или нижнего — они позволяют существенно сэкономить на материалах и комплектующих, сократив общую протяженность трубопровода. При необходимости разные типы систем отопления можно комбинировать между собой, увеличивая тем самым эффективность их работы.

Схема однотрубной системы очень проста. От котла отходит одна труба, к которой подключаются радиаторы. Пройдя через все элементы отопительной сети, труба возвращается в нагревательный агрегат. В результате теплоноситель проходит по замкнутому кругу, повторяя этот цикл раз за разом.

Особенность однотрубных схем заключается в разнице температуры теплоносителя в разных частях сети. Выходя из котла, вода имеет максимальную температуру. По мере прохождения по замкнутому контуру она постепенно остывает, отдавая свое тепло каждому из установленных радиаторов. Они в свою очередь отдают его воздушному пространству помещений.

Принцип работы такой системы определяет ее технические особенности:

В сети может быть строго определенное количество радиаторов.
Система не может масштабироваться и изменяться в процессе эксплуатации.
Радиаторы, расположенные в удалении от котла, меньше нагреваются и, как следствие, хуже обогревают помещение.
Схема не подходит для домов большой площади с большим количеством отапливаемых помещений.

Эти особенности определяют и недостатки однотрубных систем, а также ограничения на их использование. С другой стороны, если правильно смонтировать сеть отопления в двухэтажном частном доме и подобрать эффективное нагревательное оборудование, можно обеспечить комфорт, уют, оптимальный микроклимат и благоприятный для человека температурный режим.

Однотрубные системы имеют и плюсы, чем и определяется их популярность. Важнейшее преимущество — дешевизна монтажа за счет сокращения количества труб и времени.

Важно! Подобная схема подходит для домов разной этажности и с разной планировкой. Независимо от архитектурных особенностей дома она будет полностью охватывать все помещения.

При монтаже допускается прокладывать лежак в стяжке пола. Для систем типа «теплый пол» однотрубная схема — идеальный выбор. Прокладка трубопровода может выполняться и по поверхности пола. В этом случае необходимо, чтобы лежак проходил как можно ниже.

Естественная и принудительная циркуляция

Однотрубные системы могут монтироваться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Схема всегда выбирается исходя из планировки и архитектурных особенностей здания. Для 1-этажных домов предпочтительна естественная циркуляция воды в магистрали. Подходит такая схема и для двухэтажных частных домов. Нужно только учитывать планировочные особенности здания.

Работоспособность системы отопления определяется правильным местом установки расширительного бачка. В одноэтажных домах нередко приходится выносить его в чердачные помещения, что чревато его перемерзанием в холодные месяцы зимы. В двухэтажном здании такая проблема отпадает сама собой. Расширительный бак можно разместить в любом месте на втором этаже. Такое расположение обеспечит необходимый сброс теплоносителя.

Системы с естественной циркуляцией чаще всего монтируют с верхней разводкой, когда теплоноситель поступает в радиаторы сверху. Основной плюс такого способа — максимально равномерное прогревание отопительных приборов. Для обеспечения гравитационного движения воды в трубах их прокладывают под уклоном 3–5 градусов. Трубы подбираются таким образом, чтобы по мере подвода обратной магистрали к котлу их диаметр увеличивался. В результате получается эффективная, простая в эксплуатации и надежная система.

Несмотря на достоинства система с естественной циркуляцией в двухэтажных зданиях монтируется не так уж часто. Основная причина этого — ограничения на площадь помещения, где можно создавать такие коммуникации. Напора теплоносителя, передвигающегося по трубам естественным путем, достаточно для того, чтобы обогреть дом не более 130 кв. метров. Этажность здания значения не имеет. Негативно сказывается на работе и значительная дельта температур в подающей трубе и обратке.

Однотрубная система с принудительной циркуляцией более эффективна. Лучше использовать схему, при которой от котла отходят две ветви — одна на каждый этаж. При использовании такого подключения обязательно нужна установка запорной арматуры на входе трубы.

Работа системы при этом выглядит следующим образом. Теплоноситель выходит из котла по подводящей трубе и расходится по двум веткам. На каждой ветке установлены радиаторы, нагреваемые за счет прохождения теплой воды. Далее теплоноситель поступает в единую трубу-обратку, которая ведет к котлу. Установка запорной арматуры позволяет обогревать не все помещение, а только его половину, поскольку при необходимости одну ветку можно легко отключить.

Но подобное решение является энергозависимым, а в случае отключения электроэнергии дом останется без тепла. Ведь циркуляционный насос остановит свою работу.

С байпасом или без?

Одним из важных недостатков однотрубных систем является неравномерность прогрева помещений. Для сокращения последствий этого недостатка можно установить радиаторы с байпасной линией. Если нет такой возможности, существует еще один метод увеличения равномерности прогрева — монтаж батарей разной тепловой мощности. На практике это выглядит следующим образом — чем дальше от котла находится радиатор, тем больше в нем должно быть секций.

Байпас — это инженерное устройство, позволяющее регулировать подачу воды к разным элементам. По сути, он представляет собой обычную перемычку, установленную между подающей и обратной проводкой батареи. Изготавливается байпас из небольшого отрезка трубы, диаметр которой меньше диаметра трубопровода на один калибр.

Байпас позволяет вернуть в стояк или лежак избыточный теплоноситель, поступивший в батарею. Количество теплоносителя в радиаторах может регулироваться вручную или автоматикой. Установка байпаса имеет еще одно преимущество. Система становится ремонтопригодной даже в том случае, если находится в рабочем состоянии. Байпасная линия позволяет проводить ремонт отдельных элементов отопительных коммуникаций без полного слива воды из системы.

В однотрубных сетях с принудительной циркуляцией байпас крайне необходим. Такие коммуникации энергозависимы, и при отключении электроэнергии они просто перестают функционировать. В таких ситуациях байпас позволяет перекрыть подачу воды на насосное оборудование. Сделать это можно вручную или с помощью автоматики. После таких несложных манипуляций система начинает работать как традиционная — в режиме естественной циркуляции.

Заключение

Однотрубные системы отопления можно считать устаревшими. В современных домах они монтируются все реже, но это не означает, что они полностью ушли в прошлое. В домах небольшой площади монтаж однотрубной сети позволяет решить две важные задачи — обеспечить эффективность работы коммуникаций и при этом сократить расходы на их обустройство. Однотрубные системы с байпасом эффективны и надежны, поэтому имеют право на жизнь. Для двухэтажных домов такие схемы — тоже неплохой выбор.

Источники: http://teplospec.com/montazh-remont/skhema-odnotrubnogo-otopleniya-chastnogo-doma-zakrytogo-tipa-na-primerakh.html, http://www.portaltepla.ru/trubi-i-fitingi/odnotrubnaya-sistema-otopleniya-dvuhetaghnogo-chastnogo-doma/, http://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/sxemy/odnotrubnaja-sistema-otoplenija-dvuhjetazhnogo-doma-shema-7557

Какая система отопления эффективнее: однотрубная или двухтрубная?

Владельцы частных домов часто становятся перед выбором, какому типу домашнего отопления отдать предпочтение. Существует всего два типа отопительных систем, традиционно используемых в быту: однотрубная и двухтрубная. Каждый тип имеет как преимущества, так и недостатки. Отличие обоих систем состоит в разном способе доставки теплоносителя в нагревательные приборы. Какая структура отопления для собственного дома лучше, однотрубная или двухтрубная – выбирать непосредственно хозяину дома, учитывая собственные бытовые потребности, предполагаемую отапливаемую площадь и наличие финансов.

В первом варианте тепло по дому распространяется по одной трубе, последовательно нагревая каждое помещение дома. Во втором случае комплекс оборудован двумя трубами. По одной идет прямая подача теплоносителя в радиаторы отопления. Другая труба служит для отвода остывшей жидкости обратно в котел для последующего нагрева. Правильная оценка собственных финансовых возможностей, точный расчет оптимальных параметров теплоносителя в каждом отдельном случае, поможет не только определиться с типом отопительной системы, но и грамотно осуществить монтаж отопления.

Понять и разобраться, что лучше для вас, однотрубная или двухтрубная система отопления, можно только после тщательного изучения технических нюансов.

Однотрубная отопительная система. Общие представления

Однотрубная система отопления может работать как с насосом, так и с естественной циркуляцией теплоносителя. Рассматривая второй тип, следует немного вникнуть в существующие законы физики. В его основе заложен принцип расширения жидкости при нагреве. Отопительный котел в процессе работы нагревает теплоноситель, который за счет разницы температур и создаваемого давления поднимается по стояку в самую верхнюю точку системы. Движение теплоносителя вверх осуществляется по одной трубе, достигая расширительного бака. Скапливаясь там, горячая вода уже по нисходящей трубе заполняет собой все последовательно подключенные батареи.

Соответственно первые по ходу теплоносителя точки подключения будут получать максимальное тепло, тогда как в расположенные дальше радиаторы будет уже поступать частично остывшая жидкость.

Для больших, многоэтажных построек такая схема крайне неэффективна, хотя по стоимости монтажа и в обслуживании, однотрубная система выглядит привлекательно. Для частных одноэтажных домов, жилых построек в два этажа подобный принцип раздачи тепла приемлем. Обогрев жилых помещений с помощью однотрубной схемы в одноэтажном доме достаточно эффективен. При маленькой отапливаемой площади Температура в радиаторах практически одинакова. Использование насоса в более протяженных системах также положительно сказывается на равномерности распределения тепла.

Качество отопления и стоимость монтажа в данном случае может зависеть от типа подключения. Диагональное подключение радиаторов дает большую теплоотдачу, но используется реже, ввиду большего количества труб, необходимых для подключения всех нагревательных приборов в жилых помещениях.

[adinserter block=»9″][adinserter block=»20″]
Схема с нижним подключением радиаторов выглядит экономичнее, ввиду меньшего расхода материалов. С эстетической точки зрения такой вид подключения выглядит предпочтительнее.

Преимущества однотрубной системы отопления и ее недостатки

Для владельцев небольших жилых домов однотрубная отопительная система выглядит заманчиво, особенно если обратить внимание на ее следующие преимущества:

обладает устойчивой гидродинамикой;
удобство и простота проектирования и установки;
небольшие затраты на оборудование и материалы.

К косвенным плюсам однотрубной системы можно отнести безопасность подачи теплоносителя, который расходится по трубопроводу путем естественной циркуляции.

К наиболее частым проблемам, с которыми приходится сталкиваться владельцам однотрубной системы отопления, можно отнести следующие аспекты:

технические сложности устранения просчетов в работе, допущенных при проектировании;
тесная взаимосвязь всех элементов;
высокое гидродинамическое сопротивление системы;
технологические ограничения, связанные с невозможностью самостоятельной регулировки расхода теплоносителя.

Несмотря на перечисленные недостатки такого типа отопления, грамотно сделанный проект отопительной системы позволит избежать многих трудностей еще на стадии монтажа. Ввиду перечисленных преимуществ и экономической составляющей, однотрубные схемы получили достаточно широкое распространение. Реальными преимуществами обладают и однотрубная, и другой тип, двухтрубная система отопления. В чем можно выиграть, а в чем проиграть, выбрав для своего дома один из типов?

Технология подключения и расположения однотрубной отопительной системы

Однотрубные системы делятся на вертикальные и горизонтальные. В большинстве случаев для многоэтажных домов используется вертикальная разводка. В этом случае все радиаторы подключаются последовательно сверху до самого низа. При горизонтальной разводке батареи подключаются друг за другом по горизонтали. Основной недостаток обоих вариантов — частые воздушные пробки, ввиду скопления воздуха в радиаторах. Предлагаемая схема дает возможность получить представление о некоторых вариантах разводки.

[adinserter block=»10″][adinserter block=»21″]

Способы подключения в данном случае выбираются на усмотрения хозяина. Радиаторы отопления могут быть подключены посредством бокового подключения, диагонального или нижнего подключения. На рисунке изображены подобные варианты подключения.

Для хозяина дома всегда важным аспектом остается экономическая целесообразность оборудования, устанавливаемого в доме и получаемый эффект. Не стоит недооценивать вариант с однотрубной системой отопления. Сегодня на практике осуществляются довольно эффективные меры по усовершенствованию отопительных схем этого типа.

К примеру: есть техническое решение, позволяющее осуществлять самостоятельно регулировку нагрева отдельных радиаторов, подключенных к одной магистрали. Для этой цели в системе создаются байпасы – отрезок трубы, создающий обводное движение теплоносителя из прямой трубы в обратку, минуя контур определенной батареи.

На байпасы ставятся вентили и клапаны, перекрывающие поток теплоносителя. Можно устанавливать на радиаторы терморегуляторы, позволяющие регулировать температуру нагрева в каждом радиаторе или по всей системе в целом. Грамотный специалист сумеет рассчитать и осуществить монтаж байпасов для достижения максимальной эффективности. На схеме можно увидеть принцип действия байпасов.

Двухтрубная система отопления. Принцип действия

[adinserter block=»13″]

Ознакомившись с первым типом отопительной системы, однотрубной, самое время разобраться с особенностями и принципом действия двухтрубной схемой отопления. Тщательный анализ технологических и технических параметров отопления такого типа позволяет потребителям сделать самостоятельный выбор — какое отопление эффективнее в конкретном случае, однотрубное или двухтрубное.

Основной принцип – наличие двух контуров, по которым теплоноситель расходится по системе. Одна труба обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам отопления. Вторая ветка предназначена для того, чтобы уже охлажденный теплоноситель после прохождения через радиатор возвращался снова в котел. И так постоянно, по кругу, пока работает отопление. На первый взгляд уже само наличие в схеме двух трубопроводов может оттолкнуть потребителей. Большая протяженность магистралей, сложность разводки – факторы, которые нередко отпугивают владельцев частных домов от двухтрубной системы отопления.

Это на первый взгляд. Как и однотрубные, двухтрубные системы делятся на закрытые и открытые. Отличие в данном случае заключается в конструкции расширительного бака.

Закрытые двухтрубные системы отопления частного дома с мембранным расширительным баком наиболее практичные, удобные и безопасные в эксплуатации. Подтверждением сказанного являются очевидные преимущества:

еще на стадии проектирования можно оборудовать отопительные приборы терморегуляторами;
параллельное, независимое подключение радиаторов;
техническая возможность добавления нагревательных приборов уже после завершения монтажа;
удобство применения скрытой прокладки;
возможность отключения отдельных радиаторов или веток;
удобство регулировки системы.

Исходя из вышесказанного, можно сделать один однозначный вывод. Двухтрубная система отопления, гораздо гибче и технологичнее однотрубной.

Для сравнения представлена следующая схема:

[adinserter block=»11″]

Двухтрубная Система очень удобна для эксплуатации в доме, в котором планируется увеличение жилой площади, возможны варианты пристройки, как вверх, так и по периметру здания. Уже на стадии работы можно легко устранить допущенные при проектировании технические ошибки. Такая схема более устойчива и надежна чем однотрубная.

При всех очевидных преимуществах, перед тем как остановить свой выбор на этом типе отопления, уместно напомнить о недостатках двухтрубной системы.

Важно знать! Система отличается более высокой сложностью и стоимостью монтажа и довольно громоздкими вариантами подключения.

Если у вас есть под рукой грамотный специалист, проведены необходимые технические расчеты, то перечисленные недостатки легко компенсируются преимуществами двухтрубной схемой отопления.

Как и в случае с однотрубной системой, вариант с двухтрубной предполагает использование вертикального либо горизонтального расположения трубопроводов. Вертикальная система – радиаторы подключены к вертикальному стояку. Такой тип удобен для двухэтажных частных домов и коттеджей. Воздушные пробки вам не страшны. В случае с горизонтальным вариантом — радиаторы в каждой комнате или помещении подключены к трубопроводу, расположенному горизонтально. Двухтрубные горизонтальные схемы отопления в основном рассчитаны для обогрева одноэтажных зданий и жилых домов большой площади с необходимостью поэтажной регулировки. Возникающие воздушные пробки легко устраняются путем установки кранов Маевского на радиаторах.

[adinserter block=»12″]

На рисунке представлена вертикальная двухтрубная система отопления. Ниже можно увидеть, как выглядит двухтрубная система горизонтального типа.

Традиционно подключение радиаторов может быть осуществлено с помощью нижней и верхней разводки. В зависимости от технических условий и проекта — выбор варианта разводки зависит от самого владельца дома. Верхняя разводка удобнее. Все магистрали можно спрятать в чердачном пространстве. В системе создается необходимая для хорошего распределения теплоносителя циркуляция. Основной недостаток двухтрубной схемы отопления с верхним вариантом разводки — необходимость установки мембранного бака вне отапливаемых помещений. Верхняя разводка не позволяет сделать забор технической воды для бытовых нужд, а так же соединить расширительный бак с баком для горячей воды, используемой в быту. Такая схема не подходит для жилых объектов с плоской крышей.

Резюме

Выбранный тип отопления для частного дома должен обеспечивать всех обитателей жилого дома необходимым комфортом. Экономить на отоплении не стоит. Установив в своем доме систему отопления, не отвечающую параметрам жилого объекта и бытовым потребностям, вы рискуете в дальнейшем потратить немало средств на переоборудование.

Двухтрубная или однотрубная система отопления — выбор всегда должен быть обоснован, как с технической точки зрения, так и с экономической.

Водяное отопление частного дома своими руками: схемы

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Водяное отопления для частных домов – идеальное решение. Оно затратное в плане монтажа и использования большого количества различных материалов, но эффективное и экономичное в эксплуатации. Основная задача – это правильно выбрать схему разводки труб. Многие пытаются собрать несложные разводки своими руками и натыкаются на проблемы, связанные с нюансами сборки, невыполнение которых приводит к неэффективной работе отопления в целом. Поэтому в этой статье мы разберем водяное отопление частного дома своими руками, схемы, фото и практические рекомендации.

Отопительная система в частном доме

Содержание статьи

Преимущества и недостатки системы водяного отопления

Основной недостаток водяного отопления в частном доме – это необходимость приобретения большого количества различных материалов. А именно: трубы, запорная арматура, фитинги, радиаторы, котел и циркуляционный насос. Последний не во всех системах используется.

И другие недостатки, которые можно обозначить, как нонсенс, если хозяин дома относится к своему жилищу равнодушно:

Протечки воды в процессе эксплуатации. Сегодня эта ситуация встречается редко, потому что взамен стальным трубам стали использовать пластиковые. Но даже они иногда подтекают в местах стыковки с другими материалами. Это уже претензии к производителю монтажных работ.
Вода внутри системы может замерзнуть, если ее не слить на зиму. Эта ситуация для домов, которые не эксплуатируются в холодное время года.

Пластиковые трубы решили многие проблемы

Преимуществ у водяного отопления больше, именно поэтому его и выбирает основная часть застройщиков новых домов:

равномерное распределение тепла по всем комнатам;
установка одного нагревательного котла дает возможность контролировать процесс из одного места;
все оборудование, кроме радиаторов, и трубную разводку можно сделать скрытой. То есть, организовать в служебном помещении котельную, а трубы спрятать в штробы на стенах или в полу. Использование системы теплых полов вообще решает проблему скрытого монтажа. Даже радиаторов видно не будет;
температура теплоносителя не превышает +95°С. А поверхность батарей нагревается до +65°С. Обжечься о них нельзя, пыль на них не горит;
водяное отопление выдает мягкое тепло.

Система отопления со скрытой проводкой труб

Особенности системы водяного отопления

Из самого названия становится понятным, что теплоносителем в данном случае выступает вода. Это та среда, которая хорошо аккумулирует тепловую энергию и легко ее отдает. Она обладает высокой теплоемкостью, при нагревании расширяется, но плохо сжимается при увеличении давления. Плотность воды – 950 кг/м³. Сам принцип работы водяного отопления достаточно прост. Вода нагревается в котле, а затем по трубам движется к радиаторам, где отдает свое тепло, и возвращается по обратному контуру в котел.

Как движется теплоноситель по отопительной системе

Основная задача сборки отопления – это заставить теплоноситель двигаться по контуру. Поэтому существуют две разновидности отопительных систем: с естественной циркуляцией теплоносителя и с принудительной. В первом случае вода движется по трубам под действием физических законов, когда теплая среда поднимается вверх, а холодная опускается вниз. Во втором движение происходит за счет работы циркуляционного насоса. Но об этом чуть ниже, а сейчас рассмотрим, какие материалы и оборудование лучше выбрать для монтажа водяного отопления.

Основные элементы водяного отопления

В систему водяного отопления входят:

Полный комплект: котел, радиаторы, насос и расширительный бачок

Котлы для отопления

Перед тем как приобрести и установить котел отопления в частном доме, надо рассчитать его мощность. Этот показатель отражает количество выдаваемой тепловой энергии. И чем больше площадь частного дома, тем мощнее оборудование надо устанавливать.

Газовый генератор для отопления частного дома

Подсчитать мощность агрегата несложно. Для этого надо знать одно соотношение – на 10 м² необходимо 1 кВт тепловой энергии. Это с учетом, что высота потолков в помещениях не больше 3 м. Но необходимо понимать, что это соотношение будет действовать по-разному в разных климатических регионах. Поэтому в СНиПах заложены климатические коэффициенты.

Регион	Северный	Средняя полоса	Южный
Коэффициент	1,5-2,0	1,0-1,2	0,7-0,9

К примеру, общая площадь частного дома, который располагается в Мурманске – 100 м². Определяется мощность котла так:

100 / 10 = 10 кВт;
10 х 2 = 20 кВт, где «2» — это северный коэффициент.

Жидкотопливный котел в сборе

Теперь, что касается классификации. В основном отопительные агрегаты делятся по типу используемого топлива: газовые, электрические, на твердом или жидком топливе. Если в дом проведен газ, то это самый лучший вариант. Все остальные виды рассматриваются с учетом – что выгодно. Если подача электроэнергии непостоянная или напряжение в сети слабое, то предпочтение лучше отдать твердотопливным котлам. Кстати, последние – это не только дровяные конструкции, это современные пелетные варианты, у которых и функционал пошире, и эффективность повыше.

Твердотопливный котел на дровах в эксплуатации

Внимание! Приобретение котла – дело недешевое, поэтому в качестве генераторов для отопления можно использовать камины, кухонные печи, в которые устанавливается теплообменник.

Электрический котел отопления

Статья по теме:

Трубы

Здесь все просто – использовать надо только пластиковый вариант. Обращайте внимание на его температурный предел использования. Потому что трубы есть для холодной воды и для горячей. В отоплении применяется вторая позиция.

Пластиковые трубы для отопления

Говорить о диаметре труб можно лишь, проведя полный расчет системы. Но предварительно можно сказать, что на подающий и обратный контур нельзя использовать материал диаметром меньше 40 мм. Подводка к радиаторам – это изделия диаметром 20-25 мм.

Статья по теме:

Трубы для отопления: какие лучше. Разновидности изделий, их достоинства и недостатки, как выбрать правильно диаметр, как утеплить — все это и многое другое Вы найдете в нашей публикации.

Радиаторы для отопления

Производители сегодня предлагают четыре разновидности отопительных батарей:

чугунные,
стальные (трубчатые или панельные),
алюминиевые,
биметаллические (внутри трубы стальные, сверху алюминий).

Чугунный радиатор — гармошка

Статья по теме:

У каждого типа свои плюсы и минусы. К примеру, чугунные нагреваются медленно, но долго держат тепло. Алюминиевые быстро нагреваются, больше всех отдают тепловую энергию, но быстро подвергаются коррозии. В этом плане оптимальный вариант биметаллические или стальные, как золотая середина.

Стальной трубчатый радиатор

Важно рассчитать необходимое количество секций батарей, потому что от этого значения зависит, сколько тепла будет отдаваться в комнаты дома. Сделать расчет своими руками несложно. Для этого надо знать площадь помещения, среднее значение теплоотдачи одной секции, а также учитывается соотношение площади комнаты и отдачи тепла от радиатора. Последнее – это диапазон 60-200 Вт в зависимости от климатического региона.

Алюминиевая модель с самой высокой теплоотдачей

К примеру, площадь комнаты – 20 м², среднее значение теплоотдачи одной секции – 170 Вт, соотношение берется 100 Вт. Два последних показателя можно найти в СНиПах. Теперь проводим следующие математические действия.

20 х 100 = 2000 Вт тепла потребуется для отопления комнаты;
2000 / 170 = 11,76 штук или 12.

То есть, получается, чтобы обогреть комнату площадью 20 м², потребуется радиаторная батарея с 12 секциями. Конечно, это приблизительный расчет, потому что здесь не учитывались высота потолка и тип батареи.

Биметаллические батареи с высокой эффективность теплоотдачи и длительным сроком службы

Чугунные		Стальные
Плюсы	Минусы	Плюсы	Минусы

Отопление в частном доме. Схема разводки отопления дома

Существуют различные схемы систем отопления в частных домах. У каждого есть свои особенности работы, а также достоинства и недостатки. Ту или иную схему отопления частного дома нужно подбирать для каждой конкретной ситуации, иначе вместо комфорта и уюта можно получить большие проблемы.

Отопительный контур по типу циркуляции теплоносителя

По способу циркуляции воды в отопительных контурах системы различают две основные схемы — с естественным и принудительным движением теплоносителя.Естественная, или гравитационная схема отопления частного дома основана на разнице плотности воды. Для нагретого теплоносителя характерна небольшая плотность, в результате чего он обратным ходом вытесняется в контур. Чтобы обеспечить самотечный поток жидкости, необходимо прокладывать трубопроводы с небольшим уклоном.

Основное преимущество гравитационной системы состоит в следующем: ее устройство не требует закупки сложных агрегатов и оборудования. Такая схема независима от других инженерных сетей, а главное — легко монтируется.

Несмотря на превосходство в простоте, такое распределение тепла в частном доме (фото показано ниже) имеет некоторые ограничения. Не рекомендуется использовать в жилых помещениях с большой площадью, так как гравитационное движение воды предусмотрено только по контуру, длина которого составляет примерно 30 метров.

Принудительное перемещение теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса, в состав которого входит насосный контур. Использование этих систем не ограничено (кроме обеспечения бесперебойного питания насосных агрегатов).

Схема трубопроводов

В процессе организации системы отопления Важным моментом является разводка отопления в частном доме. Все квартирные приборы водоснабжения или теплоснабжения подключаются к общей системе по определенной схеме.

Многое зависит от того, как сделана разводка. Он может быть горизонтальным или вертикальным. В последнем варианте магистральный трубопровод скрыт в подвале, а от него через квартиры проходит множество трубопроводов меньшего диаметра.Такая разводка дешевле и намного проще горизонтальной схемы. Он может быть однотрубным или двухтрубным.

Вертикальная однотрубная система

В этом варианте разводки подводящий трубопровод проложен под потолком верхнего этажа или на чердаке. Теплоноситель подается к нагревательным приборам по ряду вертикальных стояков. Главное достоинство такой схемы — минимальная протока трубопроводов.

Однако есть и недостатки:

Отсутствие регулировки.
Невозможность отключения отдельного отопительного прибора.
Выбег отопительных приборов.

При однотрубной разводке теплоноситель движется по единому целостному контуру через все отопительные приборы. В двухтрубной системе два стояка — из одного теплоноситель поступает в подогреватель, а в другой выходит.

Такая разводка тепла в частном доме (без закрывающихся участков, нерегулируемая) применяется, если требуется естественная циркуляция теплоносителя.

Вертикальная двухтрубная система с нижней разводкой

В такой системе подводящая и обратная линии прокладываются над полом нижнего этажа или в самом полу, вода поступает в каждый отопительный прибор независимо. На верхних радиаторах рекомендуется установить вентиляционные клапаны, которые необходимы для удаления воздуха из системы.

Такие системы имеют следующие преимущества:

Возможность отключения отдельного нагревательного устройства.
Хорошая настройка системы.
Система теплого пола может быть включена по мере возведения здания.
На верхнем этаже нет линии подачи и стояков.
Устранение перерасхода отопительных приборов.

Недостатки:

По сравнению с однотрубной разводкой в двухтрубной системе длина трубопроводов увеличивается.
Невозможность установки квартирных теплосчетчиков (правда, в таких домах стоят домовые счетчики, что по первичным затратам намного выгоднее).

Горизонтальная двухтрубная система с разводкой по периметру

Такая разводка отопления в частном доме (схема приведена ниже) предусматривает подающий и обратный трубопроводы, которые проложены по периметру каждого этажа. На всех обогревателях установлены краны для стравливания воздуха.

Для данной системы характерны следующие преимущества:

Систему можно отключать по этажу.
Отсутствие стояков на всех этажах (кроме основного).
Допускается использование отопительных приборов с нижним подключением.
Прокладка магистральных трубопроводов в цоколе или перекрытии не только сокращает количество открытых коммуникаций, но и улучшает общий вид помещения.
Возможность установки квартирных теплосчетчиков.

Недостатки:

На длинных ответвлениях необходимо устанавливать компенсаторы.
Наличие воздушных клапанов на каждом ТЭНе немного усложняет эксплуатацию.

Напольная двухтрубная система с коллектором на каждом этаже

Такое разводка тепла в частном доме предполагает напольное расположение подающего и обратного коллекторов на основном стояке. Линии подачи и возврата от коллекторов подключены напрямую к каждому радиатору.

Данная система рекомендована для использования с использованием металлопластиковых труб. Характе

Как выполнить качественный вариант монтажа электропроводки частного дома

Каждый мечтает о таком жилье, которое будет располагаться на значительном удалении от городской суеты.Но при этом необходимо создать тот комфорт, который понравится каждому живущему. Первое — это позаботиться о системе отопления, произведя ее качественный монтаж. Особое внимание придется уделить расположению котла и реализации конкретного варианта разводки теплопроводки в частном доме для самых разных условий. Плюсы и минусы типовых схем, их использование в разных типах циркуляции теплоносителя.

Начало работы

При проведении устройства системы отопления в частном доме своими руками в первую очередь следует обратить внимание на тщательный анализ всех условий, в которых будет проводиться эксплуатация.Не проигрывайте малые значения площади отапливаемого помещения, выбора котла, трубопровода, его диаметра и материала, а также вида топлива.

Но самое главное при этом, чего требует каждый хозяин частного дома — экономичность и отличный уровень тепла. Каждая комната должна быть мгновенно нагрета до нужной температуры. Для этого выберите не только саму систему, но и отопление, и проводку в доме.

Типы систем отопления

Существует достаточное количество систем отопления, различающихся по разным критериям.Если взять принцип расхода теплоносителя, то их разделят на:

обязательно. Для разводки воды по трубам в системе отопления используется электрическая. За его счет и работает весь комплекс. Чаще всего при покупке бойлера в его комплект будет входить встроенный насос. Но стоит обратить внимание на возможность в зависимости от комплектации оборудования. Тепло не может быть распределено по несущей системе, если произошла авария и потеряна сеть.
гравитация.Их иначе называют Самотечными. Т.е. теплоноситель самостоятельно направляется в радиатор котла. присутствует принцип конвекции. Замена холодной жидкости горячей. Единственным недостатком этого является то, что существует определенный предел максимального количества радиаторов, подключаемых к системе. Она не сможет полноценно провести обогрев воздуха в коттедже в несколько этажей и много места. Но нет подключения к блоку питания, что можно отнести к ряду положительных качеств.

После того, как мы определились с выбором того или иного варианта системы отопления, необходимо обратить внимание на вариант разводки. Чаще всего это играет решающую роль в функционировании всей системы отопления.

классификация электропроводки

Типы систем отопления различаются по циркуляции, количеству трубопроводов и типу устройства. Разного рода разводки и способы подключения теплообменников. Рассмотрим варианты монтажа контуров отопления в частном доме, рекомендации по прокладке трубопроводов.

Различают четыре категории проводов, используемых в частном домовладении.

Однотрубная разводка отопления в частном доме. Говоря простыми словами, в этом случае происходит последовательное подключение аккумулятора к трубе, идущей от котла. В таком порядке, в зависимости от удаленности от котла, будет разводка теплоносителя. Следовательно, чем дальше расположен радиатор от источника тепла, тем он будет холоднее. Никаких неровностей, характерных для конкретной комнаты в частном доме.
Двухтрубный. Кроме того, от ТЭНов идет прямая труба с патрубком горячего теплоносителя к котлу, получившая название «бак-линия». Уже есть равномерная передача тепла всем компонентам системы. Воздух становится комфортнее в каждой комнате. следует знать, как правильно сделать разводку отопления.
Двухтрубная система
Коллектор. Коллектор устанавливается не только в каждой отдельной комнате, но и на этаже, если в частном доме их несколько. Впоследствии произведено их подключение к котлу с помощью пары трубок.Так выглядит правильная разводка отопления для некоторых профессионалов.
радиация. Трубка с теплоносителем по возможности поднимается на высоту. Иногда даже производили его установку на чердаке. Именно от нее и будут отправлены аккумуляторы в виде отдельных трубок с горячим носителем. Он напоминает «луч», от того, что имеет такое название.

В любом из представленных случаев просто необходимо знать, как произвести разводку обогрева.

Выбор труб

Раньше, как сделать разводку отопления в частном доме, определялось с материалом самих труб.У каждого из этих вариантов есть свои плюсы и минусы, на которые стоит обратить внимание во время покупки.

Самый маленький вариант из популярной стали, в том числе из нержавеющей стали. Это связано с достаточным весом конструкции в целом, а также со сложным процессом их установки. Не всегда удается осуществить правильную разводку отопления в доме своими руками. Для этого необходимо привлечь специалиста по сварке. Дополнительно потребуется резьбовое соединение (резьба). Такая работа под разогревом занимает очень много времени.

Невозможно рассчитать оптимальный вариант и трубы из металла, несмотря на очень простой и быстрый монтаж системы отопления. Во многом это связано с эксплуатационным периодом, когда обязательно нужно проверять все возможные конструкции металлоконструкций и при необходимости осуществлять подъем. Следовательно, скрыть это, например, пол, не будет. Если вдобавок к этому постоянно «прыгают» и температурное давление в системе, долго она продержаться не сможет.

Отличный вариант, но не считая бюджетного, будут медные трубы.Они характеризуются значительными преимуществами, включая стойкость к коррозии и длительный срок службы. Сложность заключается не только в покупке столь дорогого изделия, но и в установке. Чтобы качество оставалось на высоком уровне, лучше обратиться к специалисту.

Если рассматривать такие критерии, как эффективность и функциональность, то самым отличным вариантом будет покупка системы отопления в частном доме с трубами из полипропилена. Но при выборе следует обратить внимание на использование системы отопления.Туда подойдут трубы с внутренним армированием из алюминия или стеклопластика.

Однотрубная проводка

Для начала монтажа системы отопления с однотрубной разводкой лучше всего приобрести и установить регуляторы на батареях. Они могут быть представлены в виде клапанов или клапанов. Так будет легче распределять напор воды в системе. В дополнение к этому дополнительному балансировочному клапану, установленному на трубопроводе.

Есть два основных варианта, с помощью которых выполняется правильная разводка отопления в частном доме.Это горизонтальный или вертикальный. Первую в народе называют «Ленинградка». Сначала остановимся на горизонтальном расположении. Название происходит от того, что трубопровод должен располагаться по периметру всех комнат. установка может производиться в пол или поверх него вдоль стены. Все будет зависеть от предпочтений исполнителя. главное выдерживать даже небольшой наклон по убыванию от котла.

Также используется для частных домов в несколько этажей. Но здесь нужно понимать, как сделать разводку отопления в доме.К первому радиатору второго этажа сделана подводка-подступенок. Даже в этом случае можно регулировать расход воды и температурные режимы. Для этого на каждом этаже в трубопроводе проведена его обвязка. Единственный недостаток использования такого варианта разводки — необходимость накачки приобретения, позволяющей осуществлять циркуляцию воды в системе. Без него, конечно, можно обойтись, но в этом варианте теплоотдача снижена до минимальной скорости. Но и здесь можно выполнить разводку системы отопления своими руками.

«Ленинград»

По-другому все происходит при вертикальной разводке трубопроводов. По направлению от котла к чердаку труба проложена в вертикальном положении. Из него производили своеобразную ветку каждой батареи в комнатах. Использовать помпу нет необходимости, так как метод считается гравитационным. После нагрева вода в ней поднимается по системе вверх, а затем опускается ниже. Главный недостаток — необходимость приобретения труб с большим внутренним диаметром. К тому же в системе прикрытия такие комплектующие будет практически невозможно.

Двухтрубный

Для правильного монтажа двухтрубной разводки системы отопления необходимо установить два контура: патрубок для подвода теплоносителя к батареям и возврата к теплу. Для подключения самих радиаторов применяется параллельный вариант. Благодаря такому расположению можно опускать трубопроводы, а также самостоятельно регулировать каждый компонент. Если довести продукт до идеала одного из них, это не повлияет на характеристики всех остальных.

Эти варианты воплощения уменьшают недостатки нагревательной проводки системы труб, имея пониженное энергопотребление и более высокую степень нагрева.Вся площадь помещения будет равномерно прогреваться без скачков температурных режимов.

Кроме того, чтобы сделать установку на вентиляционных радиаторах, и запорный клапан на месте горячего носителя. Это позволяет контролировать температуру каждой батареи в помещении и индивидуально. Нет необходимости устанавливать на обратной линии клапаны.

Этот вид разводки не может обойтись без недостатков, которые проявляются в материальных затратах при нагревании устройства системы.Ведь придется покупать вдвое больше труб по сравнению с однотрубным вариантом.

коллекторная проводка

Система предварительного подогрева должна обеспечивать качественную установку циркуляционного насоса. Только после этого можно устраивать подающий и обратный патрубки. Если будет использоваться естественная циркуляция, его нельзя направить в систему теплоносителя. Изначально есть подача, например, водосборник, после чего он подается на все компоненты, нагревая воздух внутри помещения частного дома.

В качестве компонента используются вентили, которые должны быть расположены на любом выходе коллектора. Несмотря на огромную изначально сумму баксов, все окупится в ближайшее время. Кроме того, есть и другие достоинства, которыми могут похвастаться данные способы обогрева электропроводки в доме:

Ни одна из схем не вступает во взаимосвязь между собой. В каждой комнате могут быть разные показания температуры. Если есть необходимость.

Замена

может производиться в процессе эксплуатации отдельных радиаторов системы отопления по мере их выхода из системы и повторной установки.После этого будут только включать их в систему.
— это отдельный шкаф под коллектор, незначительный по размеру, и вся линейка очень хорошо скрывается под полом или в стенах. Все будет зависеть от интерьера.
С помощью этой системы можно осуществить подключение пола.
Для установки можно начать процесс самостоятельной установки. Главное, строго придерживаться последовательности всех действий.
коллекторная проводка

Если посмотреть на устройство разводки системы отопления, то можно сделать вывод, это своего рода двухтрубный вариант.Единственное отличие — использование установки дополнительных деталей и узлов, которые делают всю систему более практичной и экономичной.

Это проявляется в отличной передаче тепла от батарей в комнату и значительном снижении энергопотребления. Окупаемость занимает значительно меньший временной интервал. Эти способы отопления в электропроводке частного дома находят все более широкое применение.

КПД циркуляционного насоса системы отопления

Циркуляционный насос в индивидуальной системе отопления играет важную роль.Если нужно быстро прогреть воздух в комнатах дома, а эффективность системы отопления должна быть высокой. Речь идет о отопительных приборах — радиаторах, системах теплых полов. Чем быстрее радиатор будет производить теплообмен между водой и воздухом, тем эффективнее будет вся система отопления.

Схема установки насоса

индивидуальной системы отопления, мы должны следить за тем, чтобы радиатор отдает тепло, он горячий и вода на выходе из радиатора Nebel очень холодная. Иначе котел будет изнашиваться, а это нехорошо.Здесь нам поможет циркуляционный насос, который будет поддерживать циркуляцию воды. радиатор, который будет поддерживать температуру, и вода не возвращается в котел переохлажденной.

В этом случае система отопления с естественной циркуляцией перестает быть неэффективной. В первую очередь из-за инерции расход воды зависит от температуры воды. Подождите, пока вода нагреется, а затем остынет, есть медленный и неэффективный способ.

Включается циркуляционный насос, и мы удаляем всю натуральную пробку, связанную с разницей температур.В индивидуальной системе отопления циркулирует любая холодная вода- горячая, все зависит от того, успела ли она остыть или прогреть. Вода поступает и возвращается в котел с той же скоростью.

Что у нас есть? Снижение расхода топлива в котле. Допустим, температура охлаждающей жидкости необходимая для 65 *. индивидуальная система отопления холодная вода, котел работает на максимуме. температура повышается, Вода не успевает полностью остыть за один проход отопительной системы, котел уходит на удешевление роботов, поддерживает температуру.Если на выходе 65 * и на входе 60 * в каждом радиаторе нагревается до 64 * струна до 61 * градусов. Так радиаторы выдают полную мощность, котлу не нужно нагревать воду до 70 * -75 * градусов и выше тратить лишнюю энергию. Таким же образом у нас есть возможность установить температуру каждого радиатора отдельно. Если у нас будет теплая комната и кухня, то температуру радиатора можно будет снизить, и мы получим дополнительную экономию. Циркуляционный насос за водой для системы отопления получает удобство, когда нужно выставить радиатор на 35 * градусов (система отопления с естественной циркуляцией невозможна) осенние и весенние месяцы прохладно, но не холодно.

Циркуляционный насос индивидуальной системы отопления

, прокладываем трубу малого диаметра. Вы говорите, что это нам даст? Дадут экономию на покупке труб, уменьшат количество воды в системе отопления и стоимость газа для нагрева воды и быстрого нагрева.

естественное обращение

Во всех вариантах исполнения систем отопления с естественной циркуляцией могут применяться разводки. В нем должен быть предусмотрен расширительный бачок, для размещения охлаждающей жидкости при более высоких температурах.Это, в свою очередь, помогает контролировать уровень его артериального давления, исключая повреждение всего оборудования.

Подключение всех компонентов системы отопления выполняется при верхней разводке. Только в этом случае теплоноситель сможет равномерно разложить радиаторы отопления и передать необходимый уровень температуры внутри помещения. Здесь большое значение играет предвзятость канала. Он будет предназначен для направления подачи теплоносителя. Обычно угол выбирается при сборке в 5 градусов, чего будет достаточно. Вы можете выделить его достоинства:

Но всех недостатков намного больше.Основная сложность заключается в монтажных работах. Ведь здесь нужно создать постоянный уклон по всему трубопроводу. Его следует выдерживать на каждый метр. Его нельзя использовать в частных домах, если общая площадь более 100 кв. В случае использования металлических труб и радиаторов со временем вода в качестве теплоносителя приводит к коррозии. При этом в системе отопления кроме воды использовать что-либо еще нельзя. Также из минусов выделяется отличный проточный патрубок, когда при такой разводке требуется отопление.

Двухэтажное здание

К частным домам в два этажа предъявляются определенные требования к выбору планировки и качеству ее монтажа. Наиболее универсальной в этом случае наделена двухтрубная система отопления. К большей эффективности его работы можно прийти, если перед каждым радиатором проводить установку регулировочного бачка.

Допускается использование двухэтажного строения естественной циркуляции. Там будет достаточно разместить расширительный бак не на чердаке, а на втором этаже.Узел подающей трубы монтируется на подоконнике в помещении или на потолке. Если заменить все это на циркуляционном насосе, то можно будет использовать дополнительный источник тепла в помещении — полы с подогревом, а также полотенцесушители. Причем делать это можно не только на первом, но и на втором этаже здания.

В любом случае все будет зависеть от качества монтажа, позволяющего получить полноценный комфорт в каждой комнате частного дома. Когда нет знаний, как сделать разводку обогрева руками, лучший вариант — привлечение специалистов.Они выполнят работы в отведенные сроки и качественно и знают, как сделать электропроводку в доме. Отопление

Статья написана для сайта https://sdelalremont.ru.

Видео:

Схема двухтрубной системы отопления: варианты

Какой может быть схема двухтрубной системы отопления в частном или многоквартирном доме? Как происходит запуск такой системы? Какое вспомогательное оборудование, кроме труб и отопительных приборов, необходимо для его работы? Попробуем ответить на эти вопросы.

Что это такое

Для начала попробуем максимально простым языком объяснить разницу между однотрубной и двухтрубной схемами подключения отопительных приборов.

Представьте себе пару стеллажей с подогревом, кружащих на верхнем этаже соседних комнат. Один из них — сервер, второй — обратный.

Итак: если радиатор, установленный на каждом этаже, открывает стояк, к которому он подключен, можно сказать, что у нас однотрубный контур системы отопления. Но если каждая батарея представляет собой перемычку между стояками — это двухтрубный контур отопления.

А теперь мы добавим немного путаницы в эти тонкие логические конструкции.

В чистом виде эти системы можно встретить только в частных домах небольшой этажности и площади.

Чаще используются комбинированные схемы наподобие следующей:

Два нижних прохода, проходящие через подвал, соединяются одними и теми же стояками на верхнем этаже, что вписывается в описание двухтрубной системы .
Однако каждый стояк индивидуальный — однотрубный.Описанная выше конструкция с радиаторами-перемычками в реальном многоквартирном доме будет неработоспособной: теплоноситель просто не поднимется на верхний этаж, двигаясь только через одну-две нижние перемычки.

Для уточнения: как выясним позже, проблема решается балансировкой — дросселированием нагревательных приборов. Однако в многоквартирных домах дроссели, оставляющие хотя бы одно из положений, оставляющих соседние квартиры без отопления, вообще нельзя использовать. Просто потому, что любая система должна иметь максимальную защиту от умных представителей интеллектуального большинства.

Классификация

Попадание в горячую воду: Практическое руководство по системам водяного отопления

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

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

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

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

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

Топка , камера, в которой сжигается топливо;
A резервуар для воды , в котором тепло поглощается и сохраняется;
A насос и система трубопроводов для транспортировки нагретой воды;
Теплообменник для отвода тепла там, где оно необходимо;
Система управления для управления скоростью использования тепла.

При проектировании водонагревателя на дровах важны три фактора:

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

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

Как горит древесина

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В большинстве хорошо спроектированных систем горячего водоснабжения топка окружена водой. По этой причине такие системы иногда называют водяными плитами.«В агрегатах этого типа стенки топки поглощают большую часть выделяемого тепла. Вода сохраняет стенки топки относительно прохладными, что приводит к хорошей теплоотдаче, но не способствует хорошему сгоранию. В большинстве случаев необходимо изолировать стены и пол топку с огнеупорным кирпичом. огнеупорным кирпичом замедляет движение тепла от огня и тем самым повышает эффективность сгорания.

Обычный красный строительный кирпич, особенно с отверстиями, работает не хуже, чем белый огнеупорный кирпич для облицовки топки.Хотя красный кирпич не столь эффективно, он стоит около одной пятой столько, сколько белого огнеупорного кирпича.

Конструкция топки

На Рисунке 1 показано поперечное сечение типичного водонагревательного устройства. Очень важно, чтобы камера сгорания с водяной рубашкой была достаточно большой. Он должен быть такого размера, чтобы не только принимать заряд топлива, но и оставлять место для полного сгорания расширяющихся газов сгорания, прежде чем они потеряют слишком много тепла и перейдут в дымовые трубы.

Одна из наиболее частых проблем домашних систем горячего водоснабжения заключается в том, что камера сгорания слишком мала для нормального сгорания. В этом случае трудно разжечь огонь достаточно горячим; он имеет тенденцию курить, даже когда ему дают много воздуха. Если топка уже не слишком мала, добавив огнеупоры подкладки может помочь, потому что это сделает огнь гореть более горячее. Иногда, однако, единственным выходом является замена топки на более крупную.

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

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

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

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

Выбор вытяжного вентилятора

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

405 куб. Футов в минуту x 1,5 = 608 куб. Футов в минуту

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

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

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

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

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

760/510 x 705 куб. Футов в минуту = 1050 куб. Футов в минуту

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

Вышеприведенные расчеты можно применить к системам различного размера. Размеры вентиляторов для различных систем приведены в таблице 2.

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

Двери с водяным охлаждением

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

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

Двери с водяным охлаждением обычно изготавливаются с внутренней и внешней металлическими поверхностями, разделенными 2- или 3-дюймовыми полостями, через которые может циркулировать вода. Часть выхода циркуляционного насоса воды отводится в полость двери. В полость обычно устанавливаются перегородки для обеспечения хорошей циркуляции и равномерного охлаждения.

Решетка Дизайн

Для максимального удобства и эффективности в нижней части топки необходимо предусмотреть решетку.Идеальная решетка позволяет золе просачиваться сквозь нее, но удерживает большую часть древесины и древесного угля и обеспечивает непрерывный поток воздуха через всю площадь решетки без периодического перемешивания или встряхивания. На каждые 1000 БТЕ номинальной мощности необходимо не менее 5 квадратных дюймов площади решетки. Например, для системы мощностью 200 000 БТЕ / час потребуется:

200 x 5 = 1000 квадратных дюймов

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

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

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

Рисунок 1. Типовая система водяного отопления.

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

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

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

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

Теплоемкость

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

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

8,3 фунта x 100 ° F = 830 БТЕ

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

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

212 ° F — 65 ° F = 147 ° F

указывает, сколько тепла может удержать данный объем воды.

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

212 ° F — (65 ° F + 35 ° F) = 112 ° F

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

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

200000 БТЕ / час x 6 часов = 1200000 БТЕ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Изоляция

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

**Таблица 4. Эффективность изоляции трех толщин на большом резервуаре для горячей воды.**
Толщина изоляции (дюймы)	Значение «R»	Тепловые потери (БТЕ / ч) ¹	Ежемесячная стоимость потерянной энергии ²	Стоимость изоляции ³
0.0	0,5	200 000	384,00 $	$ 0
0,5	4,0	25 000	48,00	500
1,0	7,5	13 300	25,54	1 000 90 397
2,0	14,5	6 900	13.25	2 000
Примечание. Данные в этой таблице основаны на емкости резервуара 15 000 галлонов и площади поверхности 1 000 квадратных футов. ¹ Предполагается, что разница температур воды и окружающей среды составляет 100 ° F. ² При условии, что древесина стоит 40 долларов за шнур. ³ Предполагается, что прикладная стоимость составляет 1 доллар США за квадратный фут на дюйм толщины.

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

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

Защита от ржавчины

Рекомендуется использовать какие-либо меры по предотвращению ржавчины для защиты внутренней части резервуара и труб от коррозии. Существует ряд доступных коммерческих химикатов, предназначенных в первую очередь для использования в высокотемпературных котлах. Некоторые из них было бы довольно дорого купить в количестве, необходимом для защиты системы горячего водоснабжения среднего размера.

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

Пожарные трубы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Стратификация

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

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

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

Рис. 3. Дополнительный резервуар увеличит емкость хранения.

Трубопровод

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

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

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

Насосы

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

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

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

Изоляция труб

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

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

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

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

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

Рисунок 4.Типовая схема мультизагрузочной системы.

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

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

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

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

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

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

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

Хотя это хорошее топливо, у дерева есть недостатки. Он содержит меньше энергии на фунт, чем большинство других видов топлива. Количество полезной энергии в образце древесины может широко варьироваться в зависимости от содержания влаги и породы.

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

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

118-84 = 34 унции воды

34 ÷ 118 = 0,288 или 28,8 процента

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

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

**Таблица 7. Энергетическая ценность древесины при различной влажности.**
Влагосодержание во влажном состоянии (в процентах)	Теплотворная способность (БТЕ на фунт)	Вес (фунтов на шнур)
0	8,600	2,960
5	8,120	3,116
10	7,640	3 289
15 (правильно выдержанные)	7,160	3 482
20	6 680	3,700
25	6 200	3 947
30	5,720	4 229
40	4,760	4 933
50 (зеленый)	3,800	5 920

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

Плотность

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

Другие виды топлива

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

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

Сравнение стоимости топлива

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Эффективность системы — это отношение выходной энергии к подводимой:

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

E = 859 050 / 1,432 000

E = 0,60 или 60%

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

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

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

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

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

Таблица 9. Сравнение безубыточной стоимости древесного топлива по сравнению с мазутом и сжиженным газом с учетом относительной эффективности системы.
Расходы на топливо
Дерево (на шнур)	Мазут (на галлон)	Сжиженный газ (на галлон)
$ 10	0 руб.06	0,043 $
20	0,12	0,086
30	0,18	0,129
40	0,24	0,172
50	0,30	0,215
60	0,36	0,258
70

Как работает технология тепловых труб и ее применение

Дом
О
- Новости
- События
- О нас
- Объект
- Качество
- Наша команда
- Отзывы клиентов
- Туристическая информация
- ACT Социальная ответственность
Карьера
Связаться
- Связаться с ACT
- Найдите свою репутацию
Звоните: 717.295.6061
Звоните: 717.295.6061

Связаться с инженером

Advanced
Cooling
Technologies

Дом
О
- Назад
- Новости
- События
- Около
- Объект
- Качество
- Наша команда
- Отзывы клиентов
- Корпоративная социальная ответственность
- Карьера: мы нанимаем!
Связаться
- Назад
- Найти представителя
Рынки
- Назад
- Авиация
- Охлаждение электроники
- Охлаждение корпуса
  - Назад
  - Заказать на сайте
  - Инструмент выделения
- Рекуперация энергии HVAC
- Обработка материалов
- Медицинский
- Военные
  - Назад
  - Оружие направленной энергии
  - Решения для встраиваемых вычислений
- Фотоника
- Силовая электроника
- Солнечная
- Тепловой контроль космического корабля
- Калибровка и контроль температуры
- Транспорт
Продукты
- Назад
- Тепловые трубки для управления температурным режимом
  - Задняя
  - Тепловые трубки в сборе
  - Пластины HiK ™
  - Узлы паровой камеры
- Растворы для двухфазного охлаждения с насосом
- Радиаторы PCM
- Продукция для контроля температуры космических аппаратов
  - Задняя
  - Тепловые трубки постоянной проводимости
  - Тепловые трубки с регулируемой проводимостью
  - Контурные тепловые трубки
  - Медные / водяные тепловые трубки
  - Аккумулятор для гидравлических систем
- Герметичные охладители корпуса
  - Задняя панель
  - Охладители радиатора ACT-HSC
  - ACT-HPC Охладители с тепловыми трубками
  - ACT-LNC Охладители с низким уровнем шума
  - Термоэлектрические кондиционеры ACT-TEC
  - Заказать онлайн
  - Инструмент выделения
- Теплообменники HVAC
  - Задняя
  - Теплообменник с воздушно-воздушной трубкой
  - Теплообменник с витыми трубками для улучшенного осушения
  - Термосифонный теплообменник с пассивным разделением контура WAHX
  - AAHX Термосифонная система теплообменника с пассивным разделением контура
  - AAHX Термосифонный теплообменник с разделенным контуром и насосом

Типы систем центрального отопления

Если вам нужно заменить или обновить систему центрального отопления, наше полное руководство по системам центрального отопления поможет вам сделать правильный выбор для вашего дома.

При выборе наилучшего варианта обогрева дома следует учитывать множество факторов.

Размер необходимого вам бойлера напрямую зависит от количества радиаторов и расхода горячей воды в вашем доме. Например, если вы живете один в квартире с одной спальней, то, возможно, довольно скромный комбинированный котел мощностью 12 кВт легко удовлетворит ваши потребности в центральном отоплении. В качестве альтернативы, если у вас большая семья, живущая в загородном доме с семью спальнями, вам может потребоваться бойлер мощностью более 50 кВт, чтобы обеспечить достаточную мощность для нагрева воды для всех и радиаторов.

Скорее всего, вы попадете где-то посередине, и в этом случае перед вами будет несколько различных вариантов. Прежде чем идти дальше, стоит проверить, какой у вас тип отопительной системы.

Стоимость поставки и установки нового котла будет варьироваться в зависимости от марки, размера и стоимости установки. Затраты на установку значительно возрастут, если вы решите заменить имеющуюся систему на совершенно другую; в зависимости от состояния вашей текущей системы отопления это может оказаться рентабельным, а может и не оказаться.

Также важно отметить, что может быть значительная разница в цене от установщика к установщику. В Boiler Guide мы рекомендуем сравнить как минимум два предложения, чтобы убедиться, что вы получаете наиболее конкурентоспособную цену.

Газ и электрические системы

О центральном отоплении редко задумываешься. Мы все принимаем это как должное и просто предполагаем, что когда наступает холодное утро, наш бойлер и радиаторы готовы к работе.

Но что надежнее? Система электрического или газового отопления? Что дешевле запустить?

В следующих нескольких разделах мы постараемся ответить на эти вопросы, чтобы увидеть, стоит ли переходить на электрическую систему или наоборот.

Как работает система газового отопления

Газовые системы отопления наиболее распространены в Великобритании. Этот тип центрального отопления известен как «мокрая система», когда газовый котел нагревает воду, которая обеспечивает отопление через радиаторы и горячую воду через краны в вашем доме.Вот как они работают, шаг за шагом:

Газовый котел имеет постоянную подачу природного газа, поступающего в него из трубы, которая выходит в газопровод на улице.
Газовые форсунки направляются на трубу с холодной водой, нагревая ее примерно до 60 градусов Цельсия.
Водопроводная труба составляет одну небольшую секцию большого непрерывного контура трубы. Эта сеть путешествует прямо по вашему дому.
Он по очереди проходит через каждый радиатор горячей воды и снова возвращается в котел.
Когда вода протекает через радиаторы, она отдает часть тепла, по очереди нагревая каждую комнату. Котел должен продолжать гореть, чтобы поддерживать достаточно высокую температуру воды для обогрева дома.
Электрический насос используется для направления потока воды по контуру трубопроводов и радиаторов.
В некоторых домах без подключения к газовой сети будет использоваться сжиженный углеводородный газ (СНГ) или мазут, которые работают аналогично газу, но только более дорогие в эксплуатации.

Каковы текущие расходы на газ

Газовые котлы могут обеспечить значительную экономию. По некоторым оценкам, эта сумма составляет до 250 фунтов стерлингов в год по сравнению с другими видами топлива, такими как нефть, уголь или СНГ.

Высокоэффективные конденсационные газовые котлы могут преобразовывать до 90 процентов потребляемого топлива в полезное тепло. Конденсационные газовые котлы также производят значительно меньше углекислого газа или CO2, чем обычные газовые котлы, а также уменьшают количество тепла, теряемого из дымохода.

Преимущества владения газовой системой

Газ — это высокоэффективное топливо, а это означает, что вы получаете хорошую отдачу от каждой единицы энергии. В отличие от систем на жидком топливе или сжиженном газе, вам не нужно хранить топливо с газовым отоплением. Кроме того, относительно просто заменить стандартный газовый котел современным высокоэффективным конденсационным котлом.

Недостатки владения газовой системой

Цены на газ продолжают расти и, вероятно, останутся высокими. В качестве ископаемого топлива газ выделяет углекислый газ при сжигании и поэтому не считается чистым источником энергии.Газовые котлы нуждаются в ежегодном обслуживании для обеспечения их эффективной работы.

Кроме того, подключение вашей собственности к газовой сети может быть дорогостоящим, если вы еще не подключены.

Системы центрального электрического отопления

Электрический котел может заменить газовый котел малого и среднего размера, и по мере развития технологий мы видим, что электрические котлы способны удовлетворить потребности гораздо более крупных домов.

Для них, как правило, требуется меньше компонентов, чем для их газовых аналогов, что делает их чрезвычайно легкими, маленькими и компактными, часто совершенно бесшумными, а главное преимущество — 100% -ная эффективность.Электроэнергия по-прежнему относительно нова на рынке центрального отопления, и вы обычно найдете их в сельской местности, где поставки нефти или газа не так доступны.

Тем не менее, сейчас мы наблюдаем некоторые новые жилищные проекты или квартиры, которые по выбору оснащаются электрическими котлами из-за их экологических преимуществ.

Если вы подумываете о переходе с газа на электричество, имейте в виду, что затраты на преобразование вашей системы отопления могут быть значительными, если учесть новые затраты на трубопровод, бойлер и установку.

Преимущества системы центрального электрического отопления

Если в вашем районе нет магистрального газа, электрическое центральное отопление является доступной альтернативой накопительным нагревателям, масляным или сжиженным нефтяным газам
Может работать по дешевому тарифу на электроэнергию
Тепло доступно по запросу, где и когда оно вам нужно
Меньше требований к обслуживанию, чем у газовых систем
Электрические системы эффективны на 100%

Дешевле отапливать дом газом или электричеством?

Система центрального отопления, работающая на газе, в долгосрочной перспективе, скорее всего, будет дешевле.Электрические котлы эффективны на 100%, тогда как у хорошего современного газового котла КПД составляет около 95%. Как и следовало ожидать, часть энергии газовых котлов теряется из-за тепла.

Даже при нехватке энергоэффективности электрические котлы просто не могут конкурировать с дешевым газом стоимостью 4 фунта / кВт · ч.

Если вы все еще не уверены, какая система центрального отопления подходит для вашего дома, лучше всего обратиться к профессиональному инженеру. Отправьте нам запрос сегодня, и до 3-х местных установщиков свяжутся с вами, чтобы оценить, проконсультировать и предоставить расценки на замену бойлера.

3 самые популярные системы центрального отопления

Существует широкий спектр систем центрального отопления, которые можно классифицировать следующим образом:

1. Комбинированная котельная система

Система центрального отопления с комбинированным котлом является сегодня самой популярной.

Этим системам не требуется бак подачи, расширительный бак или накопитель с горячей водой, потому что они нагревают воду по мере необходимости. Это означает, что они занимают намного меньше места, а также являются экономичными — они нагревают только ту воду, которая вам нужна.

Комбинированный котел нагревает воду по требованию, не требуя резервуаров на чердаке
Электронное управление, подключенное к вашему котлу
Электропитание подается напрямую в комбинированную систему
Современные радиаторы с термостатическим управлением соответствующего размера
Отлично подходит для экономии места
Хорошо работает с душем
Бесконечное количество горячей воды по запросу
Очень экономично — вы нагреваете только то, что используете
Нет риска замерзания трубопровода на чердаке
Меньше необходимости в трубопроводах, поэтому установка обычно дешевле

Как и другие системы, комбинированные котельные также имеют свои недостатки.Основная из них заключается в том, что их скорость потока может быть довольно низкой, так как вода должна быть нагрета, когда она проходит через котел, то есть нет накопленной горячей воды, на которую можно было бы снова набрать.

Это означает, что они не подходят для домов с двумя или более ванными комнатами, так как одновременное использование двух выходных отверстий еще больше снизит расход.

Комбинированные котлы имеют две тепловые мощности:

Горячая вода для кранов и душа
Горячая вода для вашей системы центрального отопления и радиаторов

Для подачи горячей воды в краны и душ требуется больше усилий и, следовательно, тепла, чем для ваших радиаторов, поэтому при выборе правильной системы центрального отопления для вашего дома вы должны учитывать то количество горячей воды, которое потребуется вашему дому. .

Воспользуйтесь нашим инструментом сравнения, чтобы просмотреть весь спектр доступных комбинированных котлов и получить расценки на установку от местных надежных инженеров-теплотехников.

2. Системы обогрева под давлением

Эти системы обеспечивают подачу горячей воды под давлением через краны в вашем доме.

Вода забирается из водопровода и нагревается вашим бойлером
Затем он хранится в резервуаре для хранения (так называемый невентилируемый цилиндр) до тех пор, пока не потребуется.
Когда вы открываете кран в доме, холодная вода из водопровода выталкивает нагретую воду в систему центрального отопления и выводит ее через кран

Давление на выходе из системы отопления высокого давления такое же, как давление в сети, которое в большинстве случаев намного выше, чем вы обычно испытываете.

Эти конкретные системы центрального отопления хороши, если у вас вначале высокое давление в сети, но если давление в сети низкое, то система не подходит. Они также могут быть дорогостоящими в установке, и некоторые органы власти требуют предоставления им сертификата годового обслуживания .

Вы хотите быть на 100% уверены, что давление и расход в вашей сети достаточно высоки для питания системы центрального отопления, работающей от сети. Если вы столкнулись с трудностями и расходами, связанными с установкой этого типа системы отопления, но из душа выходит струйка воды — вы мало что можете сделать, чтобы исправить это на данном этапе.

3. Обычные / обычные котлы

В этих системах центрального отопления используется бойлер — обычный или системный — для обогрева радиаторов и горячей воды. Горячая вода циркулирует по системе и затем хранится в резервуаре с горячей водой до тех пор, пока она не понадобится.

Вода, которая поступает в котел для отопления, часто поступает из питающего бака или расширительного бака на чердаке дома, и это гарантирует, что объем воды в системе всегда находится на оптимальном уровне.

В дополнение к резервуару для корма обычно присутствует резервуар большего размера, который пополняет резервуар с горячей водой, когда вода используется в домашнем хозяйстве.

Вода из этого резервуара втягивается в систему только под действием силы тяжести — отсюда и название системы центрального отопления. Основным недостатком системы этого типа является то, что вам необходимо пространство на чердаке для двух резервуаров и сушилки или аналогичное пространство для резервуара с горячей водой.

Эти гравитационные системы отопления могут работать хорошо, особенно если вы живете в зоне с низким давлением в сети, поскольку гравитационный аспект этой системы может обеспечить вам приличное давление воды, если давление в сети не соответствует работе.

Однако вы обнаружите, что профессионалы в области отопления, как правило, больше не рекомендуют этот тип системы центрального отопления, так как есть немало недостатков. Например, необходимость в двух резервуарах на чердаке и цилиндре в сушильном шкафу может означать, что затраты на установку начнут расти, учитывая необходимость в дополнительных трубопроводах и резервуарах.

Если вы живете в старом доме, где уже есть система центрального отопления в обычном стиле, то может быть дешевле просто заменить определенные элементы, такие как, например, резервуар на чердаке, вместо того, чтобы демонтировать все это и заменять чем-то другим, например система сетевого давления.

Котлы настенные

Большинство котлов, производимых сегодня, предназначены для настенного монтажа, а более компактные и легкие теплообменники созданы из таких материалов, как легкий чугун, нержавеющая сталь, медь или алюминий.

Настенные котлы бывают разных версий, например, с вентилятором или с закрытым помещением. Как и в случае с большинством новых котлов, настенный котел должен иметь «байпас системы», который необходим для фильтрации воды по всему котлу, чтобы предотвратить часто громкий шум, который, как известно, создают котлы, называемый « литлинг ».

Автономные котлы

Обычно эти напольные котлы создаются достаточно узкими, чтобы плотно помещаться между встроенными кухонными гарнитурами, как и другие приборы. Их можно устанавливать и в других подходящих местах. Отдельно стоящие котлы были популярным выбором в 70-х и 80-х годах, но по-прежнему остаются отличным вариантом для домовладельцев, у которых сейчас может не хватить места на стене для настенного котла.

Установка поликарбоната на теплицу: Установка поликарбоната на теплицу: основные рекомендации

Как сделать раствор для фундамента пропорции: Раствор на фундамент пропорции