Система отопления параллельная: Способы подключения радиаторов отопления — Услуги сантехника

Способы подключения радиаторов отопления — Услуги сантехника

Содержание

Последовательное соединение батарей отопления

Последовательное соединение

Последовательное соединение батарей отопления практикуется в многоэтажных домах. Принцип действия отопительной системы сводится к подключению радиаторов один за другим, когда теплоноситель идет по кругу. Ввод трубы производится снизу радиатора, а вывод осуществляется снизу или сверху. Такая схема подключения способствует тому, что первые батареи в системе нагреваются сильнее последних. Возможна даже довольно существенная разница температур в них, а поэтому те радиаторы, которые греют сильнее, рекомендовано устанавливать в более холодных помещениях.

Последовательное подключение радиаторов отопления предполагает их непосредственное соединение к системе. Регулировка теплоотдачи в таких радиаторах  невозможна, а их замена и обслуживание производится с полным отключением всей отопительной системы.

Параллельное подключение радиаторов отопления

Параллельное подключение батарей

Параллельное соединение радиаторов используют чаще всего в многоквартирных домах. Отопительная система с таким видом подключения работает по следующему принципу: горячая вода по всем этажам идет по одной трубе вверх, и по другой – вниз. При этом теплоноситель последовательно проходит все радиаторы дома.

Минус подобной конструкции состоит в необходимости при ремонте одного радиатора отключения системы отопления во всем подъезде. Проблема решается установкой на отводах шаровых кранов, одновременно предоставляющих возможность регулирования уровня теплоотдачи отдельных радиаторов.

Следует отметить и другой недостаток параллельного подключения радиаторов отопления – снижение давления теплоносителя в магистрали приводит к недостаточному прогреванию батарей, что сокращает эффективность такой системы отопления.

Диагональное подключение радиаторов отопления

Диагональное соединение батарей с магистралью теплоподачи

Диагональное подключение радиаторов – наиболее эффективный вариант функционирования отопительной системы. При таком соединении подача горячего теплоносителя осуществляется через верхнюю трубу с одной стороны батареи, а возврат охлажденной воды в стояк – по нижней трубе с другой стороны. Такое соединение обеспечивает максимальный уровень теплоотдачи радиатора и рекомендовано к применению по отношению к многосекционным конструкциям.

Несовершенство диагонального подключения радиаторов отопления – в его непривлекательном дизайне. Появление дополнительной отопительной трубы, огибающей радиатор, выглядит не очень эстетично, особенно в интерьере офисных и презентационных помещений. Чаще всего такой тип соединения реализуется в частном домостроении, где большое значение придается именно повышению эффективности отопительной системы, а вопросам дизайна отводится второстепенная роль.

Нижнее подключение радиаторов отопления

Нижнее подключение батареи отопления

Подобная схема подключения радиаторов отопления считается наименее эффективной с точки зрения теплоотдачи. Тепловая мощность радиаторов при ее использовании значительно снижается, а теплопотери достигают 10-15%. По этой причине применения радиаторов отопления с нижним подключением стараются избегать. Но в тех случаях, когда в интерьере помещения важная роль отведена эстетической стороне вопроса, например, в помещениях офисов компаний, подобная схема весьма удобна. Либо при монтаже дизайнерских радиаторов сложной формы или нестандартного размещения. Она эффективно скрывает трубопроводы, которые чаще всего маскируют плинтусами либо встраивают в стяжку пола.

Оправдана такая обвязка при использовании биметаллических или алюминиевых радиаторов, в которых высокая теплопроводность материала изготовления способствует сокращению потерь теплоотдачи.

Однотрубное подключение радиаторов отопления

Однотрубная схема подключения радиаторов является наиболее простой. Подача теплоносителя и его вывод осуществляет в одну и ту же трубу. Но простота монтажа декомпенсируется недостатками такой системы – все радиаторы сети нагреваются неравномерно, первый из них получает больше тепла, последний – меньше. Разница температур на радиаторах разных концов сети может быть весьма ощутимой и достигать десяти градусов.

По этой причине однотрубное подключение радиаторов отопления лучше применять на чугунных батареях. При монтаже алюминиевых или биметаллических радиаторов перепад температур увеличивается.

Недостаток системы можно частично исправить установкой байпаса, который переносит теплоноситель из верхней подводящей трубы в отводящую нижнюю. Между входным отверстием радиатора и байпасом для автоматизации управления помещают вентиль или терморегулятор.

Двухтрубное подключение радиаторов отопления

Двухтрубные системы имеют в своей конструкции два трубопровода – прямой и обратный. Охлажденная вода из радиатора возвращается в котел по выходной трубе. Такая система отопления очень удобна тем, что позволяет обеспечивать равномерный нагрев всех радиаторов сети и регулировать их мощность по отдельности.

Двухтрубные системы могут быть горизонтальными или вертикальными. В горизонтальных подключение осуществляет с верхней или нижней разводкой. Вертикальные системы удобны в домах, имеющих переменную этажность.

Двухтрубное подключение радиаторов отопления на сегодняшний день считается более прогрессивным и способствует повышению комфорта проживания людей. Кроме того, они обеспечивают более современный дизайн интерьера и удобны при выполнении скрытой прокладки.

Тупиковая система отопления схема для частного дома однотрубная и двухтрубная

Двухтрубная схема остается наиболее популярной при монтаже систем отопления и применяется намного чаще, чем однотрубная. Она может быть реализована различными способами, а именно путем монтажа системы с попутным или тупиковым движением теплоносителя. Рассмотрим особенности тупиковой или встречной системы отопления.

Принцип работы

Тупиковая схема отопления является наиболее распространенной схемой. Ее принципиальным отличием от попутной системы является то, что движение теплоносителя по подающей и обратной магистрали осуществляется в разных направлениях.

Поток горячего теплоносителя движется по подающей магистрали от котла по направлению к радиаторной системе. Теплоноситель заходит в радиатор, отдает свое тепло и выводится в обратную магистраль, по которой движется сразу в обратном направлении — к котлу.

Чаще всего двухтрубная тупиковая система отопления работает при обогреве частного дома с использованием принудительной циркуляции теплоносителя с нижней разводкой. Такая схема дает возможность использовать трубы меньшего диаметра, значительно уменьшает инертность системы. Кроме того, она является применимой даже при значительной протяженности трубопроводов.

В то же время, тупиковая схема позволяет реализовать и самотечную систему с верхней разводкой. Такие системы выбирают, главным образом, за их энергонезависимость. В подключении к электросети нет необходимости, поскольку не используется циркуляционный насос.

Виды тупиковых систем отопления

В зависимости от организации разводки трубопровода различают два вида тупиковых систем отопления:

В первом случае трубопроводы подающей и обратной магистралей располагаются горизонтально. Для них применяются трубы одинаковых диаметров и монтажные компоненты общих типоразмеров. Это существенно упрощает ведение работ по монтажу системы отопления в частном доме.

Горизонтальная схема позволяет поддерживать почти одинаковую температуру во всех радиаторах. Однако ее недостатком является повышенная сложность балансировки отдельных радиаторов при значительной протяженности трубопроводов системы отопления.

Вертикальная система применяется в тех случаях, когда необходимо отапливать двухэтажный дом. В данном случае трубопроводная система разделяется на две ветви. Первая ветвь проводится по первому этажу здания. Вторая ветвь выводится на второй этаж через вертикальный стояк. Тупиковые системы отопления этого типа являются более сложными.

Для их стабильной и устойчивой работы требуется соблюдение ряда условий:

• количество отопительных приборов на каждом из этажей не должно превышать 10 штук;
• должен выполняться точный расчет диаметров трубопроводов;
• на каждом из этажей должен предусматриваться монтаж балансировочных вентилей с автоматической регулировкой давления;
• при монтаже вертикальной тупиковой системы исключается движение теплоносителя самотеком — обязательно должен использоваться циркуляционный насос.

При монтаже тупиковой системы любого типа ключевое значение имеет не только точный расчет и квалифицированное выполнение работ, но и правильный выбор радиаторов и комплектующих.

Радиаторы Ogint отличаются не только высокой тепловой эффективностью и надежностью, но и отличными гидравлическими характеристиками. Также наша компания предлагает и функциональные монтажные элементы. Это позволяет создавать эффективные и стабильно работающие тупиковые системы отопления горизонтального и вертикального типа.

Преимущества и недостатки по сравнению с системами попутного типа

Тупиковая система считается менее прогрессивной, по сравнению с системой с попутным движением теплоносителя. В то же время она пользуется большей популярностью благодаря своей простоте.

Система с попутным движением теплоносителя превосходит тупиковую в гидравлическом плане. В ней движение теплоносителя по подающей и обратной магистрали осуществляется в одном направлении. Поэтому в обеих магистралях вода преодолевает одинаковое расстояние. За счет этого обеспечивается оптимальная сбалансированность системы отопления. При условии использования в системе одинаковых по мощности и типоразмеру радиаторов расчет будет максимально простым, а сама система не требует для балансировки монтажа радиаторных клапанов, которые приходится использовать в тупиковой системе. Однако в попутных системах необходимо учитывать наличие так называемых «точек равного давления» в двух контурах. Если подключить радиатор к магистрали в такой точке, то вода в него не пойдет. В тупиковых системах такой проблемы не существует.

Еще один недостаток встречной схемы заключается в том, что последний радиатор в ней является тупиковым. В нем напор теплоносителя будет меньше, что сказывается на тепловой эффективности. Потери приходится компенсировать добавлением дополнительных секций либо же установкой на каждый радиатор регуляторов.

Главным плюсом системы отопления с тупиковым движением теплоносителя является ее простота. Параллельные участки трубопровода, а также фасонные части имеют один диаметр. Благодаря этому упрощается и удешевляется монтаж системы. Кроме того, для тупиковой системы характерна меньшая протяженность трубопроводов, что также дает ощутимую экономию при монтаже.

Учитывая существующие преимущества и недостатки, а также их соотношение, тупиковые системы заслужили широкую популярность. Особенно активно они применяются для отопления сравнительно небольших частных домов, где не требуется монтаж сложной разветвленной системы.

Радиаторы для тупиковой системы отопления:

Двухтрубная система отопления с принудительной и естественной циркуляцией

В настоящее время выделяют 2 основных способа подключения батарей, конвекторов и т.п. оборудования к котлу – последовательный и параллельный. Последовательное подключение достигается с помощью однотрубной разводки, параллельное – с помощью двухтрубной системы отопления.

Оглавление

Одно- и двухтрубная системы отопления

При параллельной разводке (двухтрубная система отопления частного дома) каждая батарея получает нагретый теплоноситель из подающей трубы и отдает в «обратку». Труб для монтажа нужно в два раза больше, зато есть возможность регулировать теплоотдачу на каждой батарее, снижая температуру в нежилых комнатах и тем самым экономя топливо.

Частный случай такого подключения – лучевую схему, здесь рассматривать не будем по причине сложности регулировки и высокого расхода материалов.

Схема 1- и 2х-трубной системы отопления

В последовательной разводке (однотрубная система отопления) теплоноситель из котла проходит последовательно все радиаторы, отдавая в каждом часть энергии.

Это самая простая схема, требующая наименьшего количества материалов. Плохо в ней то, что ближний к котлу радиатор будет самым горячим, дальний, самым холодным.

Кроме того, нет возможности регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов. Такая схема сегодня почти не применяется.

Системы отопления с естественной и принудительной циркуляцей

Наиболее широко применяемое в нашей стране – водяное отопление. В трубе теплоноситель может двигаться либо естественно, либо принудительно под действием насоса.

В системе отопления с естественной циркуляцией, теплоноситель, расширяясь от нагревания в котле, создает давление в системе отопления и движется по контуру, постепенно охлаждаясь в радиаторах.

Такому отоплению для функционирования не нужно электричества, оно просто в устройстве, но важен правильный подбор диаметра труб, точное соблюдение углов уклона труб при монтаже.

Система отопления с естественной циркуляцией применяется для маломощных котлов и небольших помещений (квартиры, небольшие загородные домики на 2-3 комнаты). Общая длина контура не должна превышать 30 м. КПД такого принципа обогрева дома ниже, чем схемы с принудительной циркуляцией.

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя имеет встроенный циркуляционный насос, который всегда монтируется в трубу «обратки». Это исключает контакт с горячим теплоносителем и увеличивает срок службы насоса. Насос может использоваться один или несколько, в зависимости от размеров дома, количества и протяженности контуров разводки.

Характеристики принудительной циркуляции

• независимость от температуры теплоносителя
• увеличение протяженности контуров
• свобода в выборе схемных решений при проектировании отопления
• возможность регулирования режима работы
• зависимость от электричества

Подводящие к котлу трубы могут быть неметаллическими. Это может быть полипропилен, металлопластик, важно чтобы они имели максимальную рабочую температуру от 95⁰ С.

Открытые и закрытые контуры отопления

Открытыми называют разводки отопления, в которых теплоноситель (как правило, это вода) сообщается с атмосферой. Они имеют расширительный бак, в который по необходимости доливается вода. Изменения объема теплоносителя вызванные нагреванием в котле приводят к повышению или понижению уровня воды в расширительном баке. Открытая система требует периодического контроля уровня теплоносителя. Прозевал – вода может закипеть в котле и вывести из строя оборудование.

Мембранный расширительный бак

Более распространенная и экономичная — закрытая двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Для её правильного функционирования обязательно устанавливаются дополнительные приборы.

Мембранный расширительный бак

В противоположность открытым, закрытые системы не имеют контакта с атмосферой. Для контроля увеличения и уменьшения объема теплоносителя используется мембранный расширительный бак. Он представляет собой герметичную емкость, внутри поделенную на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена воздухом или азотом под давлением. Вторая соединена с трубами отопительного контура. Такая конструкция успешно компенсирует внезапное повышение или понижение давления в трубах, предотвращая поломки из-за резких перегрузок. Размер емкости подбирается в объеме, сравнимом с температурным расширением теплоносителя в системе. Ориентировочно около 10 % от общего количества теплоносителя. При этом необходимо контролировать давление в системе отопления в соответствии с конструктивными требованиями котла и насоса.

Мембранный бак для отопления — монтаж

Расширительную емкость перед монтажом необходимо накачать до расчетного давления или проверить, т.к. производители , как правило, поставляют уже накачанные мембранные баки. В бытовых системах давление колеблется в районе 2-2,5 бар, но не превышает 4 бар. Где устанавливать бак? До насоса на обратке, поближе к котлу. На случай аварийного повышения давления в трубах больше, чем выдержит мембранный расширительный бак, обязательно устанавливается предохранительный клапан.

Автоматический воздухоотводчик

Воздухоотводчик spirotop

В системах с принудительной циркуляцией, удаление воздуха особенно важно для предотвращения кавитации в работе насоса и преждевременного выхода его из строя. Как стравливается воздух? В высшей точке системы или контура теплоноситель резко меняет скорость и направление и происходит отделение газовых пузырьков. Именно здесь устанавливается автоматический воздухоотводчик.

Устроен он очень просто. Упрощенно устройство можно описать как колбу с поплавком. Когда в колбе скапливается воздух, поплавок опускается и открывает для воздуха клапан. Теплоноситель под давлением заполняет колбу, поднимая поплавок и запирая клапан. Самые практичные модели — с отсекающим клапаном, который дает возможность свободно прикрутить – выкрутить воздухоотводчик не проливая при этом теплоноситель. Из-за некачественного теплоносителя, воздухоотделитель может выходить из строя чаще других элементов котельной. Все неисправности этого узла проявляются как появление течи и вызываются двумя причинами:

1. Игла засорилась солями жесткости. Устраняется самостоятельно зачисткой иглы и кулисного механизма. Достаточно открутить крышку, после зачистки все собрать.
2. Нарушение целостности уплотнительной прокладки (кольца) под крышкой корпуса. Поменять прокладку, либо на резьбу, которой крепится крышка, сделать несколько витков фум-ленты.

Удаление воздуха необходимо предусмотреть и в других местах контура разводки – на стояках, гребенках и каждом отопительном приборе. В последнее время на радиаторах вместо привычного клапана Маевского стали устанавливать угловые автоматические воздухоотделители. Это актуально для отопительных контуров, смонтированных давно и неправильно. Чтобы не мучиться, регулярно стравливая воздух из труб, лучше поставить автоматический воздухоотводчик. Важная деталь — при установке необходимо следить, чтобы ниппель был направлен вверх, в противном случае поплавок не будет работать.

Все современные технологии и конструктивные решения направлены на снижение эксплуатационных затрат на обогрев помещения – уменьшения потребления топлива, уменьшения стоимости обслуживания. Но самое неприятное, что как бы не снижали потребление топлива, какой бы дешевый вид топлива не нашли, за него надо платить, а сожженное топливо по законам термодинамики отдаст нам меньше половины полученного тепла. Это печально.

Есть решение, когда не нужно платить за топливо и стоимость обслуживания оборудования составит сущий пустяк. Это геотермальный тепловой насос.

Тепловой насос — принцип работы

Тепловой насос — принцип работы

Любой холодильник, забирая тепло из замкнутого объема, отдает его в окружающую среду. Тепловой насос, наоборот, забирает тепло у окружающей среды, охлаждая её, и нагнетает его в замкнутый объем дома. Происходит это так: на участке возле дома пробурена скважина, либо ниже 1 м выкопаны траншеи, куда уложены трубы. На такой глубине температура практически постоянна и равна примерно 10⁰ С. По трубам насосом прокачивается вода и приобретает ту же температуру, что и земля. В доме, в специальном баке теплообменнике вода передает температуру земли фреону. Далее фреон сжимается компрессором и от сжатия нагревается до 60⁰С. В другом устройстве – конденсаторе — он отдает эти 60⁰ С в систему обогрева дома. Потом холодный газ снова нагревается до 10⁰ С и цикл повторяется.

Это очень примитивное описание, но суть в том, что энергия (электрическая) тратится только на перекачку воды через подземные трубопроводы, работу компрессора и принудительную циркуляцию теплоносителя. 1 квт затраченной электроэнергии приносит в дом около 3,5-4,5 квт тепла земли. Поэтому говорят, что у теплового насоса кпд выше 100%. У систем отопления на основе теплового насоса масса хороших свойств:

• Они бесшумны как холодильник
• Пожаробезопасны
• Имеют большой срок службы (до 50 лет скважина, до 20 лет оборудование)
• Легко автоматизируются
• Одно и то же оборудование зимой греет, летом кондиционирует
• Нет вредных выбросов

Окупаемость тепловых насосов

Несмотря на дороговизну первоначальных вложений, тепловые насосы уже конкурируют даже с газовым оборудованием, если цена газового проекта достаточно высока. Приведенная ниже таблица дает возможность, пусть грубо, оценить целесообразность установки теплового насоса.

Данные приведены для обогрева коттеджа 240 м2

	Газовый котел	Дизельный котел	Электрический котел	Твердотопливный котел	Тепловой насос
Тепловая мощность (кВт)	24	27	24	24	14
Условная стоимость энергоносителя (грн.)	75 /100 м3	5,5 /л.	0,1872 /кВт	722,26 / тн.	0,1872 /кВт
Стоимость оборудования (€)	3 000,00	1 000,00	800,00	1 677,26	11 600,00
Установка и монтаж* (€)	10 000,00	300,00	300,00		5 500,00
Разрешительная документация	+	+	—	—	—
Эксплуатационные затраты в год (грн.)	3 888,00	31 104,00	9 995,58	15 552,00	1 002,79
Обслуживание (€)	1000	1000	0	100	0
Итого за год (€)	14 516,77	6 434,19	2 428,56	3 844,36	17 233,29
Расходы за 5 лет (€)	7 583,87	25 670,96	6 642,82	10 835,48	667,43
Итого расходы за 5 лет (€)	20 583,87	26 970,96	7 742,82	12 512,74	17 766,43

Итак, срок окупаемости теплового насоса по сравнению с другими вариантами получения тепла составляет 3-7 лет, а с учетом постоянного роста цен на энергоносители может быть ещё меньше. Если получать электричество из возобновляемых источников, полная автономность отопления и нулевые эксплуатационные расходы будут обеспечены.

 Загрузка …

Рекомендуем прочесть!

Способы подключения радиаторов отопления — возможные схемы и варианты

Если говорить о том, от чего в первую очередь зависит комфорт в доме, то одним из первостепенных факторов будет тепло. Именно оно «вдыхает жизнь» в любое строение, независимо от того речь идет о роскошном доме в несколько этажей или малогабаритной квартире в здании старой постройки. Чем же обеспечивается тепло? Естественно грамотно созданной системой отопления. Причем в современных условиях она должна быть не только эффективной, но и экономной, а подобного баланса добиться совсем непросто. Хотя, ничего невозможного в принципе не существует, поэтому на страницах нашего сайта мы последовательно рассказываем, каким образом создать отличное отопление в жилище. На этот раз наша тема: схемы подключения радиаторов отопления. Это один из важнейших моментов при устройстве отопительной системы, который может быть реализован несколькими способами.

Какие виды отопительных систем бывают?

Для того чтобы понимать как подключить радиатор отопления, нужно четко осознавать в какую систему она будет интегрироваться. Даже если все работы будут выполнять мастера из специализированной фирмы, все равно хозяину дома нужно знать какая схема отопления у него в жилище будет реализовываться.

Однотрубное отопление

Основывается на подаче воды в радиаторы, установленные в многоэтажном строении (как правило, в многоэтажках). Такое подключение радиатора отопления является самым простым.

Однако при доступности монтажа такая схема имеет один серьезный недостаток – невозможно регулировать подачу тепла. Никаких специальных устройств такая система не предусматривает. Поэтому теплоотдача соответствует заложенной проектом расчетной норме.

Наглядные схемы подключения радиаторов для разных отопительных систем: однотрубной и двухтрубной

Двухтрубное отопление

Рассматривая варианты подключения радиаторов отопления, естественно стоит уделить внимание и двухтрубной отопительной системе. Ее функционирование базируется на подаче горячего теплоносителя по одной трубе, а отводу охлажденной воды в обратном направлении по второй трубе. Здесь реализуется параллельное подключение отопительных устройств. Достоинством такого подключения является равномерность нагрева всех батарей. Кроме того интенсивность теплоотдачи можно регулировать вентилем, который монтируется перед радиатором.

Важно! Правильное подключение радиаторов отопления подразумевает соблюдение требований главного нормативного документа – СНиП 3.05.01-85.

Существует также комбинированный вариант отопления — с радиаторами и системой тёплого пола. Подробнее об этом читайте в нашей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/radiatory-plyus-teplyj-pol.html.

Выбор места установки радиатора: в чем важность?

Независимо от того реализовано последовательное подключение радиаторов отопления или параллельное функциональным предназначением этих приборов является не только обогрев помещения. Посредством батарей создается определенная защита (экран) от проникновения холода извне. Как раз этим и объясняется расположение батарей под подоконниками. При таком распределении радиаторов в местах наибольших потерь тепла, то есть в районе оконных проемов создается эффективная тепловая завеса.

В этом месте батареи не быть просто не может. С ее помощью холодному воздуху с улицы создается преграда

Прежде чем рассматривать способы подключения радиаторов отопления необходимо составить схему расположения этих приборов. При этом важно определить правильные монтажные расстояния радиаторов, что обеспечит их максимальную теплоотдачу. Итак, абсолютно правильно расположены отопительные батареи если:

• опущены от низа подоконника на 100 мм;
• от пола находятся на расстоянии 120 мм;
• отстоят от стены на расстоянии 20 мм.

Нарушать эти нормативы строго не рекомендуется.

Способы циркуляции теплоносителя

Как известно, вода, а обычно именно она заливается в отопительную систему, может циркулировать принудительно или естественно. Первый вариант подразумевает задействование специального водяного насоса, который проталкивает воду по системе. Естественно это элемент включается в общую отопительную схему. А устанавливается он в большинстве случаев или возле нагревательного котла, или уже является его конструкционным элементом.

Система с естественной циркуляцией очень актуальна в тех местах, где случаются частые перебои с электроэнергией. В схеме не предусмотрен насос, а сам нагревательный котел является энергонезависимым. Вода по системе движется за счет того, что нагретым столбом воды вытесняется холодный теплоноситель. Каким образом будет реализовано подключение радиаторов при таких обстоятельствах, зависит от многих факторов, в том числе нужно учитывать особенности прохождения теплотрассы и ее протяженность.

Любой из четырех способов подключения может быть реализован при наличии в отопительной системе циркуляционного насоса

Читайте также, что можно использовать для маскировки батарей отопления, как правильно их закрыть: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/radiatory/kak-i-chem-zakryt-batareyu-otopleniya.html.

Итак, разберем эти варианты более подробно.

Способ № 1 — одностороннее подключение

Такое подключение батареи предполагает монтаж подводящей трубы (подачи) и отводящей (обратки) к одной и той же секции радиатора:

• подача вверху;
• обратка внизу.

Таким образом, обеспечивается равномерный нагрев всех секция каждой отдельно взятой батареи. Односторонняя система отопления является рациональным решением в одноэтажных домах, если предполагается монтаж радиаторов с большим количеством секций (порядка 15). Однако, если гармошка имеет больше включение секций, то будут иметь место значительный теплопотери, а значит стоит рассмотреть другой вариант подключения.

Способ № 2 — нижнее и седельное подключение

Актуально в тех системах, где трубопровод отопления спрятан под пол. В этом случае и подводящая теплоноситель труба, и отводящая монтируются к нижним патрубкам противолежащих секций. У такого подключения батарей «слабым» местом является низкая эффективность, поскольку в процентном измерении теплопотери могут достигать 15%. По логике вещей в верхней части радиаторы нагреваются неравномерно.

Способ № 3 — перекрестное (диагональное) подключение

Этот вариант рассчитан на подключение к отопительной системе батарей с большим количеством секций. Благодаря специальной конструкции теплоноситель равномерно распределяется внутри радиатора, что обеспечивает максимальную теплоотдачу.

Направление движения теплоносителя при перекрестном подключении (1-кран Маевского; 2-заглушка; 3- радиатор отопления; 4- направленное движение теплоносителя)

Ответ на вопрос о том, как правильно подключить батарею отопления в такой ситуации, предельно прост: подвод – сверху, обратка – снизу, но с разных сторон. При диагональном подключении радиаторов теплопотери не превышают 2%.

Мы постарались раскрыть тему возможных схем подключения отопительных радиаторов максимально подробно. Надеемся, вы сможете оценить все плюсы и минусы каждого из описанных вариантов, и выберете наиболее актуальный в вашем конкретном случае.

Для поддержания температурного режима в доме и квартире, нужно продумать систему отопления, включив в неё терморегулятор. Подробнее об установке этого устройства узнаете в нашей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/radiatory/termoregulyator-dlya-batarej-otopleniya.html.

Видео инструктаж с советами от специалиста

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

Параллельное подключение радиаторов | ТЕПЛОВИЧЁК

На сегодняшний день при проектировании систем отопления используются две схемы подключения радиаторов в систему: последовательная и параллельная.

При последовательной схеме подключения труба подачи теплоносителя подключена к первому радиатору. Отводная труба первого радиатора является трубой подачи второго радиатора и так далее. Таким образом, теплоноситель последовательно передается по радиаторам от первого к последнему. Недостатком такой схемы является то, что нельзя использовать большое количество радиаторов, так как теплоноситель теряет свою температуру в каждом радиаторе. Как следствие, эффективность последнего радиатора меньше эффективности первого.

При параллельной схеме подключения трубы подачи всех радиаторов подключены к общему стояку. Аналогично отводные трубы всех радиаторов также подключены к своему стояку при двухтрубной трубной системе отопления или в тот же стояк подачи при однотрубной системе. В этом случае температура теплоносителя поступающего во все радиаторы одинакова. Следовательно, все радиаторы работают с одинаковой эффективностью.

Дополнительным плюсом использования параллельной схемы подключения радиаторов является возможность установки на каждый радиатор запорной арматуры, что значительно облегчает сезонное обслуживание радиатора. Нет необходимости полностью перекрывать общие стояки, чтобы провести чистку или замену радиатора, для этого достаточно перекрыть индивидуальные краны.

Кроме того, при использовании параллельной схемы подключения, на каждый радиатор можно установить ручной или автоматический терморегулятор, с помощью которого регулируется поток теплоносителя, поступающего в радиатор, и как следствие теплоотдача радиатора. Использование терморегуляторов позволяет поддерживать комфортные условия в помещении, независимо от колебаний температуры на улице.

Для установки запорной арматуры или терморегулятора радиатор должен быть оснащен байпасом. Байпас – это перемычка (отрезок трубы), который устанавливается между трубами подачи и отвода теплоносителя, и служит для сброса излишка теплоносителя при уменьшении потока через радиатор. Диаметр байпаса должен быть меньше диаметра трубы подачи на один калибр.

Вам необходимо включить JavaScript, чтобы проголосовать

Расскажите о нас друзьям:

Как параллельно подключить два котла отопления?

Параллельное подключение котлов отопления

Как сделать отопление двумя котлами

Создание контура для двух отопительных котлов связано с очевидным решением максимально использовать функциональность разноплановых видов систем обогрева частного дома. На сегодняшний день предлагаются несколько вариантов соединения:

• газовый котел и электрический;
• котел на твердом топливе и электричестве;
• твердотопливный котел и газовый.

Перед тем как приступить к выбору и установке новой системы отопления, рекомендуем ознакомиться с краткими характеристиками работы совместных котлов.

Подключение электро- и газового котлов

Одна из самых простых в эксплуатации отопительных систем связана с объединением газового котла с электрическим. Существует два варианта подключения: параллельное и последовательное, но предпочтительным считается параллельное, так как можно проводить ремонт одного из котлов, замену и отключение, а также оставлять работать только один в минимальном режиме.

Такое подключение может быть и полностью закрытым, а в качестве теплоносителя применить обычную воду или этиленгликоль для отопительных систем.

Подключение газового и твердотопливного котлов

Наиболее сложный в техническом исполнении вариант, так как требует тщательной подготовки вентиляционной системы и помещения для габаритных и пожароопасных установок. Перед установкой ознакомьтесь с правилами установки отдельно для газовых и твердотопливных котлов, выбрав оптимальный вариант. Кроме этого, нагрев теплоносителя сложно контролировать в твердотопливном котле, и для компенсации перегрева требуется открытая система, при которой избыточное давление снижается в расширительном баке.

Важно: закрытая система при подключении газового и твердотопливного котлов запрещена и считается серьезным нарушением пожаробезопасности.

Оптимальных показателей работы двух котлов можно добиться с помощью многоконтурной отопительной системы, которая представляет собой два независимых друг от друга контура.

Подключение твердотопливного и электрокотла

Перед подключением оцените технические характеристики выбранного электрического котла и познакомьтесь с инструкцией. Производители выпускают модели для открытых и закрытых систем отопления. В первом случае лучший вариант — это ориентация на работу двух котлов на общий теплообменник, во втором можно легко подключить к уже работающему открытому контуру.

Двухтопливные отопительные котлы

Стремясь получить высокие показатели отопительной системы, избежать перебоев с напряжением в электросети и в работе агрегата, многие обращаются к установке двухтопливных котлов. Несмотря на большие размеры и солидный вес, комбинированные котлы исправно работают за счет использования разных видов топлива и минимальных затрат на обслуживание.

Схема, при которой применяются газ и дрова для нагрева теплоносителя, считается наиболее популярной и удобной, так как работает при открытой отопительной системе. Если вы стремитесь установить закрытую систему, то в бак универсального котла рекомендуется поставить дополнительный контур для системы обогрева.

Производителями отопительных котлов выпускается несколько видов двухтопливных комбинированных котлов:

• газ с жидким топливом;
• газ с твердым топливом;
• твердое топливо с электричеством.

Твердотопливный котел и электричество

Одним из финансово обоснованных по цене и функционально удобных комбинированных котлов считается твердотопливный котел с электрическим нагревателем, позволяющим контролировать и регулировать температурный режим в доме. Благодаря использованию ТЭНов такие котлы имеют ряд достоинств и положительных характеристик. Рассмотрим подробнее принцип работы системы отопления комбинированного котла.

Комбинированный котел работает только на одном из видов твердого топлива. Вода, находящаяся в контуре, начинает нагреваться при горении загруженного сырья. Как только топливо прогорело, срабатывает термостат и отключаются электронагреватели, вода начинает остывать. В результате снижения температуры автоматически включается ТЭН для нагрева воды. Процесс нагрева и остывания цикличен, поэтому в доме постоянно поддерживается комфортная температура.

Для оптимизации работы контуров производители предлагают использовать в отопительных системах аккумуляторы тепла. Внешне они представляют из себя емкость объемом от 1,5 до 2 метров кубических. Принцип работы: через аккумуляторную емкость проходят трубы контура и нагревают имеющуюся воду. После окончания работы котла горячая вода медленно отдает тепловую энергию системе отопления. Благодаря аккумуляторам стабильно продолжительное время поддерживается температурный режим.

Подводя итоги, можно отметить, что для снижения расходов на обогрев частного дома, обеспечения бесперебойной и стабильной работы отопительной системы, установка двухтопливного котла — оптимальный и проверенный вариант.

Параллельное и последовательное подключение котлов

Планируя отопительную систему из двух и трех котлов, важно учесть положение основных и соединительных элементов. И дело не только в легкости эксплуатации и экономии пространства, но и в возможности провести ремонт локальных участков, профилактических работах и получении технически безопасной работы системы отопления. Выбор параллельного или последовательного подключения, создание технических схем позволяют тщательно продумать все нюансы установки оборудования и дополнительных элементов, длину и количество труб, их прокладку и места для штробления стены.

Параллельное подключение

Параллельное подключение используется для подключения газовых и твердотопливных котлов с объемом более 50 литров. Такой выбор обоснован, прежде всего, экономией теплоносителя и снижением нагрузки на систему.

Совет: прежде чем подсчитывать сэкономленные финансы, требуется учесть высокую стоимость подобных систем и установку, в комплексе с электрокотлом, дополнительного оборудования на контур: запорная арматура, расширительный бак — группа безопасности.

Отметим, что система параллельного типа может функционировать в двух режимах: ручном и автоматическом, в отличие от последовательной. Для того чтобы система работала только в ручном режиме, необходимо установить запорные вентили/шар-краны или врезную систему By-Pass.

Для организации автоматической работы электрического с газовым или твердотопливным котлом потребуется врезка сервопривода и дополнительного термостата, трехходового зонного вентиля для возможности переключения контура отопления с одного котла на другой. Такой вариант подсоединения уместен при отношении общего литража теплоносителя системы на 1кВт мощности котла.

Последовательное подключение

Целесообразность последовательного подключения оправданна, если используются встроенные в газовый котел расширительный бак и группа безопасности. При таком раскладе вы можете с наименьшими сложностями подсоединить отопительную систему.

С целью сэкономить на комплектующих и повысить функциональность при подключении электронного котла в паре с твердотопливным или газовым требуется учесть объем литража бака. Рекомендуется подсоединение при размерах до 50 литров.

Электрокотел можно подключать до и после газового котла, в зависимости от удобства и физической возможности врезки системы. Рекомендуется совершать врезку с учетом того, что циркуляционный насос будет находиться на «обратке» как одного, так и второго котла. Если в газовом котле используется циркуляционный насос, то оптимальным вариантом будет врезка сначала электрокотла, а потом газового.

Важно: использование группы безопасности и расширительного бака при подключении отопительной системы газового и электрокотла является ключевым моментом при врезке к действующему контуру.

Подводя итоги, можно сказать, что каждая из схем имеет право на существование и доказала свою эффективность. И все же, на чем остановить свой выбор и как грамотно организовать увязку котлов в паре: последовательно или параллельно? Ответ будет разным в зависимости от ваших индивидуальных требований:

• физические возможности помещения для установки двух котлов;
• продуманная система вентиляции и канализации;
• соотношение тепловых и энергетических параметров;
• выбор типа топлива;
• возможность контроля и профилактики над системой отопления;
• финансовая составляющая при покупке котлов и дополнительных элементов.

Требования к помещениям с твердотопливным котлом

К помещениям с установленными котлами предъявляется ряд требований, прописанных в нормативных документах.

Требования к котельной:

• объем котельной зависит от мощности котла: для котла мощностью до 30 кВт требуется площадь помещения 7,5 м2, с мощностью 60 кВт — 13,5 м2, с мощностью до 200 кВт — 15 м2;
• котел с мощностью больше 30 кВт должен находиться по центру подготовленного помещения для лучшей циркуляции воздуха и максимальной рабочей эффектности;
• пол, стены, перегородки и перекрытия в котельной необходимо выполнить из негорючих и огнестойких материалов, с использованием гидроизоляционных покрытий;
• корпус котла устанавливается на фундамент или специальный постамент, выполненный из негорючих материалов;
• для котлов с мощностью меньше 30 кВт возможно использование постамента из горючих материалов, но с использованием на нем стального листа;
• основной запас топлива должен храниться в соседнем помещении;
• дневной запас топлива может храниться на расстоянии 1 и более метра от котла;
• обеспечение вентиляции.

Требования к помещениям с газовыми котлами

Требования к котельным с газовым аппаратом сфокусированы вокруг продуманной вентиляции и мощности котла. При мощности меньше 30 кВт можно установить отопительную систему в любой нежилой комнате, где оборудована система циркуляции воздуха. Если вы используете сжиженный газ, то котел может занять место в подвальном или цокольном помещении.

Сложнее всего с котлами мощностью больше 30 кВт, для них требуется отдельное помещение с высотой потолка не меньше 2,5 м и площадью 7,5 м2. Для кухни с функционирующей газовой плитой потребуется площадь от 15 м2.

Решив объединить два котла в единую систему отопления, вы однозначно выигрываете. В результате потраченных усилий и финансовых составляющих можно снизить расходы, уберечь семейный бюджет от лишних затрат и обеспечить бесперебойную работу отопительной системы. Надеемся, что внесли ясность в вопрос подключения двух котлов и помогли принять верное решение. До новых встреч на страницах нашего сайта!

Источник: https://seberemont.ru/podklyuchenie-dvuh-kotlov-v-odnu-sistemu-otopleniya/

Виды подключения двух и более котлов

Использование большего количества одинаковых котлов требует особой схемы их подключения. Объединить их в одну систему можно:

1. Параллельно.
2. Каскадно или последовательно.
3. По схеме первично-вторичных колец.

Существуют следующие особенности:

1. Контуры подачи горячего теплоносителя обоих котлов присоединяются к одной линии. На этих контурах обязательно стоят группы безопасности и вентили. Последние могут перекрываться вручную или автоматически. Второй случай возможен только тогда, когда используются автоматика и сервоприводы.
2. Контуры обратки двух котлов отопления присоединяются к другой линии. На этих контурах также имеются вентили, которыми может управлять вышеупомянутая автоматика.
3. Циркуляционный насос расположен на обратной линии перед местом объединения труб обратки двух котлов.
4. Обе магистрали всегда присоединяются к гидроколлекторам. На одном из коллекторов находится расширительный бачок. При этом к концу трубы, к которой подключен бачок, присоединена труба подпитки. Конечно, на месте соединения стоят обратный клапан и запорный вентиль. Первый не позволяет горячему теплоносителю попадать в трубу подпитки.
5. От коллекторов отходят ветви к радиаторам, теплым полам, бойлеру косвенного нагрева. Каждая из них оснащена своим циркуляционным насосом и клапаном слива теплоносителя.

Использование такой схемы организации обвязки без автоматики является весьма проблематичным, поскольку надо вручную перекрывать вентили, размещенные на трубах подачи, и обратки одного котла. Если этого не делать, то теплоноситель будет двигаться через теплообменник выключенного котла. А это оборачивается:

1. дополнительным гидравлическим сопротивлением в водогрейном контуре аппарата;
2. увеличением «аппетита» циркуляционных насосов (они же должны преодолеть это сопротивление). Соответственно, растут расходы на электроэнергию;
3. потерями тепла на нагрев теплообменника выключенного котла.

Поэтому необходимо правильно устанавливать автоматику, которая будет отсекать выключенный аппарат от системы отопления.

Каскадное подсоединение котлов

Концепция каскадирования котлов предусматривает распределение тепловой нагрузки между несколькими агрегатами, которые могут работать независимо и нагревать теплоноситель настолько, насколько этого требует ситуация.

Каскадировать можно как котлы со ступенчатыми газовыми горелками, так и с модулируемыми. Последние, в отличие от первых, позволяют плавно менять мощность нагрева. Стоит добавить, что если котлы имеют более двух ступеней регулировки подачи газа, то третья и остальные ступени делают их производительность меньше. Поэтому лучше пользоваться агрегатами с модулируемой горелкой.

При каскадном подключении основная нагрузка ложится на один из двух или трех котлов. Дополнительные два или три устройства включаются только тогда, когда нужно.

Особенности этого подключения следующие:

1. Подводка и контроллеры выполнены так, что в каждом агрегате можно управлять циркуляцией теплоносителя. Это позволяет прекратить поток воды в отключенных котлах и избежать потерь тепла через их теплообменники или кожухи.
2. Присоединение линий подачи воды всех котлов к одной трубе, а линий возврата теплоносителя – ко второй. По сути, присоединение котлов к магистралям происходит параллельно. Благодаря такому подходу теплоноситель на входе каждого агрегата имеет одинаковую температуру. Также это позволяет избежать движения нагретой жидкости между отключенными контурами.

Плюсом параллельного подключения является предварительный нагрев теплообменника перед включением горелки. Правда, такое преимущество имеет место тогда, когда используются горелки, которые зажигают газ с задержкой после включения насоса. Такой нагрев минимизирует перепад температуры в котле и позволяет избежать образования конденсата на стенках теплообменника. Это касается ситуации, когда один или два котла были выключены в течение длительного времени и успели остыть. Если же они недавно выключились, то движение теплоносителя перед включением горелки позволяет впитать остаточное тепло, которое сохранилось в топке.

Обвязка котлов при каскадном подключении

Ее схема такова:

1. 2–3 пары труб, отходящих от 2–3 котлов.
2. Циркуляционные насосы, обратные и запорные клапаны. Они находятся на тех трубках, которые предназначены для возвращения теплоносителя в котел. Насосы могут не использоваться, если конструкция агрегата включает их.
3. Запорные краны на трубках подачи горячей воды.
4. 2 толстые трубы. Одна предназначена для подачи теплоносителя в сеть, другая – для возврата. К ним присоединены соответственные трубки, отходящие от котельных устройств.
5. Группа безопасности на магистрали подачи теплоносителя. Она состоит из термометра, гильзы поверочного термометра, термостата с ручной разблокировкой, манометра, прессостата с ручной разблокировкой, резервной заглушки.
6. Гидравлический разделитель низкого давления. Благодаря ему насосы могут создавать надлежащую циркуляцию теплоносителя через теплообменники их котлов независимо от того, каков расход отопительной системы.
7. Контуры отопительной сети с запорной арматурой и насосом на каждом из них.
8. Многоступенчатый каскадный контроллер. Его задача заключается в измерении показателей теплоносителя на выходе каскада (часто термодатчики стоят в зоне группы безопасности). На основе полученной информации контроллер определяет, нужно ли включать/отключать и как должны работать котлы, объединенные в одну каскадную схему.

Без подключения такого контроллера к обвязке работа котлов в каскаде невозможна, потому что они должны работать как единое целое.

Особенности схемы первично-вторичных колец

Такая схема предусматривает организацию первичного кольца, по которому должен постоянно циркулировать теплоноситель. К этому кольцу подключаются котлы отопления и отопительные контуры. Каждый контур и каждый котел является вторичным кольцом.

Еще одной особенностью этой схемы является наличие циркуляционного насоса в каждом кольце. Работа отдельного насоса создает определенное давление в том кольце, в котором он установлен. Также узел оказывает определенное влияние на давление в первичном кольце. Так, когда он включается, вода выходит из трубы подачи воды, попадая в первичный круг и меняя гидросопротивление в нем. В итоге появляется своеобразный барьер на пути движения теплоносителя.

Поскольку к кругу сначала подключается труба обратки, а после нее – труба подачи, теплоноситель, получив немалое сопротивление у трубы подачи, начинает течь в трубку обратки. Если же насос выключается, гидросопротивление в первичном кольце становится очень малым и теплоноситель не может заплыть в теплообменник котла. Обвязка продолжает работать так, как будто отключенного агрегата вообще не было.

По этой причине не нужно использовать одну сложную автоматику для отключения котла. Единственное, что нужно, так это установить между насосом и патрубком возвращения воды обратный клапан. Аналогичная ситуация с контурами отопления. Только линии подачи и обратки присоединяют к первичной цепи в противоположном порядке: сначала первую, затем вторую.

В такую схему целесообразно включать не более 4 котлов. Использование дополнительных устройств нецелесообразно.

Универсальная комбинированная схема

Эта система имеет такую обвязку:

1. Два общих коллектора или гидроколлектора. К первому подключены подающие линии котлов. Ко второму – линии обратки. На всех линиях находится запорная арматура. На трубах возврата теплоносителя находятся циркуляционные насосы.
2. Мембранный бак подключен к большому коллектору обратной линии.
3. Бойлер косвенного нагрева является связующим звеном между двумя коллекторами. На трубе, которая соединяет бойлер с коллектором подачи, стоят циркуляционный насос и запорный клапан. На трубе, соединяющей бойлер с коллектором обратки, также имеет клапан.
4. Группа безопасности установлена на коллекторе подачи теплоносителя.
5. Труба подпитки присоединена к коллектору, который находится на линии подачи горячей воды. Во избежание утечки горячего теплоносителя через эту трубу, на нее ставят обратный клапан.
6. Определенное количество малых гидроколлекторов (их может быть два, три и более). Каждый из них соединен с вышеупомянутыми общими коллекторами. Эти гидроколлекторы и крупные коллекторы образуют первичные кольца. Количество таких колец равно количеству малых гидроколлекторов.
7. Контуры отопления отходят от малых гидроколлекторов. Каждый контур имеет миниатюрный смеситель и циркуляционный насос.

Источник: https://poluchi-teplo.ru/kotlyi/dr/dva-kotla-v-odnoy-sisteme-otopleniya.html

Зачем ставить сразу два котла?

Роль ведущего в связке «газ+электро» обычно выполняет газовый агрегат. Это логично уже хотя бы из-за меньшей стоимости используемого в подаче топлива. Но выше прозвучало слово «сэкономить», и непонятно, в чем заключается сокращение расходов.

Дело в том, что во многих регионах действует тариф на электроэнергию по системе день/ночь. В отдельных случаях, выходит хоть совсем немного, но экономичнее, чем оплата за газ. Разница сомнительна, однако как дополнительный повод в копилку аргументов за двойную связку может и послужить.

Установка электрического котла в связке с газовым может играть резервную либо дополнительную роль в общей организации теплоснабжения. При выборе мощности оборудования следует ориентироваться именно на цели его использования

Разумеется, это не является такой весомой причиной, чтобы незамедлительно проектировать отопительную систему с 2 котлами. Главные достоинства схемы — усиление мощности и бесперебойность работы. При выборе и установке теплогенератора, необходимо четко понимать, что любой прибор и подача топлива не вечны.

Отключают электроснабжение, могут перекрыть газовую магистраль из-за утечки, упадет напряжение в сети или произойдет банальная поломка самого агрегата. В этом случае вы рискуете остаться без тепла и горячей воды в холодное время года.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу отопительного оборудования или увеличить мощность системы в целом, можно осуществить допуск в работу сразу 2 котлов, функционирующих на разном топливе

Это называется подключением дополнительного (для усиления мощности) или резервного источника питания, в зависимости от целей и возникающих ситуаций.

Возможность реализации совместного подключения

Спроектировать обычное потребляющее газ отопление не так-то просто. То есть создать рабочую схему легко, а вот чтобы ее одобрили — проблематично. Ситуация с электрокотлами менее плачевна по затратам средств, времени и проблем с получением одобряющих процедуру бумаг.

А тут объединение 2 разнотопливных агрегатов. Казалось бы, не оберешься проблем и будешь ходить по инстанциям буквально годами, за разрешительными документами. Но это не так.

Ограничений по совместному использованию газового и электрического котла в нормативных документах нет. Однако согласовать такой проект в газовой службе все-же необходимо и получить разрешение, если по использованию электроэнергии вы превышаете установленный лимит в суммарной мощности оборудования

На самом деле, к таким схемам строительные нормативы вполне благосклонны. Если быть точнее, никаких запретов нет.

Приборы учета энергии и расхода топлива разные. Потребление ресурсов не превышено, взрывоопасной ситуации не спровоцировано — устанавливайте котлы, соблюдая стандартные нормы, инструкции по монтажу каждого. Никаких проблем возникнуть не должно.

Напоминаем, что установку газовых котлов следует выполнять в соответствии с СП 402.1325800.2018 (причем этот документ носит обязательный, а не рекомендательный характер).

Каким образом связать в системе 2 котла?

Нельзя просто так взять и как попало соединить 2 прибора, система или не будет работать, или будет работать некорректно. Необходимо использовать тщательно разработанные грамотно разработанные с инженерно-технической точки зрения.

Основных схем соединения две, это:

• Последовательная, когда все элементы связаны друг с другом без дополнительных узлов. В этом случае, один прибор будет нагревать теплоноситель, а второй его догревать;
• Параллельная, при которой, входящие в схему приборы имеют 2 узла соединения и котлы работают независимо друг от друга.

Последовательная система подходит больше для маломощных котельных установок и используется редко.

Последовательное подключение считается непрактичным уже хотя бы из-за того, что нельзя снять один котел, не затронув второй. На самом деле проблема решается установкой байпасов и запорной арматуры, но все-таки параллельное подключение является преимущественным

Между тем параллельное подключение в единой системе газового и электрического котлов, обладает массой преимуществ. Поэтому именно его используют чаще всего, несмотря на то, что при этом обустройстве требуется большее количество материалов и оно считается затратнее.

В таком устройстве можно в любой момент отключить один из приборов и даже снять его для замены или ремонта, второй продолжит работать в штатном режиме.

Особенности параллельного подключения

Рассмотрим подробнее, как выглядит стандартная схема параллельного подключения газового и электрического котлов:

• К каждому агрегату идут контуры подачи теплоносителя. Они присоединяются к общей линии.
• Обязательно при этом необходимо, чтобы стояли группы безопасности и запорная арматура.
• К другой линии подключаются контуры возвратных магистралей, также оборудованные запорными вентилями.
• На возвратной магистрали (или на подаче), перед узлом совмещения контуров обвязки, устанавливается циркуляционный насос.
• Магистрали обоих отопительных агрегатов подсоединяются к коллекторам.
• На одном из распределительных коллекторов устанавливается расширительный бак. К его трубе также подключен контур подпитки, с оснащением обратным клапаном и запорной арматурой.
• От распределительных коллекторов идут магистральные ветви к теплому полу, радиаторам, бойлеру, на каждой установлены циркуляционные насосы и клапаны слива теплоносителя с системы.

Это не принципиальная схема, а лишь основные ее особенности. Она в общих чертах дает представление о том, как лучше подключить к основному газовому котлу дополнительный электрокотел. Вариант сборки можно усложнить и усовершенствовать, например, системой автоматики и сервоприводом.

При параллельном подключении можно также установить гидрострелку и блок автоматики, однако перед этим тщательно обдумайте такое решение, их монтаж не всегда целесообразен

Варианты управления с ручным пуском/автоматикой

Управление системой резервирования котлов или отключение вышедших из строя, может осуществляться вручную либо в автоматическом режиме. Оставлять систему работать при одном отключенном котле нецелесообразно, так как вода продолжит циркулировать.

Представьте, что будет, когда остывшая обратка пойдет в обратном направлении и начнет смешиваться с подачей, остужая теплоноситель и заставляя зря работать насос.

Если вы не желаете по каким-то причинам оснащать котлы сложными устройствами, запуск агрегата будете производить самостоятельно. То есть все стандартно: нужно включить прибор — поворачиваете все необходимые вентили и включаете его. При отключении производите действия в обратном порядке.

Если вы хотите, чтобы запуск резервного оборудования производился в автоматическом режиме, система оснащается автоматикой, терморегуляторами, датчиками температуры воздуха внутри и вне помещения, датчиками температуры теплоносителя, сервоприводами.

В принципиальной схеме автоматического резервного запуска отопительного агрегата все запорные краны обязательно находятся в открытом положении. По встречной схеме система оснащена обратными клапанами, чтобы избежать паразитарной циркуляции теплоносителя через неработающий в определенное время котел.

Однако несмотря на удобства, система может вызывать определенные проблемы, например, гидравлическое сопротивление обратных клапанов, вызывающее напряг насосов, загрязнение и износ самих устройств.

Для автоматического включения котла отопления, система оснащается терморегулятором, который подает команды в блок управления, в зависимости от показателей температурного режима в доме. Время включения в случае резервного ночного использования устанавливается на таймере. Циркуляционный насос отключается при помощи магнитного пускателя.

Автоматика для электрокотлов может быть встроенной, самодельной либо приобретенной отдельно. Однако устанавливать ее своими руками не следует только лишь по советам из интернета, не обладая должными навыками. Пригласите мастера для монтажа и корректных настроек системы

Выбирая управление, которым будет оснащен электрический котел, установленный параллельно с газовым, следует остановить свой выбор на автоматике, в случае, если:

• Резервный котел включается в ночное время, когда неудобно производить запуск вручную.
• На случай длительных отъездов из дома в отопительный сезон.
• При ненадежности газового котла.

В остальных случаях вполне можно воспользоваться простейшей ручной схемой.

Гидрострелка в системе параллельного подключения

Гидрострелка — это прибор, обеспечивающий гидравлическую развязку потоков, поставляемых в отдельные контуры системы отопления. Она играет роль буферной емкости, принимающей поток нагретого котлами теплоносителя и распределяющей ее по потребителям в разветвленной системе.

Зачастую требующийся для них объем теплоносителя разнится, отличается скорость движения нагретой воды и ее давление. А в рассматриваемой ситуации перемещение нагретой воды от каждого из котлов стимулирует еще и свой циркуляционный насос.

При включении мощного насоса происходит неравномерное распределение теплоносителя по контурам. Так вот, задача гидрострелки заключается в выравнивании этого давления. Благодаря тому что внутри нее фактически нет гидравлического сопротивления, она свободно примет и распределит потоки теплоносителя от обоих котлов.

Разберемся, так ли он необходим в параллельной системе подключения 2 котлов, тем более что если гидроразделитель покупать и устанавливать с помощью мастера, а не своими руками, итоговая сумма неприятно удивит.

Прибор представляет собой отрезок трубы с патрубками, пустотелый либо с фильтрующими сетками для отвода пузырьков и отсева попадающий загрязнений. Его можно ставить в любом положении, но чаще вертикально, оборудуя сверху воздухоотводчик, а снизу запорный кран для прочистки. Устанавливается гидрострелка между котлом и отопительными контурами

В классической схеме подключения гидроразделитель обычно не требуется, так как конфликт 2-3 насосов можно выровнять и без этого устройства. Соответственно, если у вас 2 котел используется исключительно в качестве резервного и в системе нет более 3-4 насосов, в нем не возникает особой необходимости.

Но если контуров с принудительной циркуляцией больше или котлы отопления работают одновременно на мощность — лучше всего произвести монтаж этого устройства. Опять-же неизвестно, будете ли вы пользоваться вторым котлом в постоянном или только в резервном режиме, так что лучше перестраховаться.

Попутное и тупиковое движение теплоносителя. Петля Тихельмана

Для создания автономных систем отопления сегодня чаще всего выбирается двухтрубная разводка, которая позволяет
поддерживать равномерную температуру каждого радиатора и эффективно регулировать ее. В зависимости от характера движения теплоносителя в подающей и обратной магистрали, для ее реализации может быть выбрана тупиковая (встречная) или попутная схема. Каждый из этих вариантов имеет свои достоинства и минусы и лучше подходит для определенных условий монтажа. Использование попутной схемы или петли Тихельмана в некоторых случаях представляет собой единственный способ создания эффективного и стабильно работающего отопления. Разберем характерные особенности, плюсы и минусы этой схемы двухтрубной разводки.

Как работает петля Тихельмана

Наиболее распространенной в бытовых сетях является тупиковая схема движения теплоносителя. Ее принцип действия заключается в том, что
нагретая вода от котла по подающей магистрали поступает в каждый радиатор, а на выходе из контура отопительного прибора по обратной магистрали сразу направляется к отопительному котлу. Таким образом потоки воды в «подаче» и «обратке» движутся навстречу друг другу. В данном случае подающая магистраль проходит от котла до последнего прибора, а обратная магистраль — в обратном направлении, начиная от последней батареи до котла.

Принципиальной особенностью системы попутного типа является то, что и в подающей, и в обратной трубе
теплоноситель движется в одном и том же направлении. Обычно такая схема используется в сетях с нижней разводкой. При этом предусматривается прокладка не двух, а трех труб:

• подающий трубопровод;
• обратный трубопровод;
• трубопровод для возврата теплоносителя из обратной магистрали к котлу.

В данном случае «подача» также проходит от котла до последнего отопительного прибора. Обратная магистраль проходит от первого до последнего отопительного прибора. Таким образом теплоноситель движется по ней в том же направлении, что и по напорному трубопроводу. От последнего отопительного прибора он возвращается обратно к котлу по отдельной трубе.

Для чего используется попутная схема

Попутная система отопления применяется в тех случаях, когда необходимо решить проблему сложной балансировки трубопроводной сети. Такая балансировка требуется для того, чтобы обеспечить равномерное распределение тепла между подключенными радиаторами.
Чем ближе батарея расположена к котлу, тем меньшими будут в ее контуре потери давления по сравнению с контурами других батарей. Соответственно основной поток теплоносителя будет стремиться именно в этот контур. В результате в сети отопления тупикового типа возникает ситуация, когда в первом от котла отопительном приборе поддерживается слишком высокая температура, а последний радиатор оказывается слишком холодным и не может эффективно обогревать помещение.

Для устранения этого дисбаланса на каждый радиатор приходится ставить игольчатый вентиль или термостатический клапан для регулировки объема теплоносителя, подаваемого на каждый прибор. Таким образом, давление на конкретной батарее будет тем ниже, чем ближе она расположена к котлу. Однако серьезные сложности с балансировкой возникают, когда необходимо создать отопительную сеть значительной протяженности, например, если нужно обогреть двухэтажный дом. В таких случаях на первом радиаторе давление может быть занижено настолько, что теплоноситель в него просто не потечет, либо может не хватить настройки клапана. В этом случае оптимальным будет использование варианта с попутным движением теплоносителя.

Вариант с попутным движением теплоносителя дает возможность намного легче решить вопрос балансировки. Собственно, такой вопрос возникает только в том случае,
если используются батареи с разными характеристиками. Если все радиаторы в системе отопления имеют одно и то же число секций и одинаковые размеры, то попутная разводка является сбалансированной изначально и не требует применения специальной регулирующей арматуры. При разном количестве секций или при разных типоразмерах установленных в системе радиаторов ее придется балансировать. Однако сделать это будет намного легче по сравнению с тупиковой схемой.

Плюсы и минусы

Главным плюсом петли Тихельмана является именно ее сбалансированность. Выбор такой схемы позволит сократить количество установленной регулирующей арматуры. Соответственно, отпадает необходимость обслуживания дополнительных устройств и возможность их выхода из строя. В результате повышается общая надежность системы и упрощается ее эксплуатация.

Также за счет того, что система является сбалансированной, все батареи в ее составе греют практически одинаково без применения дополнительных решений. Это оптимизирует работу котла и насоса, снижает износ оборудования. Кроме того, в таком режиме повышается эффективность работы системы.

Петля Тихельмана подходит
для создания и систем с принудительной циркуляцией, и для самотечных систем. Наиболее распространены, безусловно, принудительные системы. Однако если возникает потребность создания системы с естественной циркуляцией теплоносителя, то хорошим выбором будет именно попутная схема. Это также объясняется сбалансированностью трубопровода и отсутствием необходимости в установке дополнительной регулирующей арматуры.

Радиаторы Lammin обладают высокой тепловой эффективностью и отличными гидравлическими характеристиками. Благодаря этому их использование дает возможность в полной мере использовать все преимущества данного типа отопительной системы.

Помимо перечисленных достоинств, петля Тихельмана имеет и ряд недостатков:

• существенное увеличение протяженности трубопроводов;
• необходимость использования труб различного диаметра;
• необходимость прокладки трех магистральных трубопроводов.

Главным
минусом является увеличенная протяженность трубопроводов. Это приводит к значительному росту материальных затрат на комплектацию системы отопления. Кроме того, перечисленные недостатки усложняют работы по ее монтажу.

В связи с этими недостатками схемы с попутным движением применяются реже, чем тупиковые. Однако для создания крупных систем с протяженными трубопроводами такая схема зачастую является просто незаменимой и обеспечивает максимальную эффективность.

Как установить радиаторы: выбор между последовательным и параллельным

Радиаторы лучше устанавливать последовательно или параллельно ? В этой статье мы объясним разницу между обоими методами установки и поможем вам выбрать между однотрубной системой и двухтрубной системой.

Установка радиаторов параллельно

При установке центрального отопления вам предоставляется выбор между однотрубной системой и двухтрубной системой .Двухтрубная система состоит, как вы уже догадались, из двух отдельных труб: одна для подачи горячей воды к радиаторам, а другая — для отвода отработанной воды обратно в котел. Другими словами, радиаторы устанавливаются параллельно . Хотя, как правило, более дорогая, чем однотрубная система, двухтрубная система является предпочтительным вариантом для современных зданий.

Двухтрубные системы бывают двух разновидностей :

• Двухтрубные системы с медными или пластиковыми трубами .Трубы присоединены к коллектору, каждый радиатор имеет отдельную подающую и обратную трубу. Этот тип системы на сегодняшний день является наиболее распространенным.
• Двухтрубные системы с стальными трубами : каждый радиатор отдельно подключается к подающим и обратным трубам.

Клапаны Vasco идеально подходят для обоих типов двухтрубных систем.

Как установить радиаторы серии

Однотрубная система широко применялась в жилищном строительстве в семидесятые и восьмидесятые годы.При последовательном подключении возвратная вода одного радиатора служит питанием для следующего. Следовательно, последний радиатор в системе передает меньше тепла, чем первый. Чтобы компенсировать потерю тепла, радиаторы должны увеличиваться в размерах по мере удаления от источника тепла. Другой вариант — установка перепускного клапана , который смешивает охлажденную возвратную воду с теплой водой перед ее подачей к следующему радиатору.

И последнее, но не менее важное: для последовательной установки радиаторов требуется труб подходящего размера ! Проконсультируйтесь со специалистом по отоплению или посетите наш центр загрузок, чтобы ознакомиться с технической информацией и инструкциями по установке.

(PDF) Сравнение производительности последовательных и параллельных систем отопления с тепловым насосом на солнечной энергии в Сиане, Китай

2

|

HUAN etAl.

АШП. С другой стороны, солнечное излучение

использовалось в качестве важного источника энергии для будущего развития из-за преимуществ

, таких как легкий доступ, низкие эксплуатационные расходы и меньшее воздействие

на окружающую среду6. —

сыновья, была предложена концепция системы SAHP, которая сочетает в себе солнечную энергию

и тепловой насос, 7 не только преодолевая низкую плотность и нестабильность солнечной энергии

, но и компенсируя низкую эффективность работы

. тепловой насос в условиях холода-

д.Таким образом, система SAHP может значительно сэкономить

энергии в зданиях.8 По сравнению с обычными солнечными водонагревателями

, система SHAP обеспечивает высокую температуру воды в

эффективным способом и, следовательно, эффективно уменьшает площадь коллектора

. 8,9 Sun et al9 исследовали характеристики системы

SAHP и системы ASHP в разные сезоны;

результаты показали, что первый работает лучше, чем

второй.Более того, большое количество исследований показало, что оптимизированная система SAHP

может стабильно работать ночью, в условиях полной облачности

или в странах и регионах

, в которых отсутствует солнечное излучение.10,11 Согласно режиму связи

Из солнечного коллектора и испарителя систему SAHP можно разделить на

на системы прямого расширения SAHP (DX ‐ SAHP) и

SAHP с косвенным расширением (IDX ‐ SAHP). Morrison

,

et al12 и Lerch et al13 обнаружили, что система DX-SAHP имеет

более высокую температуру испарения и более длительный срок службы коллектора —

времени, чем у системы IDX-SAHP.Кроме того, хладагент

системы DX ‐ SAHP протекает непосредственно внутри солнечного коллектора

, устраняя потери тепла из промежуточного теплообменника

. Однако из-за длинного контура циркуляции хладагента

это может вызвать утечку хладагента и захват хладагента

в испарителе и конденсаторе. Кроме того, система

DX ‐ SAHP серьезно зависит от солнечного излучения, 14,15

, что приводит к различиям в производительности в разных регионах.

Следовательно, система IDX ‐ SAHP постепенно превратилась в центр исследований

.

системы IDX ‐ SAHP можно разделить на три разные категории: последовательные, параллельные и комбинированные системы.

сплетения. 8,16

Стерлинг и Коллинз17 провели сравнительное исследование

среди систем IDX ‐ SAHP, a обычная система солнечных коллекторов

и электрическая система водяного отопления; Результаты показали, что система IDX ‐ SAHP является наиболее энергоэффективной

с наименьшими эксплуатационными затратами среди трех систем.

По сравнению с последовательной системой IDX ‐ SAHP, одним из преимуществ

параллельной системы IDX ‐ SAHP является то, что солнечный коллектор и

тепловой насос работают отдельно, что гарантирует надежность

горячего водоснабжения в случае одного из две части не работают.18

Еще одно преимущество состоит в том, что солнечный коллектор может обеспечить

большого количества тепла при обильном солнечном излучении, особенно

, особенно в летних условиях. Между тем, тепловые характеристики

и стабильность работы параллельной системы IDX‐

SAHP лучше, чем у последовательной системы.19,20

Panaras etal21,22 предложил проверенную теоретическую модель для

параллельной системы IDX ‐ SAHP и обнаружил, что по сравнению с солнечной системой горячего водоснабжения

, экономия энергии на 70% может быть достигнута за счет

Параллельная система по Афинским метеорологическим параметрам

, а коэффициент полезного действия составил 2.3. Хотя параллельная система

IDX ‐ SAHP использует как солнечную энергию, так и наружный воздух в качестве двойных источников тепла

, ее производительность будет ухудшаться при определенных условиях

, иногда даже ниже, чем у последовательной системы

.Kaygusuz23 создал математические модели серийных и параллельных систем IDX ‐ SAHP

и исследовал их

с помощью экспериментальных измерений и теоретического анализа. Результаты экспериментов

показали, что во время отопительного сезона

, то есть с ноября по апрель, средние значения COP для серийных и параллельных систем

составляют 4,0 и 3,0 соответственно. Более высокий КПД последовательной системы на

объясняется тем, что в этой системе солнечный коллектор

служит источником тепла испарения для теплового насоса

, обеспечивая стабильную и подходящую температуру испарения для теплового насоса в условиях с достаточная

солнечной радиации.Следовательно, последовательная система может обеспечить стабильную работу

даже в низкотемпературной среде.6 Комплексная система IDX ‐ SAHP

также называется системой с двумя источниками

и объединяет последовательную и параллельную системы. Таким образом, эта система

может потреблять энергию либо из солнечного теплового аккумулятора

, либо из атмосферы. Из-за сложной конфигурации

и соответствия между компонентами, эта система

имеет более высокую начальную стоимость и более высокие требования к управлению, чтобы обеспечить хорошую производительность.

В настоящее время исследования производительности системы SAHP обычно проводятся в конкретной среде. Из-за различий в соотношениях соответствия между окружающей средой и системой теплового насоса

, экспериментальные результаты, полученные

в разных регионах, сильно различаются24-26.

разделены на пять зон: суровый холод, холод, жаркое лето / холодная зима —

тер, жаркое лето / теплая зима и умеренные зоны.В зоне

жаркое лето / теплая зима часто идут дожди, а

— относительно низкая температура окружающей среды зимой, что отрицательно скажется на тепловой мощности и

COP системы теплового насоса. Li27 исследовал производительность

системы DX ‐ SAHP в городе Шанхай, а

обнаружил, что система может удовлетворить потребность в горячей воде

пользователей в дождливые дни, хотя и со скромной производительностью.

Таким образом, система DX ‐ SAHP подходит для Шанхая благодаря своей производительности и простой конструкции. Сяо изучил распределение солнечной радиации

в городе Ухань и обнаружил

, что сложная система подходит для этого региона и может нормально работать

независимо от облачности или в ночное время.28

Для холодной зоны, Ма 29 исследовали климатические параметры

в Тяньцзине, где минимальная температура окружающей среды

−11 ° C, а средняя температура −4.9 ° C в течение

самого холодного месяца. Результаты показали, что серийная система SAHP

должна применяться с КПД 2,4–3,27 в течение

отопительного периода. Из вышеупомянутой литературы можно увидеть, что

в разных климатических регионах, иногда

даже в одном и том же регионе (например, Шанхай и Ухань), оптимальная система

отличается. Учитывая расположение Сиань, где

параллельных и последовательных конфигураций в комбинированных системах солнечных и тепловых насосов: Анализ системы управления

Основные моменты

•

Солнечные системы и системы с тепловым насосом с параллельным / последовательным переключением на основе солнечной энергии. радиация.

•

Предложена стратегия поиска оптимального значения облучения для выполнения переключения.

•

Последовательный режим приводит к увеличению производительности отдельных компонентов.

•

Однако в большинстве тематических исследований по климату последовательный режим снижает сезонные характеристики систем.

•

Обсуждается решение логики управления для лучшего использования потенциала последовательного режима.

Реферат

В этой статье представлено моделирование двух систем с солнечными тепловыми насосами, одной для бытового горячего водоснабжения и другой для отопления помещений в двух различных конфигурациях.Обе конфигурации системы могут переключаться между параллельной и последовательной работой. Конфигурация «A» использует тепловой насос с двумя испарителями, что позволяет работать как тепловой насос источника воздуха или как тепловой насос источника воды. Конфигурация «B» использует теплообменник для предварительного нагрева воздуха, поступающего в тепловой насос типа «воздух-вода». Эти конфигурации смоделированы в TRNSYS 17 для оценки их производительности в трех чилийских городах: Сантьяго, Консепсьон и Пуэрто-Монт. Система управления применяет критерий переключения между режимами работы, основанный, прежде всего, на доступном солнечном излучении.Согласно результатам, индивидуальные показатели производительности теплового насоса и солнечных коллекторов увеличиваются. Тем не менее, результаты показывают, что коэффициент сезонной производительности всей системы уменьшается, когда она переключается с параллельной на последовательную. В случае отопления помещений Конфигурация A с использованием откачанных трубчатых коллекторов показывает снижение сезонного фактора производительности с 5,85 до 4,78 в Сантьяго, с 5,35 до 4,30 для Консепсьона и с 4,70 до 3,87 для Пуэрто-Монт. Во всех тематических исследованиях для неглазурованных коллекторов максимальное снижение SPF составляет 0.04 и максимальное увеличение 0,01. На полученные результаты может повлиять применяемый критерий переключения, используемый в этом исследовании, который не заставляет солнечные коллекторы увеличивать время работы за счет охлаждения их тепловым насосом. Затем, для тематических исследований, невключение дополнительного времени работы солнечного коллектора приводит к снижению производительности системы.

Ключевые слова

Тепловой насос с двумя источниками

Тепловые насосы с использованием солнечной энергии

Коллекторы с вакуумированными трубками

Солнечные коллекторы без остекления

Системы управления

Горячее водоснабжение

Отопление помещений

Рекомендуемые статьи (полный текст)

© 2019 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Следует ли подключать нагреватели параллельно или последовательно?

Домой> Архив блога> Категория: Промышленное отопление> Следует ли подключать обогреватели параллельно или последовательно?

Следует подключать обогреватели параллельно или последовательно?

Итак, ваши обогреватели должны быть подключены параллельно или последовательно? Этот вопрос возникает, когда к источнику питания необходимо подключить более одного нагревателя.Обычно любое количество нагревателей может быть подключено параллельно, но обычно только два нагревателя подключаются последовательно. Последовательное подключение более двух нагревателей значительно усложняется. Если нагреватели подключены последовательно, отказ одного нагревателя может повлиять на другие нагреватели. При параллельном подключении нагревателей отказ одного нагревателя обычно не влияет на другие нагреватели.

Самая распространенная пара

Чаще всего используется двухкомпонентный нагреватель. В этом случае, если нагреватели подключены последовательно, напряжение каждого нагревателя должно быть равно половине общего доступного напряжения.Например, два нагревателя на 240 вольт, подключенные последовательно к источнику питания на 480 вольт. Также мощность каждого нагревателя должна быть одинаковой. (Если мощность и напряжение каждого нагревателя не равны, нагреватели не будут делить общее напряжение поровну.) Если два нагревателя подключены параллельно, напряжение каждого нагревателя должно быть таким же, как напряжение питания.

Итак, почему нужно выбирать один путь вместо другого?

Одна из причин заключается в том, что некоторые нагреватели не могут быть надежно построены при одном напряжении.Это связано с физическими размерами нагревателя, а также с ваттами и вольтами. В основном вам нужен оптимальный размер провода элемента (провода, который нагревается докрасна) в нагревателе. В некоторых нагревателях из-за небольшого расстояния нагреватель не может быть построен на 480 вольт. Кроме того, если вы подключите последовательно, отказ одного нагревателя, скорее всего, повлияет на другой нагреватель.

Заключение

Помните, что при параллельном подключении каждый нагреватель имеет одинаковое напряжение, но последовательно, каждый нагреватель имеет одинаковый ток.По сути, вы подключаете последовательно только тогда, когда у вас есть два нагревателя одинаковой мощности и напряжения. В большинстве других случаев вы подключаете параллельно.

Ищете нашу продукцию? Щелкните здесь, чтобы просмотреть полную линейку промышленных обогревателей и аксессуаров для промышленного обогрева от Thermal Corporation.

Написано Джимом Диксоном
Отредактировано Шелби Рис
Дата публикации: 20.07.2014
Последнее обновление: 09.06.2019

Кривая отопления — что это такое и как ее настроить?

Современное домашнее отопление полностью управляемо.Пользователь должен только ввести соответствующие настройки, в соответствии с которыми будут настраиваться отдельные параметры. Одним из важнейших показателей является так называемая кривая нагрева. В этой статье вы узнаете, что такое кривая нагрева и как ее правильно выставить.

Что такое кривая нагрева?

Кривая отопления — это соотношение между температурой подачи в систему отопления и температурой наружного воздуха. Кривая нагрева определяет, до какой температуры котел ЦО должен нагревать воду при заданной температуре наружного воздуха. Эта взаимосвязь описывается с помощью двух параметров: наклона кривой и ее уровня. Прототипом кривой нагрева стала так называемая «таблица Стокера», которая помогла определить требуемую температуру подачи в систему отопления в зависимости от температуры наружного воздуха. В случае кривой нагрева это выполняется автоматически благодаря погодному управлению, которое регулирует температуру подачи в зависимости от температуры наружного воздуха.

Как выглядит кривая нагрева?

Доступные кривые нагрева представляют собой изогнутые линии на графике.По горизонтальной оси отмечена внешняя температура, по вертикальной — подача тепла. Задача пользователя — выбрать правильную кривизну и поочередно переместить ее вверх или вниз. Оптимальная настройка кривой нагрева заключается в поддержании одинаковой температуры внутри здания при разных температурах наружного воздуха. Время, затраченное на настройку, окупается в виде более высокого теплового комфорта и меньших счетов за отопление. Когда на улице становится холоднее, контроллер автоматически повышает температуру котловой воды ЦО, предотвращая, таким образом, охлаждение помещений.

Чем больше наклон кривой нагрева, тем теплее вода в системе отопления и тем больше тепла передается в комнаты.

Кривая отопления и тип системы отопления

Системы отопления дома различаются, и это необходимо учитывать при настройке кривой нагрева. Это связано с разными номинальными температурами подачи и возврата. Системы теплого пола благодаря своим особенностям эффективно работают при низких температурах, и для них подходят пологие кривые нагрева. Например, в системе теплого пола температура подачи может составлять 28 ° C, а температура возврата 23 ° C. Снижение температуры обратной воды системы отопления имеет решающее значение для повышения эффективности конденсационного котла. Конденсационный котел не будет конденсировать водяной пар из дымовых газов при слишком высокой температуре воды, что значительно снизит его эффективность. Следовательно, в случае конденсационных котлов и тепловых насосов очень важно обеспечить эффективную работу установки при минимально возможной температуре воды ЦО. Для отопления современного дома радиаторами верхний предел температуры радиатора составляет 60 ° C.

Кривая нагрева и заметный тепловой комфорт

На практике пользователи выбирают кривую нагрева методом проб и ошибок. Хотя монтажник может сделать предварительные приготовления, на самом деле каждый пользователь должен настроить кривую нагрева в соответствии с индивидуальными потребностями для достижения желаемого теплового комфорта. Изменения могут быть внесены на основании наблюдений за колебаниями температуры во время отопительного сезона. Рекомендуется действовать по принципу: когда наружная температура выше 0 ° C, изменения должны быть внесены посредством параллельного сдвига e.грамм. точки излома кривой нагрева, потому что это оказывает наибольшее влияние на температуру в помещениях. В холодную погоду следует отрегулировать наклон кривой нагрева, потому что этот параметр имеет решающее значение для температуры в комнатах, а также для нашего комфорта.

Дополнительные факторы

Помимо температуры наружного воздуха и типа системы отопления стоит учитывать и другие факторы. К ним относятся тепловая инерция здания, тепловая мощность здания (в зависимости от конструкции) и тепло от солнечного света.Оба изменения, которые включают смещение кривой, а также регулировку ее наклона, должны производиться постепенно (по одному градусу за раз) с последующим наблюдением за изменением теплового комфорта в комнатах.

Кривая нагрева в контроллерах отопления производства TECH CONTROLLERS

В устройствах TECH Controllers погодное управление возможно в контроллерах котлов ЦО, а также в контроллерах систем, поддерживающих смесительный клапан. Установка правильной температуры зависит от наружной температуры и выполняется с помощью клапана.Кривая нагрева строится на основе четырех предварительно заданных значений температуры. Для правильной работы клапана пользователь определяет заданную температуру (после клапана) для 4 промежуточных внешних температур: -20 ° C, -10 ° C, 0 ° C, 10 ° C. Каждая увеличение или уменьшение температуры сдвигает кривую на заданное значение. Существует взаимосвязь между количеством точек, составляющих кривую, и точностью системы: чем больше точек используется для построения кривой, тем выше ее точность.Четыре точки в случае контроллеров TECH кажутся очень хорошим компромиссом, обеспечивающим приличную точность и легкость установки курса этой кривой.
Чтобы погодное управление работало эффективно, внешний датчик не должен подвергаться воздействию солнечного света или погодных условий. После того, как он был установлен в подходящем месте, необходимо активировать функцию управления погодой в меню контроллера.

Управление по погоде для вашего повседневного комфорта

Погодный контроль работы и эффективности нагревательных устройств предлагает совершенно новые возможности.Благодаря такому контролю температура воды ЦО не повышается чрезмерно, и вся система достигает гораздо более высокого КПД. Предполагается, что в среднем каждое повышение температуры внутри здания на 1 ° C увеличивает расход топлива котла ЦО на целых 6%. По этой причине разумно стремиться установить как можно более низкую кривую нагрева, чтобы обеспечить тепловой комфорт в здании. Однако стоит помнить, что погодный контроллер может изменять только один параметр, общий для всего здания, а именно температуру воды ЦО.С другой стороны, современные комнатные регуляторы реагируют на изменения температуры внутри здания. Сигнал от комнатного регулятора может скорректировать текущую температуру клапана, рассчитанную контроллером, и понизить эту температуру на заданное пользователем значение.

Теплообменники — типы, конструкции, применение и руководство по выбору

Крупным планом часть теплообменника вода-воздух.

Изображение предоставлено: Alaettin YILDIRIM / Shutterstock.com

Теплообменники — это устройства, предназначенные для передачи тепла между двумя или более жидкостями, т.е.е. жидкости, пары или газы — разной температуры. В зависимости от типа используемого теплообменника процесс теплопередачи может быть газ-газ, жидкость-газ или жидкость-жидкость и происходить через твердый сепаратор, который предотвращает смешивание текучих сред, или прямой поток жидкости. контакт. Другие характеристики конструкции, включая конструкционные материалы и компоненты, механизмы теплопередачи и конфигурации потока, также помогают классифицировать и классифицировать типы доступных теплообменников. Эти теплообменные устройства находят применение в самых разных отраслях промышленности, они спроектированы и изготовлены для использования в процессах как нагрева, так и охлаждения.

Эта статья посвящена теплообменникам, исследует их различные конструкции и типы и объясняет их соответствующие функции и механизмы. Кроме того, в этой статье приводятся рекомендации по выбору и общие области применения для каждого типа теплообменного устройства.

Термодинамика теплообменника

Конструкция теплообменника — это упражнение в термодинамике, науке, изучающей поток тепловой энергии, температуру и взаимосвязь с другими формами энергии.Чтобы понять термодинамику теплообменника, хорошей отправной точкой является изучение трех способов передачи тепла — теплопроводности, конвекции и излучения. В следующих разделах представлен обзор каждого из этих режимов теплопередачи.

Проводимость

Проводимость — это передача тепловой энергии между материалами, находящимися в контакте друг с другом. Температура — это мера средней кинетической энергии молекул в материале — более теплые объекты (которые имеют более высокую температуру) демонстрируют большее молекулярное движение.Когда более теплый объект соприкасается с более холодным объектом (тем, который имеет более низкую температуру), происходит передача тепловой энергии между двумя материалами, при этом более холодный объект получает больше энергии, а более теплый объект становится менее энергичным. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.

Скорость, с которой тепловая энергия передается в материале за счет теплопроводности, определяется следующим выражением:

В этом выражении Q представляет количество тепла, передаваемого через материал во времени t , ΔT — это разница температур между одной стороной материала и другой (температурный градиент), A — это площадь поперечного сечения материала, а d — толщина материала.Константа k известна как теплопроводность материала и является функцией внутренних свойств материала и его структуры. Воздух и другие газы обычно имеют низкую теплопроводность, в то время как неметаллические твердые вещества показывают более высокие значения, а металлические твердые тела обычно показывают самые высокие значения.

Конвекция

Конвекция — это передача тепловой энергии от поверхности за счет движения нагретой жидкости, такой как воздух или вода.Большинство жидкостей расширяются при нагревании и, следовательно, становятся менее плотными и поднимаются по сравнению с другими более холодными частями жидкости. Таким образом, когда воздух в комнате нагревается, он поднимается к потолку, потому что он теплее и менее плотный, и передает тепловую энергию, когда сталкивается с более холодным воздухом в комнате, затем становится более плотным и снова падает на пол. Этот процесс создает поток естественной или свободной конвекции. Конвекция также может происходить за счет так называемой принудительной или вспомогательной конвекции, например, когда нагретая вода перекачивается по трубе, например, в системе водяного отопления.

Для свободной конвекции скорость передачи тепла выражается законом охлаждения Ньютона:

Где Q-точка — скорость передачи тепла, h _c — коэффициент конвективной теплопередачи, A — площадь поверхности, на которой происходит процесс конвекции, а ΔT — разница температур между поверхность и жидкость. Коэффициент конвективной теплопередачи h _c является функцией свойств жидкости, аналогично теплопроводности материала, упомянутого ранее в отношении теплопроводности.

Излучение

Тепловое излучение — это механизм передачи тепловой энергии, который включает излучение электромагнитных волн от нагретой поверхности или объекта. В отличие от теплопроводности и конвекции, тепловому излучению не требуется промежуточная среда для переноса энергии волны. Все объекты, температура которых выше абсолютного нуля (-273,15 ^o C), излучают тепловое излучение в обычно широком спектральном диапазоне.

Чистая скорость радиационных потерь тепла может быть выражена с помощью закона Стефана-Больцмана следующим образом:

, где Q — теплопередача в единицу времени, T _h — температура горячего объекта (в абсолютных единицах, ^o K), T _c — температура более холодных окружающих сред. (также в абсолютных единицах, ^o K), σ — постоянная Стефана-Больцмана (значение которой равно 5.6703 x 10 ^-8 Вт / м ² K ⁴ ). Термин, представленный ε , является коэффициентом излучения материала и может иметь значение от 0 до 1, в зависимости от характеристик материала и его способности отражать, поглощать или передавать излучение. Это также функция температуры материала.

Основные принципы теплообменников

Независимо от типа и конструкции, все теплообменники работают в соответствии с одними и теми же фундаментальными принципами, а именно нулевым, первым и вторым законами термодинамики, которые описывают и определяют перенос или «обмен» тепла от одной жидкости к другой.

• Нулевой закон термодинамики гласит, что термодинамические системы, находящиеся в тепловом равновесии, имеют одинаковую температуру. Кроме того, если каждая из двух систем находится в тепловом равновесии с третьей системой, то две первые системы должны быть в равновесии друг с другом; таким образом, все три системы имеют одинаковую температуру. Этот закон, предшествующий трем другим законам термодинамики по порядку, но не в развитии, не только выражает тепловое равновесие как переходное свойство, но также определяет понятие температуры и устанавливает ее как измеримое свойство термодинамических систем.
• Первый закон термодинамики основан на нулевом законе, устанавливая внутреннюю энергию ( U ) как еще одно свойство термодинамических систем и указывая на влияние тепла и работы на внутреннюю энергию системы и энергию окружающей среды. Кроме того, первый закон — также называемый законом обмена энергией — по существу гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, а только передана другой термодинамической системе или преобразована в другую форму (например,г., обогревать или работать).

  Например, если тепло поступает в систему из окружающей среды, происходит соответствующее увеличение внутренней энергии системы и уменьшение энергии окружающей среды. Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔU _{система} представляет внутреннюю энергию системы, а ΔU _{окружающей среды} представляет внутреннюю энергию окружающей среды:

• Второй закон термодинамики устанавливает энтропию ( S ) как дополнительное свойство термодинамических систем и описывает естественную и неизменную тенденцию Вселенной и любой другой замкнутой термодинамической системы к увеличению энтропии с течением времени.Этот принцип можно проиллюстрировать следующим уравнением, где ΔS представляет собой изменение энтропии, ΔQ представляет собой изменение тепла, добавляемого к системе, а T представляет собой абсолютную температуру:

  Он также используется для объяснения тенденции двух изолированных систем — когда они могут взаимодействовать и свободны от всех других влияний — двигаться к термодинамическому равновесию. Как установлено вторым законом, энтропия может только увеличиваться, но не уменьшаться; следовательно, каждая система по мере увеличения энтропии неизменно движется к наивысшему значению, достижимому для указанной системы.При этом значении система достигает состояния равновесия, при котором энтропия больше не может увеличиваться (поскольку она максимальна) или уменьшаться, поскольку это действие нарушит Второй закон. Следовательно, единственные возможные изменения системы — это те, в которых энтропия не претерпевает изменений (то есть отношение тепла, добавленного или отведенного к системе, к абсолютной температуре остается постоянным).

В совокупности эти принципы определяют основные механизмы и операции теплообменников; Нулевой закон устанавливает температуру как измеримое свойство термодинамических систем, Первый закон описывает обратную связь между внутренней энергией системы (и ее преобразованными формами) и энергией окружающей среды, а Второй закон выражает тенденцию двух взаимодействующих систем к двигаться к тепловому равновесию.Таким образом, теплообменники функционируют, позволяя жидкости более высокой температуры ( F ₁ ) взаимодействовать — прямо или косвенно — с жидкостью более низкой температуры ( F ₂ ), что позволяет тепло для передачи от F ₁ к F ₂ для движения к равновесию. Эта передача тепла приводит к снижению температуры для F ₁ и увеличению температуры для F ₂ .В зависимости от того, нацелено ли приложение на нагрев или охлаждение жидкости, этот процесс (и устройства, которые его используют) можно использовать для направления тепла к системе или от нее, соответственно.

Расчетные характеристики теплообменника

Как указано выше, все теплообменники работают по одним и тем же основным принципам. Однако эти устройства можно классифицировать и классифицировать по-разному в зависимости от их конструктивных характеристик. К основным характеристикам, по которым можно отнести теплообменники, относятся:

• Конфигурация потока
• Способ строительства
• Механизм теплопередачи

Конфигурация потока

Конфигурация потока, также называемая устройством потока, теплообменника относится к направлению движения текучих сред внутри теплообменника относительно друг друга.В теплообменниках используются четыре основные конфигурации потока:

• Попутный поток
• Противоток
• Поперечный поток
• Гибридный поток

Попутный поток

Теплообменники с прямоточным потоком , также называемые теплообменниками с параллельным потоком, представляют собой теплообменные устройства, в которых жидкости движутся параллельно и в одном направлении друг с другом. Хотя такая конфигурация обычно приводит к более низкой эффективности, чем устройство противотока, она также обеспечивает максимальную тепловую однородность по стенкам теплообменника.

Противоток

Противоточные теплообменники , также известные как противоточные теплообменники, спроектированы таким образом, что жидкости движутся антипараллельно (т. Е. Параллельно, но в противоположных направлениях) друг другу внутри теплообменника. Наиболее часто используемая из конфигураций потока, устройство противотока обычно демонстрирует наивысшую эффективность, поскольку оно обеспечивает наибольшую теплопередачу между жидкостями и, следовательно, наибольшее изменение температуры.

Поперечный поток

В теплообменниках перекрестного тока жидкости текут перпендикулярно друг другу. Эффективность теплообменников, в которых используется такая конфигурация потока, находится между противоточными и прямоточными теплообменниками.

Гибридный поток

Теплообменники с гибридным потоком демонстрируют некоторую комбинацию характеристик ранее упомянутых конфигураций потока. Например, конструкции теплообменников могут использовать несколько каналов и устройств (например.g., как противоточные, так и перекрестные потоки) в одном теплообменнике. Эти типы теплообменников обычно используются с учетом ограничений приложения, таких как пространство, бюджетные затраты или требования к температуре и давлению.

На рисунке 1 ниже показаны различные доступные конфигурации потока, включая конфигурацию с перекрестным / противотоком, которая является примером конфигурации гибридного потока.

Рисунок 1 — Конфигурации потока теплообменника

Метод строительства

В то время как в предыдущем разделе теплообменники были классифицированы на основе типа используемой конфигурации потока, в этом разделе они классифицируются на основе их конструкции.Конструктивные характеристики, по которым можно классифицировать эти устройства, включают:

• Рекуперативная и регенеративная
• Прямое и косвенное
• Статическая и динамическая
• Типы используемых компонентов и материалов

Рекуперативная и регенеративная

Теплообменники можно разделить на рекуперативные теплообменники и рекуперативные теплообменники.

Разница между системами рекуперативного и рекуперативного теплообменника заключается в том, что в рекуперативных теплообменниках (обычно называемых рекуператорами) каждая жидкость одновременно течет через свой собственный канал внутри теплообменника.С другой стороны, регенеративных теплообменников , также называемых емкостными теплообменниками или регенераторами, поочередно позволяют более теплым и более холодным жидкостям проходить через один и тот же канал. И рекуператоры, и регенераторы могут быть далее разделены на различные категории теплообменников, такие как прямые или косвенные, статические или динамические, соответственно. Из двух указанных типов рекуперативные теплообменники чаще используются в промышленности.

Прямая и косвенная

Рекуперативные теплообменники используют процессы прямой или косвенной контактной передачи для обмена теплом между жидкостями.

В теплообменниках прямого контакта жидкости не разделяются внутри устройства, а тепло передается от одной жидкости к другой посредством прямого контакта. С другой стороны, в косвенных теплообменниках жидкости остаются отделенными друг от друга теплопроводными компонентами, такими как трубы или пластины, на протяжении всего процесса теплопередачи. Компоненты сначала получают тепло от более теплой жидкости, когда она течет через теплообменник, а затем передают тепло более холодной жидкости, когда она течет через теплообменник.Некоторые из устройств, в которых используются процессы прямого контактного переноса, включают градирни и паровые инжекторы, в то время как устройства, в которых используются процессы косвенного контактного переноса, включают трубчатые или пластинчатые теплообменники.

Статическая и динамическая

Существует два основных типа регенеративных теплообменников — статические теплообменники и динамические теплообменники. В статических регенераторах (также известных как регенераторы с неподвижным слоем) материал и компоненты теплообменника остаются неподвижными при прохождении жидкости через устройство, в то время как в динамических регенераторах материал и компоненты перемещаются на протяжении всего процесса теплопередачи.Оба типа подвержены риску перекрестного загрязнения между потоками текучей среды, что требует тщательного проектирования во время производства.

В одном из примеров статического типа более теплая жидкость проходит через один канал, в то время как более холодная жидкость проходит через другой в течение фиксированного периода времени, в конце которого с помощью быстродействующих клапанов происходит реверсирование потока, так что два жидкости переключают каналы. В примере динамического типа обычно используется вращающийся теплопроводный компонент (например,g., барабан), через который непрерывно протекают более теплые и более холодные жидкости, хотя и отдельными, изолированными секциями. По мере вращения компонента любая заданная секция поочередно проходит через потоки более теплого пара и более холодного пара, позволяя компоненту поглощать тепло от более теплой жидкости и передавать тепло более холодной жидкости по мере прохождения через нее. На рисунке 2 ниже показан процесс теплопередачи в регенераторе роторного типа с противоточной конфигурацией.

Рисунок 2 — Теплообмен в регенераторе роторного типа

Компоненты и материалы теплообменника

Есть несколько типов компонентов, которые могут использоваться в теплообменниках, а также широкий спектр материалов, используемых для их изготовления.Используемые компоненты и материалы зависят от типа теплообменника и его предполагаемого применения.

Некоторые из наиболее распространенных компонентов, используемых для создания теплообменников, включают кожухи, трубки, спиральные трубки (змеевики), пластины, ребра и адиабатические колеса. Более подробная информация о том, как эти компоненты работают в теплообменнике, будет предоставлена ​​в следующем разделе (см. Типы теплообменников).

В то время как металлы очень подходят — и широко используются — для изготовления теплообменников из-за их высокой теплопроводности, как в случае теплообменников из меди, титана и нержавеющей стали, другие материалы, такие как графит, керамика, композиты или пластмассы , может дать большие преимущества в зависимости от требований приложения теплопередачи.

Рисунок 3 — Классификация теплообменников по конструкции

Примечания: * Теплообменные устройства, перечисленные под строительной классификацией, являются лишь небольшой частью из имеющихся.
** Представленная классификация соответствует информации, опубликованной на сайте Thermopedia.com.

Механизм теплопередачи

В теплообменниках используются два типа механизмов теплопередачи — однофазный или двухфазный.

В однофазных теплообменниках жидкости не претерпевают каких-либо фазовых превращений в процессе теплопередачи, что означает, что как более теплые, так и более холодные жидкости остаются в том же состоянии вещества, в котором они попали в теплообменник.Например, в приложениях теплопередачи вода-вода более теплая вода теряет тепло, которое затем передается более холодной воде и не превращается в газ или твердое тело.

С другой стороны, в двухфазных теплообменниках текучие среды действительно испытывают фазовый переход во время процесса теплопередачи. Фазовое изменение может происходить в одной или обеих участвующих текучих средах, приводя к переходу из жидкости в газ или из газа в жидкость. Обычно устройства, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи, требуют более сложных конструктивных решений, чем устройства, в которых используется однофазный механизм теплопередачи.Некоторые из доступных типов двухфазных теплообменников включают бойлеры, конденсаторы и испарители.

Типы теплообменников

Исходя из указанных выше конструктивных характеристик, доступно несколько различных вариантов теплообменников. Некоторые из наиболее распространенных вариантов, используемых в промышленности, включают:

• Кожухотрубные теплообменники
• Двухтрубный теплообменник
• Пластинчатые теплообменники
• Конденсаторы, испарители и котлы

Кожухотрубные теплообменники

Наиболее распространенный тип теплообменников, кожухотрубных теплообменников состоит из одной трубы или ряда параллельных трубок (т.е. пучок труб), заключенный в герметичный цилиндрический сосуд высокого давления (т.е. оболочку). Конструкция этих устройств такова, что одна жидкость протекает через меньшую трубку (трубки), а другая жидкость течет вокруг ее / их внешней (их) стороны и между ними / ими внутри герметичной оболочки. Другие конструктивные характеристики, доступные для этого типа теплообменника, включают ребристые трубы, одно- или двухфазную теплопередачу, противоток, прямоточный или перекрестный поток, а также однопроходные, двух- или многопроходные конфигурации.

Некоторые из типов кожухотрубных теплообменников включают спиральные теплообменники и двухтрубные теплообменники, а некоторые из применений включают предварительный нагрев, охлаждение масла и производство пара.

Пучок труб теплообменника крупным планом.

Изображение предоставлено: Антон Москвитин / Shutterstock.com

Двухтрубные теплообменники

Кожухотрубный теплообменник, двухтрубные теплообменники используют простейшую конструкцию и конфигурацию теплообменника, состоящую из двух или более концентрических цилиндрических труб или трубок (одна большая труба и одна или несколько меньших трубок).В соответствии с конструкцией всех кожухотрубных теплообменников одна жидкость протекает через меньшую трубу (и), а другая жидкость течет вокруг меньшей трубы (ов) внутри большей трубы.

Требования к конструкции двухтрубных теплообменников включают характеристики рекуперативного и косвенного типов, упомянутых ранее, поскольку жидкости остаются разделенными и текут по своим собственным каналам на протяжении всего процесса теплопередачи. Однако существует некоторая гибкость в конструкции двухтрубных теплообменников, поскольку они могут быть спроектированы с прямоточным или противоточным потоком и использоваться модульно в последовательной, параллельной или последовательно-параллельной конфигурации внутри системы.Например, на рисунке 4 ниже показан перенос тепла в изолированном двухтрубном теплообменнике с прямоточной конфигурацией.

Рисунок 4 — Теплообмен в двухтрубном теплообменнике

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники, также называемые пластинчатыми теплообменниками, состоят из нескольких тонких гофрированных пластин, связанных вместе. Каждая пара пластин создает канал, по которому может течь одна жидкость, и пары уложены друг на друга и прикреплены посредством болтов, пайки или сварки, так что между парами создается второй канал, через который может течь другая жидкость.

Стандартная пластинчатая конструкция также доступна с некоторыми вариациями, например пластинчато-ребристыми или пластинчатыми теплообменниками. Пластинчато-ребристые теплообменники используют ребра или распорки между пластинами и позволяют использовать несколько конфигураций потока и более двух потоков жидкости, проходящих через устройство. Пластинчатые теплообменники с подушками оказывают давление на пластины, чтобы повысить эффективность теплопередачи по поверхности пластины. Некоторые из других доступных типов включают пластинчатые и рамные, пластинчатые и кожуховые и спирально-пластинчатые теплообменники.

Пластинчатый теплообменник крупным планом.

Кредит изображения: withGod / Shutterstock.com

Конденсаторы, испарители и котлы

Котлы, конденсаторы и испарители — это теплообменники, в которых используется двухфазный механизм теплопередачи. Как упоминалось ранее, в двухфазных теплообменниках одна или несколько текучих сред претерпевают фазовое изменение во время процесса теплопередачи, переходя либо из жидкости в газ, либо из газа в жидкость.

Конденсаторы — это теплообменные устройства, которые забирают нагретый газ или пар и охлаждают его до точки конденсации, превращая газ или пар в жидкость.С другой стороны, в испарителях и котлах процесс теплопередачи переводит жидкости из жидкой формы в газообразную или парообразную.

Другие варианты теплообменников

Теплообменники используются во множестве областей применения в самых разных отраслях промышленности. Следовательно, существует несколько вариантов теплообменников, каждый из которых соответствует требованиям и спецификациям конкретного применения. Помимо упомянутых выше вариантов, доступны другие типы, включая теплообменники с воздушным охлаждением, теплообменники с вентиляторным охлаждением и теплообменники с адиабатическим колесом.

Рекомендации по выбору теплообменника

Несмотря на то, что существует широкий спектр теплообменников, пригодность каждого типа (и его конструкции) для передачи тепла между жидкостями зависит от технических характеристик и требований области применения. Эти факторы в значительной степени определяют оптимальную конструкцию желаемого теплообменника и влияют на соответствующие расчеты номинальных характеристик и размеров.

Некоторые из факторов, которые профессионалы отрасли должны учитывать при проектировании и выборе теплообменника, включают:

• Тип жидкостей, поток жидкости и их свойства
• Требуемая тепловая мощность
• Ограничения по размеру
• Стоимость

Тип жидкости, поток и свойства

Конкретный тип жидкостей — e.г., воздух, вода, масло и т. д. — задействованные, а также их физические, химические и термические свойства — например, фаза, температура, кислотность или щелочность, давление и скорость потока и т. д. — помогают определить конфигурацию потока и наиболее подходящую конструкцию. для этого конкретного приложения теплопередачи.

Например, если речь идет о коррозионных жидкостях, жидкостях с высокой температурой или под высоким давлением, конструкция теплообменника должна выдерживать высокие нагрузки в процессе нагрева или охлаждения. Одним из способов выполнения этих требований является выбор конструкционных материалов, обладающих желаемыми свойствами: графитовые теплообменники демонстрируют высокую теплопроводность и коррозионную стойкость, керамические теплообменники могут выдерживать температуры, превышающие точки плавления многих обычно используемых металлов, а пластиковые теплообменники обеспечивают высокую теплопроводность и устойчивость к коррозии. недорогая альтернатива, которая сохраняет умеренную степень коррозионной стойкости и теплопроводности.

Керамический теплообменник

Изображение предоставлено: CG Thermal

Другой метод заключается в выборе конструкции, подходящей для свойств жидкости: пластинчатые теплообменники могут работать с жидкостями от низкого до среднего давления, но с более высокими расходами, чем другие типы теплообменников, а двухфазные теплообменники необходимы при работе с жидкостями, которые требуют фазового перехода в процессе теплопередачи. Другие свойства текучей среды и потока текучей среды, которые специалисты отрасли могут учитывать при выборе теплообменника, включают вязкость текучей среды, характеристики загрязнения, содержание твердых частиц и присутствие водорастворимых соединений.

Тепловые выходы

Тепловая мощность теплообменника относится к количеству тепла, передаваемому между жидкостями, и соответствующему изменению температуры в конце процесса теплопередачи. Передача тепла внутри теплообменника приводит к изменению температуры в обеих жидкостях, понижая температуру одной жидкости при отводе тепла и повышая температуру другой жидкости при добавлении тепла. Желаемая тепловая мощность и скорость теплопередачи помогают определить оптимальный тип и конструкцию теплообменника, поскольку некоторые конструкции теплообменников предлагают более высокие скорости теплопередачи через нагреватель и могут выдерживать более высокие температуры, чем другие конструкции, хотя и с более высокой стоимостью.

Ограничения по размеру

После выбора оптимального типа и конструкции теплообменника распространенной ошибкой является покупка слишком большого для данного физического пространства. Часто более разумно приобрести теплообменное устройство такого размера, который оставляет место для дальнейшего расширения или добавления, чем выбирать устройство, которое полностью охватывает пространство. Для применений с ограниченным пространством, например, в самолетах или автомобилях, компактные теплообменники обеспечивают высокую эффективность теплопередачи в меньших и более легких решениях.Эти теплообменные устройства характеризуются высоким отношением площади поверхности теплообмена к объему, поэтому доступны несколько вариантов этих теплообменников, в том числе компактные пластинчатые теплообменники. Как правило, эти устройства имеют соотношение ≥700 м ² / м ³ для приложений газ-газ и ≥400 м ² / м ³ для жидкости-к- газовые приложения.

Стоимость

Стоимость теплообменника включает не только начальную цену оборудования, но также затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание в течение всего срока службы устройства.Несмотря на то, что необходимо выбрать теплообменник, который эффективно удовлетворяет требованиям приложений, также важно учитывать общие затраты на выбранный теплообменник, чтобы лучше определить, стоит ли оно вложенных средств. Например, изначально дорогой, но более прочный теплообменник может привести к снижению затрат на техническое обслуживание и, следовательно, к меньшим общим расходам в течение нескольких лет, в то время как более дешевый теплообменник может быть изначально дешевле, но потребует нескольких ремонтов и замен. в те же сроки.

Оптимизация дизайна

Проектирование оптимального теплообменника для конкретного применения (с конкретными спецификациями и требованиями, указанными выше) включает определение изменения температуры жидкостей, коэффициента теплопередачи и конструкции теплообменника и их соотнесение со скоростью теплопередачи. . Две основные проблемы, которые возникают при достижении этой цели, — это расчет номинальных характеристик и размеров устройства.

Рейтинг относится к расчету тепловой эффективности (т.е. эффективность) теплообменника заданной конструкции и размера, включая скорость теплопередачи, количество тепла, передаваемого между жидкостями и соответствующее изменение температуры, а также общий перепад давления на устройстве. Определение размеров относится к расчету требуемых общих размеров теплообменника (т. Е. Площади поверхности, доступной для использования в процессе теплопередачи), включая длину, ширину, высоту, толщину, количество компонентов, геометрию компонентов и их расположение, и т.п., для приложения с заданными техническими характеристиками и требованиями. Конструктивные характеристики теплообменника — например, конфигурация потока, материал, компоненты конструкции, геометрия и т. Д. — влияют как на номинальные характеристики, так и на расчет размеров. В идеале, оптимальная конструкция теплообменника для приложения находит баланс (с факторами, оптимизированными в соответствии с указаниями проектировщика) между номинальными характеристиками и размерами, которые удовлетворяют технологическим спецификациям и требованиям при минимально необходимых затратах.

Области применения теплообменников

Теплообменники — это устройства, используемые в промышленности как для нагрева, так и для охлаждения.Доступны несколько вариантов теплообменников, которые находят применение в самых разных отраслях промышленности, в том числе:

В таблице 1 ниже указаны некоторые из общих отраслей промышленности и применения ранее упомянутых типов теплообменников.

Таблица 1 — Отрасли и области применения теплообменников по типам

Тип теплообменника	Общие отрасли промышленности и приложения
Кожух и трубка	Нефтепереработка Предварительный нагрев Масляное охлаждение Производство пара Утилизация тепла продувкой котла Системы улавливания паров Системы промышленной окраски
Двойная труба	Промышленные процессы охлаждения Требования к малой площади теплообмена
Пластина	Криогенный Пищевая промышленность Химическая обработка Печи Замкнутый контур водяного охлаждения открытого контура
Конденсаторы	Процессы дистилляции и очистки Электростанции Холодильное оборудование HVAC Химическая обработка
Испарители / Котлы	Процессы дистилляции и очистки Паровозы Холодильное оборудование HVAC
с воздушным охлаждением / вентиляторным охлаждением	Ограниченный доступ к охлаждающей воде Химические заводы и нефтеперерабатывающие заводы Двигатели Электростанции
Адиабатическое колесо	Химическая и нефтехимическая переработка Нефтеперерабатывающие заводы Пищевая промышленность и пастеризация Производство электроэнергии Криогеника HVAC Аэрокосмическая промышленность
Компактный	Ограниченные требования к пространству (e.г., самолеты и автомобили) Масляное охлаждение Автомобильная промышленность Криогеника Охлаждение электроники

Сводка

Это руководство дает общее представление о теплообменниках, доступных конструкциях и типах, их применениях и особенностях использования. Дополнительная информация о покупке теплообменников доступна в Руководстве по покупке теплообменников Thomas.

Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим руководствам и официальным документам Thomas или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники

1. https://www.engr.mun.ca/~yuri/Courses/MechanicalSystems/HeatExchangers.pdf
2. http://sky.kiau.ac.ir
3. http://web.mit.edu/16.unified/www/SPRING/propulsion/notes/node131.html
4. http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node30.html
5. https://www.thomasnet.com/knowledge/white-paper/speciality-heat-exchangers-101
6. https://www.livescience.com/50833-zeroth-law-thermodynamics.html
7. https: // курсы.lumenlearning.com/introchem/chapter/the-three-laws-of-thermodynamics/
8. https://chem.libretexts.org
9. http://physicalworld.org
10. https://link.springer.com
11. https://thefreeanswer.com/question/regenerative-heat-exchanger-static-type-regenerative-heat-exchanger-differ-dynamic-type/
12. http://hedhme.com
13. https://www.kau.edu.sa/Files/0052880/Subjects/GuideLinesAndPracticeForThermalDesignOfHeatExchangersN2.pdf
14. https: // www.scribd.com/doc/132

    /Boilers-Evaporators-Condensers-Kakac

Прочие изделия из теплообменников

Больше от технологического оборудования

Система MSB Саморегулирующийся параллельный нагревательный кабель MSB TPC

Тип защиты Ex

II 2G Ex e IIC 150 ° C (T3), T4 Gb
II 2D Ex tb IIIC T 150 ° C, T 130 ° C Db

Температура окружающей среды

Максимум.допустимая температура нагревательного кабеля
Включение нагревательного кабеля: +110 ° C
Отсечка нагревательного кабеля: +130 ° C
Мин. температура установки: -40 ° C
Мин. температура включения: -40 ° C
Мин. температура заготовки: -40 ° C

Описание

Зависящий от температуры резистивный элемент между двумя параллельными медными проводниками регулирует и ограничивает тепловую мощность нагревательного кабеля.Регулировка мощности выполняется автоматически по всей длине нагревательного кабеля в соответствии с преобладающей температурой окружающей среды. При повышении температуры окружающей среды тепловая мощность кабеля снижается. Это самоограничивающееся свойство предотвращает перегрев. Нагревательную ленту нельзя устанавливать перекрестно или внахлест для соблюдения температурного класса. Нагревательная лента не должна работать при максимальной температуре обрабатываемой детали для обеспечения температурного класса. Требуется предохранительный ограничитель температуры.

Благодаря параллельному питанию нагревательный кабель можно отрезать до любой необходимой длины. Эта функция значительно упрощает планирование и установку проекта. Нагревательный кабель режется и заделывается в соответствии с местными требованиями непосредственно на строительной площадке. В случаях, когда кабель может быть поврежден, нет необходимости заменять всю цепь, а только поврежденную часть. BARTEC MSB доступен в различных версиях и с разной выходной мощностью.

.