Можно ли ставить насос на подачу отопления: Насос на подачу или обратку. Куда лучше его поставить?

Насос на подачу или обратку. Куда лучше его поставить?

На сегодняшний день в интернете много информации о циркуляционных насосах и их установке. И все-таки этот вопрос актуальный, потому что в силу свой специальности многим пользователям трудно понять и разобраться в данной системе. В статье разберемся, где лучше ставить насос – на подаче или на обратке.

Где обычно рекомендуют устанавливать насос?

Часто в интернете можно встретить информацию о том, что насос лучше ставить на обратку и конечно, этому есть определенные объяснения:

• Если поставить насос на подаче, то насос быстрее выйдет из строя, потому что тут температура выше, а если поставить на обратке, то агрегат прослужит много лет;
• На подаче плотность воды меньше и ее трудно качать;
• Давление в обратке выше, а соответственно насосу работать легче.

Но все выше приведенные доводы считаются не совсем правильными и мы разберемся почему.

• Во-первых, допустимая температура для насосов является +110 — +115 градусов, но в отопительной системе, обычно температура достигает 80 ^о и в редких случаях 90^о. Поэтому здесь никак не влияет момент куда установить насос на обратку или на подачу.
• Плотность воды также не влияет, потому что разница между этим параметром при температуре 50^о и 80^о настолько мала, что она никак не скажется на работе агрегата.
• Разница давлений, между значением в теплоносители и магистрали также очень маленькая, что и не имеет смысла ее высчитывать.

Исходя отсюда делаем единственный вывод, что устанавливать циркуляционные насосы можно как на подаче, так и на обратке. И где он будет установлен никак не отразиться на его работе и долговечности.  Главным условием, которое должно соблюдаться при установке котла — это удобство обслуживания.

Как правильно должен быть установлен насос?

При установке насоса главное все сделать правильно. Важно чтобы ротор стоял горизонтально. На сегодняшний день современные насосы выпускаются с мокрым ротором, через который омываются поверхности, которые трутся. Клемная коробка, которая установлена на роторе должна располагаться сверху или сбоку. Не допустимо ее располагать снизу потому что не удобно будет ее обслуживать, и в случае прорыва может затопить. Как уже выяснили ранее, то совершенно не важно на подаче или обратке будет стоять насос. Важно совсем другое, а именно насос должен располагаться между котлом и радиаторами. Он может быть перед радиаторами или после них, причем потоки будут совершенно одинаковыми. Ни в коем случае нельзя ставить насос по средине системы, потому что будет образовываться потоки пониженного давления.

Это все  общая информация, но что делать если у Вас твердотопливный котел.

Где ставить насос при твердотопливном котле?

Если такой агрегат перегревается, то потушить его мгновенно нельзя, так как заставить гореть дрова быстрее не возможно. Если насос в данной системе смонтирован на подаче, то при закипании котла образуется пар, который попадает в насос с крыльчаткой и происходит следующее:

• Насос не предназначен для перекачки газов, поэтому аппарат перестает работать, скорость течения падает.
• В бак котла начинает поступать мало охлажденной жидкости, поэтому возникает перегрев, количество пара стремительно растет.
• Когда большое количество пара попадает в крыльчатку, то движение в системе останавливается. Данная ситуация аварийная, срабатывает предохранительный клапан, который выбрасывает пар прямо в помещение.
• Если же дрова в этом случае не потушить, то возможно, что клапан не сможет справиться с давлением и произойдет взрыв.

Если насос установлен на обратке, то:

• Он не при какой сложившейся ситуации не встретит пар;
• И даже если пар попадает в систему, то он проталкивается в радиатор, где превращается снова в жидкость.

Причем разница возможного взрыва в обоих случаях составляет 25 минут, этого времени вполне достаточно, чтобы подойти к котлу, потушить там дрова и не допустить взрыва.

Поэтому в котлах твердотопливных, особенно в которых мало автоматики или вообще отсутствует, нужна ставить насос на обратку. Причем правильно, чтобы было установлено в следующей последовательности: кран —  грязевик — насос —  кран. Если система гибридная, она вполне может работать самотеком, но когда так не справляется устанавливают насос. В этой разветвляющей системе важно установить кран. Но самой распространенной ошибкой, которую допускают все — это установка обратного клапана. Устанавливать его ни в коем случае нельзя, потому что он спровоцирует остановку самотека. Кран можно открывать, когда система работает самотеком и закрывать, когда включается насос.

Очень важно отнести к системе отопления с особой внимательностью, ведь от этого зависит не только тепло в доме, но его безопасность. Поэтому при самостоятельной установке обязательно следовать инструкции без каких — либо отклонений. Ну, а если сомневаетесь в своих возможностях, то лучше обратиться к профессионалам, которые выполнят все правильно и грамотно.

Читайте так же:

Автор: Андрей Елфимов

http://eurosantehnik.ru

Автор проекта eurosantehnik.ru
Автор youtube-канала: Технотерм

На подачу или обратку ставить дополнительный насос отопления

Владельцы коттеджей с индивидуальным отоплением неизбежно сталкиваются с проблемой неравномерного прогрева помещений за счет невысокой скорости движения жидкости (воды) в трубах и радиаторах.

В одних комнатах чрезмерно жарко, в других холодно. В такой ситуации рано или поздно любой владелец приходит к пониманию, что нужен дополнительный насос в системе отопления.

В этой статье будут рассмотрены вопросы выбора места монтажа, схема и порядок установки дополнительного циркулятора, а также необходимость гидравлического разделителя.

Содержание статьи

В каких случаях нужен в системе отопления второй насос

Неравномерный прогрев помещений неизбежно возникает если дом большой. До самых отдаленных от котла комнат вода доходит практически холодной. Если отдаленные помещения еще и большей площади, чем близлежащие — ситуация усугубляется.

Чем больше дом, тем более актуальная проблема.

Решить ее можно двумя способами:
  Установить дополнительные радиаторы в отдаленных комнатах. Однако это малоэффективно. Едва теплая вода плохо нагревает, даже если площадь поверхности батарей отопления большая.
  Установить дополнительный циркуляционный насос. Это решение считается более эффективным. Два насоса в системе отопления дают лучший результат, чем дополнительные радиаторы.

Окончательное решение принимается, исходя из субъективных ощущений. В двухэтажных зданиях практически всегда ставится в отопление два насоса. Однако если температура в доме комфортная, можно ничего не менять. Но так бывает редко.

В подавляющем большинстве случаев в отоплении, дополнительный насос нужен и лучше установить его сразу, чем переделывать что-то задним числом. Остается только определиться, куда поставить 2 насос отопления.

Варианта может быть два: ставится насос отопления на подачу или обратку.

Выбор места: на подачу или на обратку

Споры, о том можно ставить насос на подачу или нет кипят давно. Большая часть мастеров придерживается мнения, что установка насоса на подачу недопустима. Это не совсем так, ведь ставить насос отопления на подачу или обратку, зависит от ряда весьма значимых моментов.

Те, кто придерживается мнения, что циркуляционный насос на подаче неприемлем, объясняют это тем, что температура воды на подаче слишком высока. Если ставить циркуляционный насос на обратку отопления, он эксплуатируется в более щадящих условиях.

Однако на практике многое зависит как от самого насоса, так и от максимальной температуры в системе. В большинстве случаев, вариант куда ставить насос отопления: будь то подача или обратка, не имеет большого значения.

Делая выбор, прежде всего, нужно обратиться к инструкции к конкретному устройству. Если там указано что он выдерживает 100 °С, то ничто не мешает поставить насос на подаче отопления, так как температура жидкости в системе не превышает температуры кипения, обычно максимум составляет 90 °С.

А большинство современных насосов рассчитаны на 110 °С. Поэтому насос на подаче отопления не проблема. По крайней мере, других значимых причин, ставить насос на обратке в системе отопления нет. Препятствием может стать только высокая температура воды.

Найдется немало специалистов, которые ставят циркуляционный насос на обратку, и только так. Они полностью отвергают циркуляционный насос на подаче отопления. Люди просто предпочитают действовать проверенными, испробованными методами, так, как делали раньше, и ставят циркуляционный насос на обратку отопления.

Насос на обратке в системе отопления — это старое, проверенное временем решение. Выбрав его, вы точно не ошибетесь. Если же важно разобраться, ставить насос на подачу или обратку, то постарайтесь определить, какова реальная температура в вашей системе. Может ли закипеть теплоноситель – вода в системе.

Опытные специалисты рекомендуют выбирать то место, которое наиболее удобно, и если серьезно не важно, куда Вы решите ставить насос на обратку или подачу. Главное, чтобы он не мешал, и к нему был удобный подход.

При этом практика показывает, что крупные производители, такие как Meibes, монтируют дополнительный насос в системе отопления именно на подаче. А это серьезные и очень надежные производители.

Схема установки

Схема установки дополнительного насоса в систему отопления зависит от двух факторов: самого насоса и типа системы отопления. Система отопления может быть однотрубной и двухтрубной (обычно используется при полном отсутствии радиаторов).

Инструкция к насосу должна содержать рекомендации по его установке, в т.ч. если подключается 2 насос отопления и перед монтажем рекомендуем с ней ознакомится.

В общем случае схема включает:
  отсечные клапаны вентили до и после насоса, для снятия оборудования при проведении технического обслуживания или ремонте;
  шаровый кран в основном трубопроводе для обеспечения движения теплоносителя через насос;
  механический фильтр перед оборудованием для исключения попадания в циркулятор различных загрязнений.

Установка дополнительного насоса

Независимо от того, что был решено (подача или обратка), насос отопления крепится на трубы с помощью накидных гаек. Это оптимальное решение. При таком крепеже в случае необходимости можно легко снять устройство, открутив гайки. Это не составит труда.

Приступая к работе запомните основные правила установки в насоса в отопление (в том числе 2 насоса):
  Блок с электропроводами должен располагаться вверху. Иначе в случае протечки или образования конденсата их зальет.
  Не имеет значения, в какую часть отопительной системы врезать устройство. Можно выбрать как горизонтально расположенную трубу, так и вертикальную. Главное, расположить агрегат на горизонтальной оси ротора.

Обладая базовыми техническими знаниями и необходимым инструментом установить дополнительный насос отопление можно самостоятельно. При этом важно не забыть установить байпас для перекрытия воды на случай, если потребуется заменить или отремонтировать устройство.

Порядок установки:

  Перед началом работ необходимо слить воду и прочистить трубы (дополнительно прокачать воду по трубам).

  Установить в отопление дополнительный насос по прилагаемой сверху схеме. На каждом крае устанавливают краны для перекрытия движения жидкости. Если установка дополнительного насоса, отопление, прошла неудачно, перекрыв краны, можно будет что-то поправить не сливая воду.

Важно: диаметр отводной (байпасной) трубы, идущей к устройству, должен быть меньше основной.

  Заполнить систему водой и поверить, как работает дополнительный циркуляционный насос.

  На этом установка дополнительного насоса в систему отопления завершена.

Если опыта монтажа оборудования недостаточно или есть сомнения в технических параметрах оборудования, в т.ч. затруднения в контроле температуры воды, то при монтаже в отопление второй насос следует ставить на обратку.

Главное помнить: если нет риска закипания жидкости при циркуляции, можно ставить насос на подачу, не опасаясь эксцессов или каких либо проблем.

Гидравлический разделитель

Важно, при установке дополнительного насоса в системе отопления, установить гидравлический разделитель двух контуров движения. Он необходим для корректного взаимодействия приборов друг с другом. Он позволяет сбалансировать температуру воды в прямом и обратном трубопроводе.

Монтаж системы отопления частного дома или квартиры — это сложная задача. Куда ставить насос подача или обратка, не единственный значимый вопрос, на который нужно ответить. Прочитайте другие статьи по этой теме на нашем сайте, чтобы разбираться во всех нюансах этого вопроса.

Вместе со статьей «На подачу или обратку ставить дополнительный насос отопления» читают:

Циркуляционный насос. Преимущества и недостатки

Обновлено: Пт, марта 19, 2021

Просмотров: 24558

Далеко не все понимают, что для поддержания нормальной температуры в помещении требуется не только отопительный котел и трубы с батареями, но и целый ряд достаточно сложных приборов и устройств, без которых тепла попросту не будет. Одним из таких незаменимых приспособлений является, безусловно, циркуляционный насос. И хотя его подбор и монтаж лучше доверить специалистам, ориентироваться в теме стоит и владельцам домов. Надо сказать, что правильный подбор насоса – это гарантия того, что вам удастся избежать различных сбоев в процессе работы системы отопления. Кроме того, такой агрегат будет обеспечивать экономию электрической энергии, также он снизит шумы в радиаторах и в трубопроводе. И, конечно, циркуляционный насос повысит в целом теплоотдачу системы.
Согреть помещение можно старинным способом с помощью печи или камина, можно в каждой комнате поставить электронагреватель, но такое отопление — тема не этого сайта. Наша тема — комфортные гидравлические (жидкостные) системы отопления, в которых циркулирует теплоноситель, согревая дом с помощью отопительных приборов.

Если общая площадь отапливаемых помещений исчисляется сотнями квадратных метров и если эти самые метры занимают несколько этажей, то классического отопления, основанного на естественной циркуляции теплоносителя, будет не достаточно. И в этом нет ничего удивительного — давление в системах с естественной циркуляцией не превышает 0,6 мПа. Повысить давление и улучшить циркуляцию воды в таких системах отопления можно лишь двумя способами — строить замкнутую систему трубами большого диаметра либо ввести в нее циркуляционный насос. Трубы большого диаметра обойдутся недешево, поэтому лучшее решение в отоплении площадей от 100-150 м2 — циркуляционный насос. Под качеством системы отопления понимают способность системы поддерживать комфортную температуру в доме при температуре теплоносителя низкой настолько, насколько это возможно. Тепло к отопительным приборам передается по трубам, соединяющим котел и радиаторы в замкнутую сеть — систему отопления, по которой циркулирует теплоноситель.

Устройство и принцип работы циркуляционного насоса

Циркуляционный насос — небольшой агрегат, который устанавливается непосредственно в трубопровод и обеспечивает перекачку теплоносителя по трубопроводу. Для систем отопления частных домов обычно применяют насосы с так называемым «мокрым ротором». Эти насосы так и называются — циркуляционные. Циркуляционные насосы имеют узкую специализацию — они предназначены для принудительной циркуляции теплоносителя (воды) в замкнутых отопительных системах. Циркуляционный насос состоит из чугунного корпуса, внутри которого расположен ротор (вращающаяся часть) и насаженная на ротор крыльчатка. Ротор вращается — крыльчатка продвигает воду. Одно из основных правил монтажа насоса в системе: ось ротора обязательно должна быть расположена горизонтально . Будучи установленным в отопительную систему, насос засасывает воду с одной стороны и нагнетает ее в трубопровод с другой за счет центробежной силы, возникающей при вращении крыльчатки, во вводном патрубке возникает разрежение, а на выводном- компрессия. При равномерной работе насоса уровень теплоносителя в расширительном бачке не меняется, т.е. с его помощью поднять давление в отопительной системе не удастся — для выполнения этой задачи понадобится повысительный насос. Задача же циркуляционного насоса- в преодолении сопротивления, возникающего на отдельных участках отопительных систем.

Преимущества и особенности использования циркуляционных насосов

Особенностью современных циркуляционных насосов (ЦН) являются экономичность, долговечность, небольшие габариты и бесшумность. При правильном монтаже циркуляционные насосы практически бесшумны. Вы сможете определить, работает ли насос, только по легкой вибрации, когда дотронетесь до него рукой.

Как правильно выбрать циркуляционный насос? Важно правильно подобрать насос в соответствии с гидравлическими параметрами конкретной отопительной системы. Это лучше доверить специалистам. Прежде всего, необходимо знать сколько тепла понадобится для отопления дома. Это достаточно сложный расчет, который включает в себя много параметров и делается специалистами. Важным является все: какие окна установлены в здании, как утеплены стены, пол и перекрытия, предусмотрены ли термостатические вентили в системе и т. д. и т.п. Результатом этих вычислений становится определение необходимой объемной подачи теплоносителя в системе (м3/ч), по которой и подбирается насос. При реконструкции уже существующей системы предпочтительнее воспользоваться регулируемым насосом. Такие ЦН самостоятельно адаптируется к изменению расхода в системе, практически бесшумны и очень экономичны. Самостоятельно произвести расчет для сложной и многоуровневой отопительной системы вам не удастся! Но, если вы все же решили попробовать — формула расчета приводится в СНиП 2.04.05-91*.

Второй очень важный аспект – это напор насоса. Этот параметр связан непосредственно с самой отопительной системой. Он будет равняться общему гидравлическому сопротивлению имеющейся у вас системы. При этом этажность здания во внимание не принимается. Пожалуй, наиболее быстрым и простым способом считается выбор насоса для отопления по каталогам. Это очень удобно, поскольку вы сможете сопоставить различные характеристики самого агрегата, а также характеристики, которые окажутся важными при монтаже насоса и в ходе его непосредственной работы. Выбирая насос для системы отопления, принимайте во внимание один важный момент. Все полученные при вычислениях характеристики рассчитываются на максимум работы насоса. Однако такой режим за весь срок службы агрегата будет использоваться минимальное количество времени. А значит, при выборе циркуляционного насоса для отопления есть смысл немного занизить параметры. Правильным будет выбрать насос, мощность которого превышает необходимую для данной системы отопления на 5-10%. Принимая такое решение, вы сможете сэкономить не только на покупке самого насоса, но и в дальнейшем сохранить немалые средства на оплате электричества. И не стоит беспокоиться о том, что насос с чуть меньшими параметрами не справится с подачей тепла в дом в сильные морозы.

Шум в системе отопления — еще одна проблема. На самом деле, такая проблема вполне может возникнуть, если насос подобран неправильно. Есть и другая причина — шум в трубах из-за наличия в системе воздуха. Поэтому стоит знать, как его удалить из системы отопления. Очень часто домовладельцев волнует вопрос о том, не возникнут ли проблемы во время запуска насоса после теплого времени года, когда агрегатом не пользуются. Современные агрегаты для отопления можно смело отключать на несколько месяцев, вреда им от этого не будет. Даже в том случае, если во время простоя появились отложения, из насоса их удалить очень просто. Нерегулируемый насос для этого нужно переключить в режим максимальной скорости, у регулируемого же агрегата есть функция деблокирования. Еще один важный момент – это материалы, из которых производятся насосы для отопления. Вал и подшипники современных агрегатов производят из керамики. Это позволяет существенно увеличить срок службы насоса, а также обеспечить бесшумность его работы.

Типы циркуляционных насосов

Наиболее распространенными видами являются насосы циркуляционные с «сухим» ротором и «мокрым» ротором.
К насосам циркуляционным с «сухим» ротором относятся моноблочные, консольные, и Inline-насосы. Гарантированную герметичность данному виду насосов обеспечивает наличие скользящего торцевого уплотнения. В конструкциях первого типа ротор не контактирует с перекачиваемой водой, его рабочая часть отделена от электродвигателя уплотнительными кольцами, изготовленными чаще всего из угольного агломерата, реже из нержавеющей стали или керамики, оксида алюминия или карбида вольфрама (материал торцевого уплотнителя зависит от типа теплоносителя). При запуске двигателя насоса уплотнительные кольца вращаются по отношению друг к другу — между отполированными и тщательно пригнанными друг к другу кольцами находится тончайший слой водяной пленки, герметизирующая соединение за счет разницы давлений во внешней атмосфере и в отопительной системе (в системе отопления давление выше). Пружина толкает одно уплотнительное кольцо к другому, в процессе эксплуатации кольца изнашиваются и самоподгоняются друг к другу, срок их службы составит не менее 3-х лет — они более эффективны, чем сальниковая набивка, нуждающаяся в постоянной смазке и охлаждении.
Насосы с сухим ротором издают громкий шум при работе, поэтому их устанавливают в отдельном помещении с хорошей звукоизоляцией. При использовании насосов с сухим ротором со скользящими торцевыми уплотнениями следует тщательно отслеживать наличие взвесей в перекачиваемой воде и состояние запыленности воздуха в помещении, где установлен сам насос. Работа «сухого» насоса вызывает воздушные завихрения, притягивающие частицы пыли — частицы пыли и взвеси в теплоносителе могут повредить поверхности колец уплотнения, нарушая их герметичность. Независимо от типа уплотнения, будь оно сальниковое или скользящее торцевое, в работе «сухого» насоса происходит их разрушение, поэтому им требуется присутствие жидкости на роль смазки — при ее отсутствии разрушение торцевого уплотнения неминуемо.

Для оборудования бытовых систем отопления и водоснабжения в настоящее время наибольшее распространение получили насосы циркуляционные с «мокрым» ротором.
Они являются регулируемыми и обладают высокой производительностью, что позволяет применять в отопительных системах трубопроводы меньшего сечения, и легко управлять параметрами системы. Особенностью этих насосов является отсутствие сальниковых уплотнений, а также смазка и охлаждение встроенного электродвигателя перемещаемой жидкостью. Все модели  насосов «мокрого» типа не требуют центрирования при монтаже, не требуют технического обслуживания на протяжении многих лет. Они бесшумны, в отличие от насосов «сухого» типа, где для охлаждения внешних электродвигателей используются достаточно шумные вентиляторы, годами не требуют обслуживания, их проще ремонтировать и выполнять настройку.
Единственным недостатком насосов с «мокрым» ротором является малый К.П.Д. (не более 50%), что и определяет только бытовую сферу их применения. Впрочем, затраты на энергопотери совершенно некритичны, и вполне окупаются несомненными преимуществами данного вида насосов, незаменимых для оборудования систем отопления и горячего водоснабжения для загородных домов.

Конструкция циркуляционных насосов с «мокрым ротором»

Современные «мокрые» циркуляционные насосы имеют модульную конструкцию:

• корпус насоса;
• электромотор со статором;
• коробка с клеммниками;
• рабочее колесо;
• картуш, содержащий ротор и вал с подшипниками.

Единый блок картуша позволяет легко устранять при пуске скопившийся в корпусе насоса воздух, а сама модульная схема конструкции облегчает ремонтные работы — достаточно лишь заменить неисправный модуль на новый.

Как установить циркуляционный насос. Правила монтажа

Циркуляционные насосы в современных закрытых системах (с мембранным баком) лучше устанавливать на обратном трубопроводе и как можно ближе к расширительному мембранному баку. Наиболее распространенная ошибка – неправильная установка насоса на трубопровод, которая может привести к значительному уменьшению срока службы насоса или выходу его из строя. Он должен устанавливаться так, чтобы вал двигателя занимал горизонтальное положение. Клеммный модуль насоса должен находиться сверху. Система обязательно должна быть промыта, удалены твердые частицы. Перед пуском насоса с ручной регулировкой часто забывают его развоздушить, что фактически приводит к «сухому ходу». После удаления воздуха из насоса и включения его через несколько минут работы необходимо остановить насос и повторно развоздушить его.

Что такое байпас? Байпас, применяемый в системах отопления, представляет собой небольшой отрезок трубопровода, устанавливаемый параллельно запорной и регулирующей арматуре, его задача — переключение системы отопления на естественную циркуляцию при сбое в энергоснабжении и поломке насоса. Для нормальной работы отопительных приборов диаметр трубы байпаса должен быть равным диаметру стояка, в который врезается. Порядок установки приборов на байпасе, по направлению теплоносителя: фильтр, обратный клапан (если необходим) и циркуляционный насос. Для эффективной работы «мокрого» насоса и для предотвращения накопления воздуха байпас устанавливается строго горизонтально. На всякий случай среди установленных на байпасе приборов можно установить автоматический отводчик воздуха — в любое место, не суть важно, но в вертикальном положении. Преимущества автоотводчика воздуха перед классическим краном Маевского — выпуск и последующее перекрытие этого прибора производится автоматически.

Крупнейшими поставщиками бытовых и промышленных насосов для систем отопления на рынке России являются итальянская компания «DAB» и датская  «Grundfos».
Покупка циркуляционного насоса неизвестной фирмы ведет к большому риску выхода насоса из строя и, следовательно, «размораживанию» системы, к значительному материальному ущербу, связанному с заменой радиаторов отопления, котла и др.

Наши специалисты помогут Вам подобрать, а также смонтировать систему отопления, найдут приемлемое решение по цене.
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!

Вопросы по схеме системы отопления с циркуляционным насосом

__________________________________________________________________________

Вопросы по схеме системы отопления с
циркуляционным насосом

Вопрос: Подскажите, будет ли работать данная схема
отопления с циркуляционным насосом.
Трубы ПП. Трубы будут D32. От них к батареям труба D25. Между вторым и
первым этажом от батареи к батарее труба D25. Обратка труба D32. Подача
по второму этажу будет проложена с уклоном 2 см на 10 метров. Система
будет закрытого типа.

Ответ:
А зачем так сложно? Какой смысл задирать трубы под потолок второго
этажа, если это система с принудительной циркуляцией? Всё будет
прекрасно работать с нижней разводкой по второму этажу, по первому тоже
часть батарей можно развязать по низу, при этом в два раза меньше будет
стояков. Ваша схема тоже рабочая, но весь дом получается в трубах,
подумайте, как это будет выглядеть, к тому же можно в половину
сэкономить на трубах.

Вопрос:
Трубы задрал под потолок на всякий случай, если насос работать
перестанет, может будет естественная циркуляция?

Ответ:
У Вас скажем так, гибридная однотрубно-двухтрубная СО. Но в металле
такой шедевр предпочтительнее. Ну хотя бы лежаки подачи и обратки. А
опуски уже из полипропилена. Мои цифры (диаметры) в металле.
Переведите в полипропилен сами, но только стояки!

Вопрос:
У меня будет циркуляционный насос стоять. Все-таки, хоть какая-нибудь
циркуляция останется (при ПП трубах), если насос отключится?

Ответ:
Останется, но значительно меньшая, чем в указанных диаметрах в металле.
Либо трубы (лежаки) стоит увеличивать до Д.63 в ПП. Но сам факт
применения ПП труб не на много улучшит циркуляционное давление в системе
отопления, т.к. охлаждение будет затруднено. Сам полипропилен не отдаёт
тепло в помещение, а только транспортирует его с минимальными тепловыми
потерями до приборов.

Насос улучшит ситуацию с циркуляцией (но с
увеличенными диаметрами), но в идеале при наличии 2-х этажного строения
с хорошей высотной составляющей для получения неплохого циркуляционного
давления нужно (желательно) стремиться к обычному режиму работы
естественной циркуляции. А насос останется на случай подмоги в сильные
морозы, чтобы снять нагрузку с котла и тем самым уменьшить расход газа.

Вопрос:
Высота 1-го этажа 2.7, 2-го 2.5 метра. Почему с увеличенными диаметрами
для насоса? Для системы с насосом, как я понимаю, вроде и 32 ПП трубы
хватит, для ЕЦ надо увеличивать и диаметр и ставить металлические трубы.

Ответ:
Ваш ориентир полностью на насос, а это не совсем правильно. После
аварийного выключения эл. энергии, нужны 2 вещи. Либо это ИБП (или
бензогенератор), либо автономная работа системы отопления не требующая
электропитания (ЕЦ). Имея высокое строение (2 этажа и выше) нужно
стремиться обеспечить работу СО прежде всего в — аварийном режиме, а он
и есть режим естественной циркуляции. Но тогда если уж аварийный режим
работы ЕЦ, то почему же не оставить его и основным режимом работы. Но
тогда Вы спросите -А для чего же тогда насос? Насос как дополнительный
инструмент, помогающий системе с ЕЦ быстрее выходить на
проектную тепловую нагрузку экономя тем самым топливо которое сожжёт
котёл за определённый промежуток времени.

Насос сокращает то самое время прогрева, снимая перерасход газа. Дело в
том, что система отопления с естественной циркуляцией после выхода на
проектную нагрузку не требуется
большое кол-во топлива, т.к. циркуляционное давление тем лучше — чем
больше тепловой порог (Т* теплоносителя) самой системы и разумеется
этажность здания (высота самой СО). Важно обеспечить хороший теплосъём с
приборов (и частично с магистралей и стояков), а Вашем случае
только
с приборов. Но чтобы обеспечить хороший расход по всей СО от верхних
лежаков (розлива) к нижним, важны хорошие диаметры (внутр. сечение
труб). И само собой увеличенный диаметр стояков и подводки к приборам
(включая регулирующую арматуру прибора).
В Вашем случае имея 2 этажа желательно учесть всё вышеописанное и
спроектировать СО в правильном ключе.

Вопрос: Хотел спросить.
1. про перемычку на каждый радиатор, это такие перемычки как на втором
этаже нарисованы, такие же и на первом сделать?
2. Если у меня вход обратки в котел находится на высоте 30 см от пола, а
обратка от радиаторов будет идти на высоте 10 см, будет ли данная схема
работать?

Ответ:
1. Перемычка обеспечивает проход т/носителя по стояку к нижнему прибору.
А подвод труб к верхним приборам 25 (в металле) + краны на подаче и
обратке прибора. Кранами Вы обеспечите достаточный расход в приборе.
Совсем не обязательно делать её (перемычку) на приборе 1-го этажа. К
нему нужно обеспечить максимальный расход из верхнего лежака. К тому же
на схеме прибор 1го запитаны по диагонали ( идеал для больших
радиаторов).

2. Будет работать нормально. Но по правильному, нужно стремиться к
равному расположению (в линию) на одном уровне (для уменьшения
сопротивления на входе). А для одноэтажных строений и вовсе заглублять
котёл в приямок!

Вопрос:
А чем циркуляционный напор уменьшают? и гидравлическое сопротивление
увеличивают?

Ответ:
Не надо вам циркуляционный напор уменьшать (ЕЦ). В этом доме он по
максимуму. Т.е. Вся система с разводкой максимально «задрана» вверх.
Из большего меньше всегда можно сделать шаровым краном на стояке, крыле,
радиаторе. Наоборот — проблема. Гидравлическое сопротивление
увеличивают в худшем случае — диаметром разводки, в лучшем, даже
обязательном, — опять тем же шаровым краном.

Вопрос:
Хорошо, а как относится к тому что:

1.Увеличение расхода в соседних циркуляционных кольцах приведет к 40 %
уменьшению расхода в циркуляционном кольце через отопительный
прибор.

2. Программа сама подбирает количество секций радиаторов (по моему
мнению на 20 кв.м. достаточно 10 секций по 190 ват), а программа считает
что
надо поставить 15 секций. Что с этим делать не пойму. Просто хочу
рассчитать систему, чтобы не было никаких ошибок.

Ответ:
Откуда программе знать ваши реальные теплопотери? Которые
рассчитываются, кстати не по «площади» а по т/п ограждающих конструкций
— стены,
пол, кровля, окна, вх. дверь, вентиляция.
Не получится. Просто потому что расчетные теплопотери никогда точно не
совпадут с реальными. «Класс точности» не тот. И диаметры труб
унифицированы, на случай, если программа выдаст, например, необходимый
диаметр д34.

Придется принимать ближайший диаметр. Какой — дело
выбора, но не точности. И насос будет давать расход, соответственно
фактическому сопротивлению вашей системы, расчет которой — сплошь на
условных коэффициентах. Речь может идти о достаточной точности.
Не к ошибкам. Последняя ваша схема — с нерегулируемыми радиаторами 1-го
этажа. Т.е. если прикрывать на них краны, будут отключаться и
приборы 2-го этажа. Если это устраивает.

Вопрос:
Особо интересует мнение противников ПП в ЕЦ. Способна ли система
работать в режиме естественной циркуляции. В однотрубной схеме
отопления на два этажа труба ПП 50 с внутренним диаметром 32. Площадь
здания 120 кв. Подача на верх ПП 50 батареи алюминиевые 6 шт на 2эт
6шт
на 1 эт. Подключение нижнее. Вниз по стоякам ПП 32 отключение на первом
этаже диагональное обратка на котел ПП 50. Работоспособна ли схема в
режиме ЕЦ или переделывать на принудительную?

Ответ:
Маловато данных для точного прогноза. Последовательность подключения,
высота стояка… То есть, движение, конечно будет, но хватит ли скорости
для нормального нагрева последних батарей? А разве трудно поставить
насос за 3 т.р.? Для подстраховки. А включать можно по обстоятельствам.
На счет насоса согласен, да и цена вопроса не столь велика. Однако
именно в зимнее время бывают проблемы с электричеством. На счет доп.
данных высота глав стояка 3.5м .Подключение 2 этаж низ-низ
последовательное от подающей трубы сверху в низ стояки ПП 32 на каждый
радиатор
свой стояк. На первом этаже подключение диагональное сверху от стояка
вниз далее по сборной трубе ПП 50 от всех нижних радиаторов вода пойдет
к котлу. Котёл углублен на 90 см . На всех радиаторах краны.

Длина
подающей трубы на 2 этаже 21м длина обратки на первом тоже 21м.
Особенность системы в том, что подача на 2 этаже будет лежать на полу с
соответствующим уклоном 22см.
Естественная циркуляция возникает между нагретым и остывшим столбом
воды. Примитивно — между Т* стояка котла и стояками приборов. Вот и
представьте
картину циркуляции, когда вода по ходу остывает в 30 раз медленнее, чем
в стальных трубах. Перепад возникнет только за счет разницы высоты
установки котел/приборы. И в вашем случае это обнадеживает. Добавит свое
и охлаждение в верхней трубе за счет радиаторов 2-го этажа, по вашей
схеме. Так что ЕЦ будет. Вам она может показаться даже хорошей. Но до
параметров вашей системы, будь она со стальными трубами, ей еще
добираться.
Переделывать на принудительную ничего не придется.

Достаточно просто
добавить насос (секретное оружие некоторых сантехников в 90-е годы).
А сейчас уже и отсутствие насоса вызывает недоумение.
Ваша схема — «гибрид», если правильно понял, однотрубки на 2-м эт. и
двухтрубной вертикальной на первом. Вариант, используемый иногда, при
недоверии к способностям однотрубки отопить 2 этажа. Оно бывает
обосновано при недостаточной циркуляции (мала этажность, большая
площадь,
трубы — ПП). Недостаточная циркуляция, при этом — не свойство той или
иной системы (1-2тр.) а следствие вышеуказанных причин. Так что, пенять
не
на что. Настоятельно рекомендовал бы, при возможности разбить разводку
на 2 крыла. Это очень и очень улучшит параметры вашей системы в
общем. В том числе, и особенно, в режиме ЕЦ.
Уклон можно принять 2см./10метров.

Вопрос: не будет ли схема работать только на малый круг. Длина малого
круга на подаче будет 5м а большого 15м.

Ответ:
Зависит от того, какое циркуляционное давление у каждого «круга» и какое
гидравлическое сопротивление каждого из них. Если эта разница
незначительна, работает саморегуляция естественной циркуляции — вода с
одинаковой температурой стремится занять одинаковый уровень.
Выражается в том, если
речь о радиаторах, что их температура (у нескольких радиаторов)
одинакова между собой по высоте приборов (идеальный случай, когда этому
не
мешает).
То же и с «кругами — крыльями — ветками».
В любом случае, схема нужна.

Вопрос:
Есть ряд вопросов связанных с отоплением . 1- Нужно-ли ставить доп.
фильтра в системе помимо сетчатого перед насосом если да то, какие и как
они
влияют на ЕЦ? 2- Какую воду лучше использовать просто кипяченую или
дистиллированную и каково воздействие антифризов на алюминий? 3-Каково
влияние длинных прямых (в схеме есть участок порядка 9м) без радиаторов
на ЕЦ. 4- Стоит ли ставить компенсаторы на эту длину ведь
коэффициент расширения ПП порядка 1мм на 1м?

Ответ:
1. Для насоса — фильтр. Сопротивление «забитого» фильтра велико даже для
насоса. Сдается, в пластиковых трубах ему особенно-то делать нечего.
После месяца с начала работы. Даже с железными трубами дешевле
пожертвовать насосом раньше отпущенного ему срока, чем зажимать систему.
Но, раз положено, значит, надо. Хотя известный, сетчатый, не очень
подходит. А специальные дорогие. На режим естественной циркуляции
никакие
фильтры не
требуются, нет трущихся частей. И скорость «не та». И грязь не носит.

2. Кипяченую. К тому же предварительным кипячением устраняется
нерастворимая жесткость — осадок можно слить перед заливкой в систему,
Чтобы нечему было забивать фильтр. Вода не должна быть вконец
обессоленной (дистиллированной) Воздух/кислород можно удалять путем
нагрева в работающей системе, но тогда это затягивается, сопровождаясь
завоздушиванием СО и окислением металлических частей системы. Эти
рекомендации — на озадаченного любителя. Обычно этого никто не делает. И
последствия — неочевидны.
Антифриз против алюминий — попросим ответить пользователей комплекта.
Влияние трубы 9м. на ЕЦ, как и всех других труб, можно оценить только по
месту расположения в системе.

Вопрос:
На подаче и обратке коридоров 32 труба длиной по 5м позволит ли это
выровнять циркуляционное давление в ветках? На малой ветке в коридорах
4 радиатора по 7 секций длина подачи и обратки 10м. На длинной ветке
идущей в комнаты труба 50 количество радиаторов на 2 этаже 4 по 6 секций
на
первом этаже 4 радиатора по 8 секций длина подачи и обратки 16м. Высота
стояков на радиаторы 2.3м. Высота главного стояка 3.5м .Стоит ли
уменьшать диаметр подающей трубы от 50 в начале далее 32 и 25 в конце
длинной ветки если да то в чем здесь смысл? То же самое предлагают
сделать и на обратке 25-32-50-ка уже к котлу?

Ответ:
По поводу коридоров. Ни диаметр, ни длина не выравнивают циркуляционное
давление по вашей схеме. Несмотря на то, что центры охлаждения
обоих крыльев находится на одной высоте, вторая составляющая цирк.
давления — разница температур в стояках будет разной. А гидравлика
(сопротивление) тем более. Выражается это в том, что циркуляция в
дальних стояках большого крыла будет более интенсивной, но с меньшей
температурой. А в стояках малого крыла и ближних стояках большого —
меньшей интенсивности, но с большей температурой. К тому же будет
накладываться еще несколько факторов:
Гидросопротивление кольца дальних радиаторов большого крыла будет
притормаживать циркуляцию. (можно пренебречь — это естественно).

Комбинирование однотрубки на 2-м этаже и 2-трубки на первом приводит к
следующему — циркуляционные давления у приборов этих этажей разные,
мало того, у однотрубки отбирается ее преимущество — независимое кольцо
циркуляции, которое теперь зависит от регулировки нижних радиаторов. И
в случае их прикрытия, гаснет вместе с ними. Причем, по ходу отбирается
расход из однотрубки 2-го этажа, уменьшая расход, пропускаемый к
последним радиаторам. Здесь это оправдано, последним радиаторам как
1-го, так и 2-го этажа не нужен большой расход, поэтому логично снижение
диаметра разводки к концу крыла.
Большой плюс для циркуляции 1-го этажа — наличие радиаторов на
однотрубной разводке 2-ко этажа. В нормальной (стальной) системе это
поднимает
центр охлаждения всей системы (крыла) охлаждая по пути теплоноситель и
(в этой схеме) создавая разность температур для стояков 1-го этажа.

А в
вашем случае ПП труб — это единственный способ достаточно охладить
т/носитель для его циркуляции. Но все это идет на пользу первому этажу.
Второй, как говорилось, лишается некоторых (важных) свойств однотрубки.
Если режим ЕЦ все равно понесет ущерб, почему не сделать оба крыла
полноценной однотрубкой? С кольцами циркуляции д50. ПП. Избавитесь от
неопределенности с циркуляцией при регулировке. Прикрывая радиаторы
2-го этажа — ухудшаете циркуляцию 1-го. Прикрывая приборы 1-го —
ухудшаете работу 2-го этажа.
Во всяком случае, получите возможность регулировки любого прибора без
ущерба остальным. С неизменяемым, хорошим и одним циркуляционным
давлением для колец циркуляции.
+ стабильная работа насоса небольшой мощности.

Вопрос:
На сегодняшний день ситуация такова весь материал уже куплен из расчета
ПП50 с избытком условия покупки были таковы (возможно вас это
удивит) что все купленное может быть возвращено или заменено на другой
материал. Сейчас достраиваю котельную. Единственное изменение в
предложенной схеме это установка кранов на подаче и обратке в коридорах,
чтобы её заглушить при отключении электричества надеюсь хоть
какая-то циркуляция в большом круге останется. В самом главном по схеме
и диаметру труб определился ещё раз.
Остались вопросы по типу кранов на радиаторах и установке
расширительного бачка, где его лучше ставить на подаче или обратке и
стоит ли делать
систему закрытой?

Ответ:
Тип арматуры для однотрубки — полнопроходая, без сужений прохода,
который должен быть не меньше внутреннего диаметра подводящей трубы —
20мм. Оптимально — шаровый кран.
Система делается закрытой по необходимости предотвращения образования
воздуха/пара на тонких стенках теплообменника настенного котла и
рабочем колесе насоса при работе в воде повышенной температуры.
Давление столба воды в метрах над местом установки насоса зависит от
температуры воды и составляет: при 70*- 3м.в.ст. при 90*- 5м.в.ст. При
100*
-11м.в.ст.

Причем, в открытой системе давление создается именно столбом
воды… В закрытой системе — в.ст. +величиной избыточного давления над
местом установки насоса.
Если указанных данных для закрытой системы нет, весь вопрос сводится к
личным предпочтениям. Которые, как известно, не обсуждаются. Причем,
действительно необходимого для системы давления можно достичь либо
манипуляциями с поддержанием давления, группой безопасности,
давлением подпитки, либо подняв открытый бачок выше системы.

Вопрос:
Хочу самостоятельно монтировать систему отопления, воду и канализацию
уже провел, все функционирует. Теперь решил разбираться с отоплением,
буду задавать вопросы по мере их поступления.
Дом 10×10, котел планируется настенный Vitopend 100 24 кВт (отопление
радиаторное, горячее водоснабжение).
По трубам: хотел армированный полипропилен стояки 32 мм, обратка и
подача -25 мм, к радиатору -20 мм). Краны Маевского и термоголовки на
все
радиаторы. Хотел, чтобы оценили мою схему.

Есть вопросы:

1.На первом этаже последний радиатор идет по холодному коридору (не
жилое), можно ли его поставить там и не будет ли большой разницы
температур между подачей и обраткой. Или может тогда отопление пустить
против часовой стрелки, тогда этот радиатор будет первым. Как лучше
поступить? Или вообще может его не ставить в этом коридоре. А поставить
хотелось бы.

2. Так как дом деревенский, то строили и пристраивали и, соответственно,
пол идет на разном уровне. Как в этом случае или все равно, ведь система,
то принудительная.

3. Еще вопрос — радиатор с запорной арматурой и пр. (что куда ставить
правильнее??) если не так подскажите. И нужно ли на обратке кран?

Ответ:
Зачем дверь обходить?
Идите 2-мя трубами от котла влево, от котла и радиатора 4 32 трубой,
дальше 25 и последние 3 20. Вверх 25 и тоже в одну сторону последние 2
20.
На радиаторы только балансировочные вентили под термоголовки (желательно
с предустановкой, поставьте, потом не пожалеете), если есть
возможность и на подачу и на обратку регулируемые запорные вентили. Есть
полностью перекрывающиеся.
Без балансировочников с кранами замучаетесь регулировать, потом будут
советовать поставить насос помощнее, потом еще один и т.д.
Котел выбрали очень хороший, можно подогнать под любую систему
отопления.

Вопрос:
Планирую сделать самостоятельно двух трубную систему отопления с
циркуляцией воды самотеком (правда насос будет так же установлен).
Дом двух этажный, относительно не большой (4-и радиатора на весь дом).
Все нюансы работы такой системы изучены, за исключением одного тонкого
момента: обратка от батарей у меня будет проходить под полом, из-за чего
уровень ее (обратки) будет ниже уровня горловины обратки в АОГВ —
40-50см, к тому же, я хотел, и расширительный бак установить под полом в
контуре обратки.
Подскажите опытные люди, будет ли работать самотек?
Электричество, к сожалению, регулярно отключают.

Ответ:
Будет, но плохо.
Имея 2 этажа, Вы обеспеченны хорошим циркуляционным давлением в СО ( при
правильном монтаже конечно). Но как раз обратка пролегающая ниже
патрубка входа в котёл и будет перечёркивать все «+» выдавая издержки в
«-» данного способа разводки.
Ваш выход заглублять ниже котёл, или хотя бы уравнять место входа в
котёл с нижним лежаком. Речь скорее, о приямке — углубление ниже уровня
пола для установки котла. Тогда нижний патрубок котла будет напротив
трубы обратки.

Вопрос:
Понял по поводу РБ его необходимо поставить в обратку до насоса.
Спускник у меня будет обязательно, будет стоять в самой верхней точке.

Ответ:
Спускник обеспечит удаление уже собравшихся пузырей. Микропузырьки
проскочат мимо беспрепятственно. Держа путь в
радиаторы.
Если обратка с ЕЦ проходит ниже котла (под полом), то к ней повышенное
требование по утеплению, дабы сильно не охлаждать теплоноситель,
чтобы не препятствовать циркуляции.

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ КОТЛОВ

Протерм Пантера    
Протерм Скат    
Протерм Медведь    
Протерм Гепард    
Эван
Аристон Эгис    
Теплодар Купер    
Атем Житомир    
Нева Люкс    
Ардерия    
Нова
Термона    
Иммергаз    
Электролюкс    
Конорд    
Лемакс    
Галан    
Мора    
Атон

_______________________________________________________________________________

Модели котлов   

Советы по ремонту котлов   
Коды ошибок   

Сервисные инструкции

_______________________________________________________________________________

Монтаж и эксплуатация газовых котлов Бош 6000

Управление и обслуживание котлами Vaillant Turbotec / Atmotec

Обзор газовых котлов Житомир-3 Атем

Монтаж системы отопления частного дома

Котлы Данко, Росс и Dani — Ответы специалистов на вопросы пользователей

Рекомендации по монтажу настенных газовых котлов Навьен

Обзор твердотопливного котла Купер ОК-15 Теплодар

Неисправности и ошибки котлов Ферроли

Сборочные элементы, монтаж и подключение электрокотла Скат Protherm

Обзор отопительных котлов Дон КСТ-16

Ремонт и сервис котлов Вайлант — ответы экспертов

Обзор газового котла КСГ Очаг

Обзор отопительного котла Купер ОК-20 Теплодар

Комплектация и компоненты электрического котла Протерм Скат

Подключение и ввод в работу котла Будерус Логомакс U072

Ответы специалистов по неисправностям котлов Китурами

Советы мастеров по обслуживанию котлов Навьен

Обслуживание компонентов газового котла Navien Deluxe

Подключение котла Аристон Egis Plus 24 ff к рабочим системам

что такое циркуляционный насос для ГВС?

В системе отопления циркуляционный насос нагнетает горячую воду от котла к радиаторам в комнатах. А для чего нужен аналогичный прибор — повышающий циркуляционный насос — в системе горячего водоснабжения? Почти для того же самого.

На фото:

Повышающий циркуляционный насос позволяет обеспечивать горячей водой несколько санузлов, поднимая воду с нижних этажей на верхние.

У прибора «повышающий циркуляционный насос для ГВС» говорящее название. Насос ГВС отвечает за увеличение давления в магистрали до необходимого уровня и обеспечивает постоянное движение горячей воды по замкнутому кругу – контуру системы горячего водоснабжения. А для чего это нужно?

Без насоса под крышей. Разумеется, существуют и гравитационные (открытые, безнасосные) схемы, но при этом бойлер ГВС должен быть установлен выше всех точек водоразбора в доме, то есть или на чердаке, или на верхнем жилом этаже дома, возможно – на постаменте. Однако такой подход оправдывает себя лишь в небольших домах с одним санузлом. Во всех остальных случаях без повышающего насоса не обойтись.Кстати, циркуляционный насос позволяет устранить перепад давления между системами горячего и холодного водоснабжения, который неизбежно возникает при безнасосном варианте ГВС.

На фото: чердачное помещение

Зачем повышать давление в магистрали ГВС? Повышение давления в магистрали ГВС необходимо, прежде всего, для нормальной работы проточного или напорного накопительного водонагревателя. А как иначе горячая вода поступит в водопроводные краны? Было бы нелепо предположить, что бойлер из подвала сможет сам обеспечить напор воды в кранах на первом или втором этаже.

Задача насоса ГВС – обеспечивать заданное давление в системе водоснабжения вне зависимости от мгновенного расхода воды. Циркуляционный насос для ГВС сам подстраивается под ситуацию, увеличивая или уменьшая свою мощность, а также включаясь или выключаясь по мере необходимости.

Почему необходима циркуляция горячей воды? Циркуляция воды необходима только в схеме с накопительным водонагревателем любого типа. Она обеспечивает максимальную комфортность пользования системой ГВС, сводя на нет различия между автономным и централизованным водоснабжением.

Обойтись без циркуляции теоретически можно, но вы лишитесь определенных удобств. Но в этом случае (при отсутствии циркуляции горячей воды) открыв кран, вам придется ждать (иногда несколько минут), пока жидкость преодолеет расстояние от водонагревателя до точки водоразбора.

На фото:

Циркуляционный насос ГВС – довольно компактный прибор, не больше вазы для цветов.

Чтобы не «ждать» воду из-под крана, достаточно смонтировать систему с применением циркуляционного насоса. Она устроена следующим образом: к бойлеру ГВС подсоединен замкнутый трубопровод, который проходит по всему дому. От него к точкам водоразбора отведены трубки небольшого диаметра. Таким образом, циркулирующая по трубам нагретая жидкость постоянно находится в непосредственной близости от водопроводных кранов, и жильцам не приходится сливать литры холодной воды, пока не пойдет горячая.

На фото:

Насос можно включать по необходимости специальным автоматом, а можно, учитывая его мизерную потребляемую мощность, заставить работать непрерывно.

Неизрасходованная вода, циркулирующая в контуре ГВС, поступает обратно в бак водонагревателя, для чего в последнем должна быть предусмотрена возможность подключения обратного трубопровода. То есть в бойлере должно иметься три патрубка: через один из них нагретая вода подается в контур ГВС, через второй – сливается из контура в бак, а через третий взамен израсходованной горячей воды подается холодная.

Монтаж циркуляционного насоса ГВС чаще всего производится на подающем трубопроводе системы ГВС, сразу за водонагревателем. Насос ГВС компактен, по размерам он сопоставим с небольшой вазой для цветов. Кроме того, он потребляет очень мало электроэнергии – примерно столько, сколько электрическая лампочка небольшой мощности. Ну а шум от работы такого агрегата практически неразличим уже на расстоянии нескольких метров.

В статье использованы изображения nasospro.ru, smart-dom.ru, aquamaster.net.ru

Открытая система отопления: схема с циркуляционным насосом

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

Как выглядит система открытого типа на практике

Принцип действия

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

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

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

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

Подробная схема функционирования открытой отопительной системы

Отопление дома обеспечивается по следующему принципу:

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

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

Разновидности открытых систем

Система отопления открытого типа бывает:

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

Как выглядят однотрубная и двухтрубная системы на схеме

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

Схемы

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

Выбирая схему, нужно учитывать:

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

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

Более подробно рассмотрим каждую из систем теплоснабжения.

Естественная циркуляция

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

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

Пример однотрубной системы с естественной циркуляцией

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

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

Принудительная циркуляция

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

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

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

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

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

Обвязка циркуляционного насоса

Требования к монтажу и эксплуатации

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

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

Котел должен быть расположен ниже самого низкого радиатора

Открытая система: достоинства и недостатки

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

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

К недостаткам эксплуатации отопительного контура открытого типа относят:

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

Виды котлов и их выбор

Заключение

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

Видео по теме:

Как заставить насос принудительно подавать к радиаторам наверху дома,

Если я хочу заставить помпу направить все свое внимание на радиатор на чердаке, чтобы посмотреть, смогу ли я их нагреть. Будет просто выключить термостатические клапаны для всех других радиаторов, которые влияют, или мне также нужно закрыть запорные клапаны

Редактировать, обновлять объяснение моей системы

Я живу в Великобритании с трехэтажным домом. У меня 2-летний котел Worcester Bosch 24R, есть подводящая медная труба 22 мм и обратная медная труба 22 м, круглая вдоль балок первого этажа слева направо через дом, с насосом на подающей трубе возле котла.Подающая труба обслуживает как центральное отопление, так и отопление обычного водонагревателя, я могу контролировать, использовать ли ЦО, горячую воду или и то, и другое, рядом с водонагревателем есть Т-образный клапан.
что это контролирует.

На первом этаже есть 15-миллиметровые медные трубы, которые выходят из 22-метрового водопровода и обратно на обратный, то же самое внизу. Радиатор Evey имеет свой шлейф.

Единственная небольшая проблема с этой компоновкой заключается в том, что Т-образный клапан расположен после того, как были поставлены два нижних радиатора, поэтому, если я не выключу их, они всегда нагреваются, даже если указана только горячая вода.

Напротив, на 3-м этаже есть два радиатора (но все же верх радиатора находится на 1,5 м ниже питающего / расширительного бачка на чердаке), снабженных пластиковой трубкой, хотя кажется, что она тоже 15 мм. Что я вижу, так это один набор труб, разделяемых между двумя радиаторами, поэтому я предполагаю, что это сразу же уменьшает поток вдвое?

То, что я не могу сразу увидеть, потому что мне пришлось бы удалить ламинат в ванной, — это место, где они присоединяются к 22-миллиметровой трубе, есть вероятность, что они разделяют петлю с радиатором ванной.

Радиатор, который я описал как более удаленный, а вы говорите, что он ближе, физически довольно далеко от котла (т.е. начало подводящей трубы 22 мм), но, вероятно, ближе всего к где-то на 22-мм подающей трубе. Итак, что (наиболее) важно: расстояние до начала подающей трубы или расстояние до подающей трубы?

Я действительно думал о том, заменить ли пластиковые трубы двумя наборами труб, и это было бы довольно просто, однако все равно будет небольшой пробег под полом ванной от одной 15-миллиметровой трубы к 22-миллиметровой трубе, поэтому, если какая-либо часть трубы будет проложена является общим, это означало бы, что наличие двух наборов труб выше не имело бы никакого эффекта.

Все радиаторы и клапаны были недавно заменены (2 недели назад), поэтому нет никаких проблем с отстоем в нижней части радиатора и вряд ли проблема с клапанами. На самом деле прошлой ночью один из радиаторов действительно нагрелся (но не нагрелся), а другой вообще не прогрелся. Я пролил их снова, и воздуха не было, была вода.

Система центрального отопления — обзор

6.1 Общие положения

Для распределения солнечного тепла в зданиях может использоваться гидронная система (излучающие панели и водяные радиаторы) или центральная система приточной вентиляции.

В системах центрального отопления температура подачи горячей воды может иметь разные значения. В недавнем прошлом наиболее используемым значением в Румынии, а также в других странах Европейского Союза было 90 ° C с перепадом температуры на 20 ° C, но в настоящее время температура подачи обычно ниже 90 ° C.

Обеспечение потребности в тепле для зданий, оборудованных системами центрального отопления, требует систем с высокой эффективностью не только в процессе производства тепла, но и в распределении тепловой энергии.Одним из способов повышения эффективности систем отопления является использование пониженной температуры [1]. Кроме того, можно использовать ВИЭ с более высокой эффективностью в качестве солнечной энергии. Обычно плоские жидкостные коллекторы нагревают передающую и распределяющую жидкость до температуры от 35 до 50 ° C. Систему необходимо контролировать и оптимизировать в соответствии с постоянно меняющейся потребностью в тепле.

Энергетическая и эксергетическая эффективность систем центрального отопления выше при пониженных температурах горячей воды [2], но, основываясь на [3], необходимо указать, что это справедливо только для полностью сбалансированных систем.Стабильность системы центрального отопления с пониженной температурой может быть улучшена за счет уменьшения уровня перепада температуры. Таким образом, можно получить системы отопления с более высокой стабильностью и энергоэффективностью за счет одновременного снижения температуры подачи и падения температуры.

После внедрения пластиковых труб во всем мире значительно расширилось применение водного лучистого отопления с трубами, встроенными в поверхности помещений (например, полы, стены и потолки). Ранее системы лучистого отопления применялись в основном для жилых домов из-за комфорта и свободного использования площади без каких-либо препятствий для установки.По тем же причинам, а также для возможного снижения пиковых нагрузок и экономии энергии излучающие системы широко применяются в коммерческих и промышленных зданиях. Из-за больших поверхностей, необходимых для передачи тепла, системы работают с водой с низкой температурой для обогрева. Однако, чтобы расширить использование этих типов генераторов и извлечь выгоду из их энергоэффективности для достижения целей 20–20–20 (повышение энергоэффективности на 20%, сокращение выбросов CO ₂ на 20% и возобновляемые источники энергии на 20%) к 2020 году), необходима работа с радиаторами, которые в прошлом были наиболее часто используемыми оконечными устройствами в системах отопления.

В Европе предстоит отремонтировать десятки тысяч зданий, большинство из которых — жилые. Энергетическая задача будущего будет заключаться в ремонте существующих зданий и предложении системно-инженерных технологий, которые могут быть установлены с минимальным вмешательством, что будет чрезвычайно успешным. Следовательно, если продвигается солнечная технология, она должна быть рассчитана также на работу с радиаторами.

В этой главе представлены системы распределения тепла в зданиях, включая водяные радиаторы, излучающие панели (пол, стены, потолок и пол-потолок) и комнатные воздухонагреватели.Первой целью данного исследования является анализ экономии энергии в системах центрального отопления с пониженной температурой подачи для различных типов радиаторов с учетом теплоизоляции распределительных труб и исследование производительности различных типов низкотемпературных систем отопления с разные методы. Кроме того, разработана и экспериментально подтверждена математическая модель для численного моделирования теплового излучения излучающих полов, а также проведен сравнительный анализ энергетических, экологических и экономических характеристик полов, стен, потолка и пола-потолка с использованием численного моделирования с Выполняется программное обеспечение моделирования переходных систем (TRNSYS).Наконец, включена важная информация по контролю и эффективности SHS, разработана аналитическая модель для энергетического анализа SHS, и представлены некоторые показатели экономического анализа, показывающие возможность внедрения этих систем в зданиях.

Воздушные тепловые насосы | Министерство энергетики

Каждый тепловой насос для жилых помещений, продаваемый в этой стране, имеет этикетку EnergyGuide, на которой указаны показатели эффективности нагрева и охлаждения теплового насоса в сравнении с другими доступными марками и моделями.

Эффективность отопления для электрических тепловых насосов с воздушным источником тепла указывается коэффициентом производительности отопительного сезона (HSPF), который представляет собой общее количество тепла, необходимое для отопления помещения в течение отопительного сезона, выраженное в британских тепловых единицах, деленное на общую электрическую энергию, потребляемую тепловым насосом. система за один и тот же сезон, выраженная в ватт-часах.

Эффективность охлаждения указывается сезонным коэффициентом энергоэффективности (SEER), который представляет собой общее количество тепла, удаляемого из кондиционируемого помещения в течение годового сезона охлаждения, выраженное в британских тепловых единицах, деленное на общую электрическую энергию, потребляемую тепловым насосом в течение того же периода. сезон, выраженный в ватт-часах.

HSPF оценивает как эффективность компрессора, так и элементы электрического сопротивления.

SEER оценивает эффективность охлаждения теплового насоса. В общем, чем выше SEER, тем выше стоимость. Однако экономия энергии может несколько раз вернуть более высокие первоначальные вложения в течение срока службы теплового насоса. Новый центральный тепловой насос, заменяющий старый агрегат, будет потреблять гораздо меньше энергии, что существенно снизит затраты на кондиционирование воздуха.

Чтобы выбрать электрический тепловой насос с воздушным источником, обратите внимание на этикетку ENERGY STAR®.В более теплом климате SEER важнее, чем HSPF. В более холодном климате сосредоточьтесь на получении максимально возможного HSPF.

Вот некоторые другие факторы, которые следует учитывать при выборе и установке тепловых насосов с воздушным источником:

• Выберите тепловой насос с функцией управления размораживанием по запросу. Это сведет к минимуму циклы оттаивания, тем самым уменьшив потребление дополнительной энергии и энергии теплового насоса.
• Вентиляторы и компрессоры шумят. Разместите наружный блок подальше от окон и соседних зданий и выберите тепловой насос с уровнем шума снаружи 7.6 бел или меньше. Вы также можете уменьшить этот шум, установив устройство на звукопоглощающей основе.
• Расположение наружного блока может повлиять на его эффективность. Наружные блоки должны быть защищены от сильного ветра, который может вызвать проблемы с размораживанием. Вы можете стратегически разместить куст или забор с наветренной стороны катушек, чтобы защитить устройство от сильного ветра.

Водонагреватель с тепловым насосом

Водонагреватель с тепловым насосом

Эксплуатация вашего электрического водонагревателя сопротивления может стоить больше, чем необходимо.Водонагреватель с тепловым насосом может сократить расходы на энергию для горячего водоснабжения на 60-75% и сэкономить еще больше энергии за счет производимого им холодного воздуха, который можно использовать для удовлетворения потребностей в кондиционировании воздуха. Если вы являетесь клиентом с ограниченным спросом, который регулярно использует горячую воду в часы пик, вы сэкономите, снизив плату за потребление с помощью этой технологии.

Как это работает

Водонагреватель с тепловым насосом экономит энергию, передавая имеющееся тепло (БТЕ) ​​в воздухе в бак водонагревателя.Их можно установить для отвода тепла от воздуха в помещении (если требуется охлаждение) или от наружного воздуха. Даже когда температура наружного воздуха составляет всего 40 °, водонагреватель с тепловым насосом обычно может извлекать достаточно энергии для удовлетворения потребностей в нагреве воды. Он работает по тому же принципу, что и холодильники, кондиционеры и автомобильные радиаторы. Разница в том, что они используются для отвода нежелательного тепла, а водонагреватель теплового насоса улавливает тепло и заставляет его работать.

Отходы охлаждения

Когда водонагреватель теплового насоса забирает энергию из окружающего воздуха, он охлаждает его.Затраты на энергию для кондиционирования воздуха можно снизить, установив воздуховоды для транспортировки «естественного охлаждения» в места, где оно необходимо. Подрядчик по отоплению и кондиционированию воздуха может помочь вам оценить рентабельность установки необходимых воздуховодов и средств управления, а также системы для отвода охлажденного воздуха на улицу во время отопительного сезона.

Применяемость

Водонагреватель с тепловым насосом обеспечивает максимальную экономию энергии при использовании в районах с умеренными температурами. Когда температура наружного воздуха опускается ниже 40 ° или поднимается выше 100 °, водонагреватель теплового насоса может не соответствовать требованиям к производительности и не будет работать так же эффективно.Если вы предоставите резервный источник тепла, такой как дополнительный нагреватель, установленный рядом с местом использования, он может удовлетворить спрос. Однако помните, что более частое использование резервного водяного отопления приведет к меньшей экономии.

Большинство небольших коммерческих компаний могут использовать водонагреватель с тепловым насосом, рассчитанный на бытовое использование; однако водонагреватель с тепловым насосом для жилых помещений не сможет обеспечить постоянную подачу большого количества горячей воды или воды с температурой выше 135 °. Если существует значительный спрос на большее количество горячей воды, рассмотрите возможность установки водонагревателя с тепловым насосом промышленного размера.

Типы водонагревателей с тепловым насосом

Существует два типа водонагревателей с тепловым насосом — модернизированный тепловой насос для работы с существующим водонагревателем или единый блок, включающий резервуар для хранения воды и тепловой насос в одном устройстве.

В общем, если существующий водонагреватель находится в хорошем состоянии, дополнительный блок, прикрепленный к водонагревателю, является хорошим выбором. Если замена водонагревателя необходима из-за утечек или неисправных змеевиков, интегральный блок является оптимальным решением.

Советы по установке

Следуйте этим рекомендациям при установке дооснащенного или встроенного блока:

• Установить водонагреватели с тепловым насосом для жилых домов на площади не менее 1000 куб.
  ноги. При установке на меньших площадях необходимо обеспечить дополнительную вентиляцию; коммерческие единицы
  требуют еще больших пространств. Обратитесь к документации производителя для точного
  технические характеристики.
• Устанавливайте блок в месте, на которое не будет отрицательно влиять отработанное охлаждение.
• Разместите устройство на расстоянии не менее 6 дюймов от окружающих стен.
• Если возможно, установите блок рядом с оборудованием, выделяющим отходящее тепло, например, сушилки,
  котлы или печи.
• Обеспечьте выпускное отверстие для слива конденсата. Во влажную погоду вода теплового насоса
  обогреватель может производить до пяти пинт конденсата каждый час.
• Изолируйте открытые трубы с горячей водой, чтобы уменьшить потери тепла.

При установке модифицированного блока следуйте этим инструкциям по установке:

• Установите запорный клапан на каждой линии между тепловым насосом и баком водонагревателя.
• При необходимости резервный обогреватель. В случае модернизации вы обычно можете оставить электрические нагревательные змеевики и термостаты в накопительном баке нетронутыми. Когда тепловой насос сам по себе не может удовлетворить заданную температуру, это будут делать электрические элементы.
• Если дополнительный нагрев не нужен, отсоедините нагревательные змеевики.

Многие коммерческие здания используют кондиционирование воздуха почти круглый год. Например, в ресторане выделяется столько тепла, что даже в холодную погоду зданию может потребоваться охлаждение.Водонагреватель с тепловым насосом может обеспечивать дополнительное охлаждение одновременно с нагревом воды.

Применения термодинамики: тепловые насосы и холодильники

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите использование тепловых двигателей в тепловых насосах и холодильниках.
• Продемонстрируйте, как тепловой насос работает для обогрева внутреннего пространства.
• Объясните различия между тепловыми насосами и холодильниками.
• Рассчитайте коэффициент полезного действия теплового насоса.

Рис. 1. Практически в каждом доме есть холодильник. Большинство людей не осознают, что они тоже делят свои дома с тепловым насосом. (кредит: Id1337x, Wikimedia Commons)

Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники используют передачу тепла от холода к горячему. Это тепловые двигатели, работающие задом наперед. Мы говорим «в обратном направлении», а не в обратном направлении, потому что, за исключением двигателей Карно, все тепловые двигатели, хотя они и могут работать в обратном направлении, не могут быть полностью реверсированы.Передача тепла происходит из холодного резервуара Q _c и в горячий. Для этого требуется рабочая мощность Вт , которая также преобразуется в теплопередачу. Таким образом, теплопередача к горячему резервуару составляет Q _h = Q _c + W . (Обратите внимание, что Q _h , Q _c и W положительные, их направления указаны на схемах, а не знаком.) Тепловой насос предназначен для передачи тепла Q _h происходить в теплой среде, например, в доме зимой.Задача кондиционеров и холодильников заключается в том, чтобы передача тепла Q _c происходила из прохладной окружающей среды, такой как охлаждение комнаты или хранение продуктов при более низких температурах, чем температура окружающей среды. (Фактически, тепловой насос может использоваться как для обогрева, так и для охлаждения помещения. По сути, это кондиционер и нагревательный элемент в одном устройстве. В этом разделе мы сосредоточимся на его режиме обогрева.)

Рис. 2. Тепловые насосы, кондиционеры и холодильники — это тепловые двигатели, работающие в обратном направлении.Показанный здесь основан на (реверсивном) двигателе Карно. (а) Принципиальная схема, показывающая передачу тепла из холодного резервуара в теплый резервуар с помощью теплового насоса. Направления W , Q _h и Q _c противоположны направлениям в тепловом двигателе. (b) диаграмма для цикла Карно, аналогичная показанной на рисунке 3, но в обратном порядке по пути ADCBA. Площадь внутри цикла отрицательная, что означает, что имеется сетевой ввод. Имеется передача тепла Q _c в систему из холодного резервуара по пути DC и передача тепла Q _h из системы в горячий резервуар по пути BA.

Тепловые насосы

Большим преимуществом использования теплового насоса для поддержания тепла в доме, а не просто сжигания топлива, является то, что тепловой насос подает Q _h = Q _c + W . Теплоотдача происходит от наружного воздуха даже при температуре ниже точки замерзания во внутреннее пространство. Вы платите только за W и получаете дополнительную теплоотдачу Q _c извне бесплатно; во многих случаях в отапливаемое пространство передается как минимум вдвое больше энергии, чем используется для работы теплового насоса.Когда вы сжигаете топливо, чтобы согреться, вы платите за все. Недостатком является то, что затраты на работу (требуемые вторым законом термодинамики) иногда дороже, чем простое сжигание топлива, особенно если работа выполняется за счет электроэнергии.

Основные компоненты теплового насоса в режиме нагрева показаны на рисунке 3. Используется рабочая жидкость, например хладагент, не содержащий CFC. В наружных змеевиках (испарителе) теплопередача Q _c происходит к рабочему телу из холодного наружного воздуха, превращая его в газ.

Рис. 3. Простой тепловой насос состоит из четырех основных компонентов: (1) конденсатор, (2) расширительный клапан, (3) испаритель и (4) компрессор. В режиме обогрева теплопередача Q _c происходит к рабочему телу в испарителе (3) из более холодного наружного воздуха, превращая его в газ. Компрессор с электрическим приводом (4) увеличивает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора (1) внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура в комнате, передача тепла от газа к комнате происходит, когда газ конденсируется в жидкость.Затем рабочая жидкость охлаждается, поскольку она течет обратно через расширительный клапан (2) к змеевикам испарителя наружного блока.

Компрессор с электрическим приводом (рабочая мощность W ) повышает температуру и давление газа и нагнетает его в змеевики конденсатора, которые находятся внутри отапливаемого пространства. Поскольку температура газа выше, чем температура внутри комнаты, происходит передача тепла в комнату, и газ конденсируется в жидкость. Затем жидкость течет обратно через редукционный клапан к змеевикам испарителя наружного блока, охлаждаясь за счет расширения.(В цикле охлаждения змеевики испарителя и конденсатора меняются ролями, и направление потока жидкости меняется на противоположное.)

О качестве теплового насоса судят по тому, сколько тепла Q _h происходит в теплом помещении, по сравнению с тем, сколько требуется трудозатрат W . Исходя из соотношения между тем, что вы получаете, и тем, что вы тратите, мы определяем коэффициент полезного действия теплового насоса ( COP _л.с. ) как [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex].

Поскольку эффективность теплового двигателя составляет [латекс] Eff = \ frac {W} {Q _ {\ text {h}}} \\ [/ latex], мы видим, что [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], важный и интересный факт. Во-первых, поскольку КПД любого теплового двигателя меньше 1, это означает, что COP _л.с. всегда больше 1, то есть тепловой насос всегда имеет большую теплопередачу Q _ч , чем затраченные усилия. Это. Во-вторых, это означает, что тепловые насосы лучше всего работают при небольших перепадах температур.Эффективность идеального двигателя Карно составляет [латексный] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ left (\ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \ справа) \\ [/ латекс]; таким образом, чем меньше разница температур, тем меньше КПД и больше COP _л.с. (потому что [латексный] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex] ). Другими словами, тепловые насосы не так хорошо работают в очень холодном климате, как в более умеренном.

Трение и другие необратимые процессы снижают эффективность теплового двигателя, но они приносят пользу работе теплового насоса , а не — вместо этого они уменьшают затраты труда, преобразовывая часть его в теплоотдачу обратно в холодный резервуар, прежде чем он попадет в холодный резервуар. Тепловой насос.

Рис. 4. Когда реальный тепловой двигатель работает в обратном направлении, часть запланированной работы ( W ) идет на теплопередачу, прежде чем она попадет в тепловую машину, тем самым снижая ее коэффициент полезного действия. На этом рисунке W ′ представляет собой часть W , которая поступает в тепловой насос, в то время как остаток W теряется в виде теплоты трения ( Q _f ) в холодный резервуар. Если бы весь W пошел в тепловой насос, то Q _h было бы больше.В лучшем тепловом насосе используются адиабатические и изотермические процессы, поскольку теоретически не было бы диссипативных процессов, снижающих передачу тепла к горячему резервуару.

Пример 1. Лучший [латексный] COP _ {\ text {hp}} \\ [/ latex] теплового насоса для домашнего использования

Тепловой насос, используемый для обогрева дома, должен использовать цикл, который производит рабочую жидкость при температурах, превышающих типичную температуру в помещении, чтобы могла происходить передача тепла внутрь. Точно так же он должен производить рабочую жидкость при температурах ниже, чем температура наружного воздуха, чтобы передача тепла происходила извне.Следовательно, его горячая и холодная температура резервуара не может быть слишком близкой, что ограничивает его COP _л.с. . (См. Рис. 5.) Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для такого теплового насоса, если температура горячего резервуара составляет 45,0 ° C, а температура холодного резервуара —15,0 ° C?

Стратегия

Двигатель Карно с реверсом обеспечивает наилучшую производительность в качестве теплового насоса. Как отмечалось выше, [latex] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} \\ [/ latex], поэтому нам нужно сначала рассчитать эффективность Карно, чтобы решить эту проблему.

Решение

Эффективность Карно по абсолютной температуре определяется по формуле:

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {T _ {\ text {c}}} {T _ {\ text {h}}} \\ [/ latex].

Температура в кельвинах составляет T _ч = 318 K и T _c = 258 K, так что

[латекс] Eff _ {\ text {C}} = 1- \ frac {258 \ text {K}} {318 \ text {K}} = 0,1887 \\ [/ latex].

Таким образом, из обсуждения выше,

[латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {1} {Eff} = \ frac {1} {0.1887} = 5,30 \\ [/ latex], или [латекс] COP _ {\ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} = \ frac {1} {0,1887} = 5,30 \\ [/ latex] так что Q _h = 5,30 W.

Обсуждение

Этот результат означает, что теплопередача тепловым насосом в 5,30 раз больше, чем вложенная в него работа. Это будет стоить в 5,30 раза больше для той же теплопередачи от электрического комнатного обогревателя, чем для теплопередачи, производимой этим тепловым насосом. Это не нарушение сохранения энергии. Холодный окружающий воздух обеспечивает 4.3 Дж на 1 Дж работы от розетки.

Рис. 5. Передача тепла снаружи внутрь, а также работа, выполняемая для запуска насоса, происходит в тепловом насосе из приведенного выше примера. Обратите внимание, что холодная температура, создаваемая тепловым насосом, ниже, чем температура наружного воздуха, поэтому происходит передача тепла рабочей жидкости. Компрессор насоса создает температуру, превышающую температуру в помещении, для передачи тепла в дом.

Рисунок 6.В жаркую погоду происходит передача тепла от воздуха внутри помещения к воздуху снаружи, охлаждая помещение. В прохладную погоду происходит передача тепла от воздуха снаружи к воздуху внутри, нагревая комнату. Это переключение достигается за счет изменения направления потока рабочей жидкости на противоположное.

Настоящие тепловые насосы работают не так хорошо, как идеальные в предыдущем примере; их значения COP _л.с. колеблются от 2 до 4. Этот диапазон означает, что теплопередача Q _h от тепловых насосов в 2–4 раза больше, чем работа, вложенная в них W .Однако их экономическая осуществимость все еще ограничена, поскольку W обычно поставляется за счет электроэнергии, которая стоит больше на джоуль, чем передача тепла путем сжигания топлива, такого как природный газ. Кроме того, первоначальная стоимость теплового насоса выше, чем у многих печей, поэтому тепловой насос должен работать дольше, чтобы окупить его стоимость. Тепловые насосы, скорее всего, будут экономически лучше там, где зимние температуры мягкие, электричество относительно дешево, а другие виды топлива относительно дороги.Кроме того, поскольку они могут охлаждать и обогревать помещение, они имеют преимущества там, где также желательно охлаждение в летние месяцы. Таким образом, одни из лучших мест для тепловых насосов — теплый летний климат с прохладной зимой. На рис. 6 показан тепловой насос, называемый в некоторых странах «обратным циклом » или «охладителем сплит-системы » .

Кондиционеры и холодильники

Кондиционеры и холодильники предназначены для охлаждения чего-либо в теплой среде. Как и в случае с тепловыми насосами, для передачи тепла от холодного к горячему требуется дополнительная работа, а это дорого.О качестве кондиционеров и холодильников судят по тому, сколько тепла Q _c происходит из холодной окружающей среды, по сравнению с тем, какой объем работы W требуется. То, что считается преимуществом теплового насоса, в холодильнике считается отходящим теплом. Таким образом, мы определяем коэффициент полезного действия ( COP _ref ) кондиционера или холодильника как

.

[латекс] {COP} _ {\ text {ref}} = \ frac {Q _ {\ text {c}}} {W} \\ [/ latex].

Еще раз отмечая, что Q _h = Q _c + W , мы видим, что кондиционер будет иметь более низкий коэффициент полезного действия, чем тепловой насос, потому что [латекс] {COP} _ { \ text {hp}} = \ frac {Q _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ latex] и Q _h больше, чем Q _c . В задачах и упражнениях этого модуля вы покажете, что COP _ref = COP _л.с. — 1 для теплового двигателя, используемого в качестве кондиционера или теплового насоса, работающего между двумя одинаковыми температурами.Настоящие кондиционеры и холодильники обычно работают замечательно, имея значения COP _ref в диапазоне от 2 до 6. Эти числа лучше, чем значения COP _л.с. для упомянутых выше тепловых насосов, поскольку разница температур составляет меньше, но они меньше, чем у двигателей Карно, работающих между теми же двумя температурами.

Был разработан тип рейтинговой системы COP , называемый «рейтинг энергоэффективности» ( EER ).Этот рейтинг является примером того, что единицы, не относящиеся к системе СИ, по-прежнему используются и актуальны для потребителей. Чтобы упростить жизнь потребителю, Австралия, Канада, Новая Зеландия и США используют рейтинг Energy Star из 5 звезд — чем больше звездочек, тем более энергоэффективным является устройство. EER с выражены в смешанных единицах британских тепловых единиц (БТЕ) ​​в час нагрева или охлаждения, разделенных на потребляемую мощность в ваттах. Комнатные кондиционеры доступны с EER s в диапазоне от 6 до 12.Эти EER , хотя и не то же самое, что только что описанные, EER хороши для сравнения — чем больше EER , тем дешевле будет эксплуатироваться кондиционер (но тем выше, вероятно, будет цена его покупки). ).

EER кондиционера или холодильника можно выразить как

[латекс] \ displaystyle {EER} = \ frac {\ frac {Q _ {\ text {c}}} {t_1}} {\ frac {W} {t_2}} \\ [/ latex],

, где Q _c — количество теплопередачи из холодной среды в британских тепловых единицах, t ₁ — время в часах, W — потребляемая работа в джоулях и t ₂ — время в секундах.

Стратегии решения проблем термодинамики

1. Изучите ситуацию, чтобы определить, участвует ли тепло, работа или внутренняя энергия . Ищите любую систему, в которой основными методами передачи энергии являются тепло и работа. Тепловые двигатели, тепловые насосы, холодильники и кондиционеры являются примерами таких систем.
2. Определите интересующую систему и нарисуйте помеченную диаграмму системы, показывающую поток энергии.
3. Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные) .Письменный список полезен. Максимальная эффективность означает, что задействован двигатель Карно. Эффективность — это не то же самое, что коэффициент полезного действия.
4. Составьте список того, что дано или может быть выведено из проблемы, как указано (укажите известные). Обязательно отличите теплопередачу в системе от теплопередачи из системы, а также затраченные усилия и результаты работы. Во многих ситуациях полезно определить тип процесса, например изотермический или адиабатический.
5. Решите соответствующее уравнение для количества, которое необходимо определить (неизвестное).
6. Подставьте известные величины вместе с их единицами измерения в соответствующее уравнение и получите численные решения с указанием единиц.
7. Проверьте ответ, чтобы узнать, разумен ли он: имеет ли он смысл? Например, КПД всегда меньше 1, тогда как коэффициенты производительности больше 1.

Сводка раздела

• Артефакт второго начала термодинамики — это способность обогревать внутреннее пространство с помощью теплового насоса.Тепловые насосы сжимают холодный окружающий воздух и при этом нагревают его до комнатной температуры без нарушения принципов консервации.
• Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия теплового насоса, используйте уравнение [latex] {\ text {COP}} _ {\ text {hp}} = \ frac {{Q} _ {\ text {h}}} {W} \\ [/ латекс].
• Холодильник — это тепловой насос; он забирает теплый окружающий воздух и расширяет его, чтобы охладить.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, почему тепловые насосы не работают в очень холодном климате так же хорошо, как в более мягком.То же самое и с холодильниками?
2. В некоторых странах Северной Европы дома строятся без каких-либо систем отопления. Они очень хорошо изолированы и согреваются теплом тела жителей. Однако, когда жителей нет дома, в этих домах все равно тепло. Какое возможное объяснение?
3. Почему холодильники, кондиционеры и тепловые насосы работают наиболее рентабельно для циклов с небольшой разницей между T _h и T _c ? (Обратите внимание, что температура используемого цикла имеет решающее значение для его COP .)
4. Менеджеры продуктовых магазинов утверждают, что летом общее потребление энергии меньше, если в магазине поддерживается низкая температура. Приведите аргументы в поддержку или опровержение этого утверждения, учитывая, что в магазине множество холодильников и морозильников.
5. Можно ли охладить кухню, оставив дверцу холодильника открытой?

Задачи и упражнения

1. Каков КПД идеального теплового насоса с теплопередачей при температуре холода −25?От 0ºC до горячей температуры 40,0ºC?
2. Предположим, у вас есть идеальный холодильник, который охлаждает окружающую среду до –20,0 ° C и передает тепло в другую среду до 50,0 ° C. Каков его коэффициент полезного действия?
3. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для гипотетического холодильника, который может производить жидкий азот при температуре –200ºC и имеет теплопередачу в окружающую среду при температуре 35,0ºC?
4. В очень мягком зимнем климате тепловой насос передает тепло из окружающей среды на 5.От 00ºC до единицы при 35,0ºC. Каков наилучший возможный коэффициент полезного действия для этих температур? Ясно покажите, как вы следуете шагам, указанным в Стратегиях решения проблем термодинамики.
5. (a) Каков наилучший коэффициент полезного действия теплового насоса с температурой горячего резервуара 50,0 ° C и температурой холодного резервуара -20,0 ° C? (б) Сколько тепла происходит в теплой среде, если в нее вложено 3,60 × 10 ⁷ Дж работы (10,0 кВт · ч)? (c) Если стоимость этих работ составляет 10.0 центов / кВт · ч, как его стоимость по сравнению с прямой теплопередачей, достигаемой за счет сжигания природного газа по цене 85,0 центов за тепло? (Термины — это общепринятая единица измерения энергии для природного газа, равная 1,055 × 10 ⁸ Дж.)
6. (a) Каков наилучший коэффициент полезного действия холодильника, который охлаждает окружающую среду до –30,0 ° C и передает тепло в другую среду при 45,0 ° C? (б) Сколько работы в джоулях необходимо сделать для передачи тепла 4186 кДж из холодной среды? (c) Какова стоимость этого, если работа стоит 10.0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (киловатт-час)? (d) Сколько кДж теплопередачи происходит в теплую среду? (e) Обсудите, какой тип холодильника может работать при этих температурах.
7. Предположим, вы хотите использовать идеальный холодильник с температурой холода -10,0 ° C и хотите, чтобы его КПД составлял 7,00. Какова температура горячего резервуара у такого холодильника?
8. Рассматривается идеальный тепловой насос для обогрева помещения с температурой 22 ° C.0ºC. Какова температура холодного резервуара, если коэффициент полезного действия насоса должен составлять 12,0?
9. 4-тонный кондиционер удаляет 5,06 × 10 ⁷ Дж (48 000 британских тепловых единиц) из холодной среды за 1 час. (a) Какая энергия в джоулях необходима для этого, если кондиционер имеет рейтинг энергоэффективности ( EER ), равный 12,0? (b) Какова стоимость этого, если работа стоит 10,0 центов за 3,60 × 10 ⁶ Дж (один киловатт-час)? (c) Обсудите, насколько реалистична эта стоимость.Обратите внимание, что рейтинг энергоэффективности ( EER ) кондиционера или холодильника определяется как количество британских тепловых единиц теплопередачи из холодной среды в час, деленное на потребляемую мощность в ваттах.
10. Покажите, что коэффициенты производительности холодильников и тепловых насосов связаны соотношением COP _ref = COP _л.с. — 1. Начнем с определений COP s и отношения сохранения энергии между Q _h , Q _c и W .

Глоссарий

тепловой насос: машина, передающая тепло от холода к горячему

Коэффициент полезного действия : для теплового насоса, это отношение теплоотдачи на выходе (горячий резервуар) к произведенной работе; для холодильника или кондиционера это отношение теплоотдачи от холодного резервуара к произведенной работе

Избранные решения проблем и упражнения

1. 4.82

3.0,311

5. (а) 4,61; б) 1,66 × 10 ⁸ Дж или 3,97 × 10 ⁴ ккал; (c) Для передачи 1,66 × 10 ⁸ Дж тепловой насос стоит 1 доллар США, природный газ — 1,34 доллара.

7. 27,6ºC

9. (а) 1,44 × 10 ⁷ Дж; (б) 40 центов; (c) Эта стоимость кажется вполне реальной; там говорится, что работа кондиционера в течение всего дня будет стоить 9,59 долларов (если он будет работать непрерывно).

Как правильно выбрать регулировку скорости для систем отопления

Время односкоростных или трехскоростных насосов прошло.Здесь находятся высокоэффективные насосы. Помимо более высокого КПД двигателя, все современные насосы содержат программное обеспечение для регулирования скорости, что еще больше снижает их энергопотребление. Но какой контроль скорости лучше всего подходит для какой системы? Здесь вы найдете краткий обзор фиксированной скорости, пропорционального регулирования давления и регулирования постоянного давления — где они применимы, что необходимо соблюдать и что произойдет, если насос настроен неправильно. Некоторые теоретические основы в сочетании с практическими советами для установщика, все сосредоточено на радиаторных системах
, напольном отоплении и других распространенных системах отопления.

Почему регулируется скорость высокоэффективных насосов?

Насосы старого образца приводились в движение асинхронными двигателями. Магнитное поле статора этих насосов всегда работало с частотой сети, в то время как ротор работал медленнее из-за скольжения. Насосы с высоким КПД приводятся в движение синхронными двигателями с переменной частотой. Кроме того, высокий КПД этих двигателей позволяет определять фактическую рабочую точку насоса с разумной точностью. Добавьте к этому тот факт, что 32-битный микропроцессор, встроенный в эти насосы, имеет много свободного времени, и вы поймете, почему в этих насосах можно реализовать все виды сценариев управления скоростью.

Регулятор постоянной скорости

Настройка насоса на одну характеристику насоса — единственный вариант в системах с постоянной гидравликой. Возьмем зарядный контур для резервуара для горячей воды для бытового потребления. Сопротивление теплообменной катушки постоянно, и единственный сигнал исходит от термостата, который сообщает, что горячая вода в баке становится чуть теплой. Котел запускается и срабатывает насос в контуре. Здесь следует помнить о двух важных вещах. Во-первых, этот насос будет работать только час в день или два, если в доме есть дочери-подростки.Во-вторых, мы не можем рассматривать насос по отдельности, но мы всегда должны учитывать общую эффективность системы.

По этой причине насос должен быть установлен на достаточно высокий уровень, чтобы предотвратить запуск котла до того, как термостат подаст сигнал о полностью нагретом баке. Циклический котел намного хуже с точки зрения эффективности системы, чем насосный агрегат, мощность которого на несколько ватт выше. Добавьте к этому тот факт, что многие котлы будут отдавать приоритет контуру подзарядки и что ваш дом может не нагреваться в это время, и у вас есть еще одна причина для осторожности, т.е.е., на высокой стороне.

Другой пример постоянной гидравлики — солнечная система; здесь кроется потенциальная проблема: если вы заменяете старый циркуляционный насос на высокоэффективный (HE), помните, что многие старые солнечные контроллеры управляют регулированием скорости путем включения и выключения питания несколько раз в секунду. Это не подойдет для насоса HE. На самом деле он довольно быстро его уничтожит. Измените настройку контроллера на «постоянную скорость», а затем установите скорость насоса таким образом, чтобы избежать перегрева солнечных панелей до тех пор, пока вы не получите совместимый контроллер.

Контур радиатора отопления

Это самая распространенная система водяного отопления. Бойлер обеспечивает тепло, набор распределительных труб проходит через весь дом, а радиаторы отходят от подающей трубы и возвращают более холодную воду в обратную трубу. Чтобы система была эффективной, радиаторы оснащены термостатическими клапанами. Эти клапаны являются причиной большой изменчивости гидравлического сопротивления в такой системе. Проще говоря, в хороший мартовский полдень, когда царит весна, только в некоторых комнатах на северной стороне дома могут быть открытые термостатические клапаны, в то время как подавляющее большинство дома достаточно тепло.Сопротивление системы будет очень высоким, а требуемый расход воды низким. Однако холодным декабрьским утром все происходит наоборот: все комнаты требуют тепла, клапаны открыты, сопротивление системы чрезвычайно низкое, а необходим большой поток.

Для наилучшего обслуживания таких систем в отрасли разработана схема управления, называемая пропорциональным регулированием давления. Он начинается с предположения, что примерно половина вашей потери давления в системе будет в распределительной трубе, а другая половина потеряна в радиаторах.Следовательно, насос управляется таким образом, что он будет реагировать на уменьшение расхода уменьшением своего напора и что при нулевом расходе, когда все клапаны закрыты, он будет обеспечивать половину давления напора, которое он имеет при максимальном расходе.

Так как настроить такую ​​помпу? Насос должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечивать теплом весь дом, поэтому вы должны настроить его на максимальный напор, когда все клапаны открыты. Если вам известен максимальный расчетный расход, вы можете выбрать эту точку на диаграмме насоса.Если нет, вы полностью открываете все термостаты в доме (при условии, что гидравлическая балансировка была выполнена), а затем медленно увеличиваете настройку мощности, пока не увидите, что напор больше не увеличивается.

Что произойдет, если ваша настройка выключена? На стороне низкого давления вы можете столкнуться с циклическим переключением котла и недостаточным нагревом. На высокой стороне могут появиться «свистящие» термостатические клапаны. Свист, конечно, неудобно, но езда на велосипеде означает меньшую эффективность, поэтому, если вы ошибаетесь, делайте это по максимуму.

Пределы пропорционального регулирования давления

Поскольку насос Delta-Pv реагирует только на изменение гидравлики, бывают случаи, когда у него есть свои ограничения. Наиболее очевидный из них — ночная неудача. Ваш котел снижает температуру подачи в соответствии с настройкой таймера, чтобы дать птичнику остыть ночью. Все термостатические клапаны немедленно реагируют и полностью открываются, так как чувствуют, что в помещении слишком холодно. И насос набирает максимальную скорость, несмотря на то, что в этом потоке действительно нет необходимости.

Некоторые производители добавили обнаружение понижения температуры в ночное время, отслеживая температуру воды, протекающей через насос. Они позволяют насосу работать на минимальной скорости всякий раз, когда температура воды в системе отопления быстро падает, а насос возвращается в нормальное состояние при быстром повышении температуры воды. Проблема в том, что насос не знает наружную температуру, и хотя минимальная производительность насоса может быть достаточной большую часть времени, могут быть очень холодные ночи, когда самый дальний от котла радиатор может не получить достаточного потока и может замерзнуть.По этой причине функцию понижения температуры в ночное время можно отключить.

Контроль постоянного давления

Контроль постоянного давления идеален для систем, в которых нет распределительной трубы или она очень короткая. Ярким примером являются полы с подогревом. Распределительная труба в большинстве случаев состоит из очень короткого участка трубы и коллектора. В таких случаях сопротивление системы незначительно. Следовательно, насос должен подавать в отдельные контуры системы теплого пола одинаковое напорное давление независимо от того, сколько комнат отапливается.

Настроить такой насос сравнительно просто. Производитель теплого пола указывает правильный перепад давления для отдельных контуров, и насос просто нужно настроить на это значение. При необходимости можно внести коррективы для устранения шума или недостаточного нагрева.

КПД системы в зависимости от КПД насоса

Высокоэффективный насос в частном доме потребляет от 50 до 100 кВтч энергии в год.Для обогрева дома обычно требуется в 100 раз больше энергии. Даже если мы примем во внимание тот факт, что электрическая энергия дороже тепла, должно быть ясно, что первоочередной задачей всегда должно быть максимальное повышение эффективности всей системы. Если вы можете немного снизить максимальную температуру подачи, уменьшив дельта-t в контуре с помощью более высокой настройки насоса, сэкономленная энергия нагрева в большинстве случаев значительно превысит потребление дополнительного насоса.

Предупреждение: в то время как домовладельцы обычно жалуются раз в год на свои счета за газ, современные насосы с красивыми дисплеями и кнопками вызывают у них соблазн начать экономить не в том месте.Если вы правильно настроили их систему отопления, может быть хорошей идеей наклеить на насос наклейку с указанием правильных настроек.

Outlook

Наконец, вы должны рассмотреть пределы автономного управления насосом. В наши нынешние насосы встроен интеллект, но им серьезно не хватает сенсорной информации. Они могут определять сопротивление системы и, если у них есть встроенный датчик температуры, они могут определять температуру системы. Период. С другой стороны, ваш источник тепла имеет сравнительно большой набор входных данных, начиная от информации о температуре наружного воздуха и заканчивая той маленькой кнопкой на регуляторе отопления вашего дома, которая сообщает ему, что у вас вечеринка и, следовательно, вы не хотите, чтобы дом остыл. в 10 р.м. Дополнительная информация значительно упрощает управление котлом или тепловым насосом для оптимизации общей эффективности системы. В то время, когда даже наши холодильники подключаются к Интернету, вы можете ожидать, что в скором времени даже автономные насосы будут иметь беспроводное соединение со своими котлами и будут выполнять более высокие заказы.

Почему я заменил свой новый газовый котел на тепловой насос

Тепловой насос вырабатывает около трех единиц тепла на одну единицу энергии, вырабатываемой за счет тепла окружающей среды.Газовый котел дает всего около 0,9 единицы тепла на одну единицу энергии.

После установки в моем доме нового теплового насоса с воздушным источником тепла я опубликовал фотографию в Твиттере, восхищенный выбросами углерода, которые мы сэкономим. Однако мое празднование было недолгим. Сообщение вызвало бурную дискуссию, многие люди сочли мое решение заменить мой шестилетний газовый конденсационный котел неоправданным. «Неправильно разбирать прекрасно функционирующий газовый котел до истечения его естественного срока службы и заменять его тепловым насосом.Это не сильно снижает выбросы углерода », — говорится в одном сообщении.

Конечно, я рассчитал вероятную экономию энергии и углерода до установки, но этот и аналогичные аргументы заставили меня осознать важность глубокого изучения вопросов выбросов углерода (и любых проблем, связанных с изменением климата, если на то пошло). Цифры необходимо проверить, а результаты нужно отслеживать.

Вместо того, чтобы заменять старую ветхую систему отопления на новую, что является основной причиной установки новой системы отопления, я решил удалить прекрасно работающий котел, установленный предыдущим владельцем.Мы уже вели крупные строительные работы по расширению нашей кухни. Ввиду того, что строители были на месте, а наш дом находился в аварийном состоянии, имело смысл серьезно задуматься о нашей будущей системе отопления прямо сейчас.

Я живу в Великобритании, где установлено более 26 миллионов котлов, в основном работающих на газе. Все необходимо будет заменить низкоуглеродными технологиями отопления, если мы хотим достичь цели нулевых выбросов углерода. Чувствуя необходимость безотлагательно, я решил декарбонизировать энергопотребление в нашем доме, извлечь уроки из этого и вдохновить других последовать их примеру.Мы по-прежнему устанавливаем 1,6 миллиона газовых котлов в год в Великобритании по сравнению с 22 000 тепловыми насосами, которые в основном находятся в новостройках. Прогресс в остановке глобального потепления идет слишком медленно, как подчеркивается в недавнем отчете Комитета по изменению климата с нулевым показателем.

Тепловые насосы и выбросы углерода

Но есть ли смысл заменить относительно новый газовый котел тепловым насосом? Давайте посмотрим, какое влияние тепловой насос окажет на выбросы углерода.Ожидается, что мое потребление энергии сократится на 60%. Это связано с тем, что тепловой насос вырабатывает около трех единиц тепла, используя одну единицу энергии, вырабатываемой за счет тепла окружающей среды. Газовый котел дает около 0,9 единицы тепла на одну единицу энергии. Будучи консервативным, я рассчитал выбросы углерода от своего теплового насоса, используя предельные коэффициенты выбросов для электроэнергии, которые больше подходят для небольших изменений спроса.

В 2019 году предельные выбросы на каждый киловатт-час электроэнергии составляют 308 граммов эквивалента двуокиси углерода (г CO _2e ).По прогнозам правительства Великобритании, к 2030 году этот показатель снизится до 130 г CO _2e , что на 36% чище, чем газ. Таким образом, тепловой насос не только потребляет значительно меньше энергии, но и использует топливо, которое становится чище. В результате я уже сократил выбросы углекислого газа в моем доме на 42%. В сочетании с солнечными батареями, которые я планирую установить в следующий раз, я ожидаю, что это приведет к еще большему сокращению выбросов углерода.

Но как насчет воплощенных выбросов углерода нового теплового насоса? Не лучше ли подождать, пока система отопления не исчерпает свой срок службы, прежде чем заменять ее? В ответ на мое сообщение в Твиттере кто-то предположил, что: «Установка тепловых насосов над газовыми котлами с целью экономии CO2 не производится до тех пор, пока не будет достигнут срок полезного использования газового котла.Преждевременная замена котла вызовет больше СО2, чем сэкономит »

И снова цифры говорят в пользу досрочного вывода из эксплуатации газовых котлов. Общие воплощенные выбросы углерода для типичного воздушного теплового насоса, установленного в доме в Великобритании, составляют 1563 килограмма (кг) CO2-экв. Мой тепловой насос позволяет снизить выбросы CO2 на 1313 кг в год. Это означает, что менее чем через 1,5 года тепловой насос начинает экономить углерод по сравнению с газовым котлом, даже если газовый котел будет заменен до окончания его срока службы. Следовательно, с точки зрения углерода имеет смысл заменить газовый котел, даже если он был только что установлен.Если предположить, что срок службы теплового насоса составляет 20 лет, то суммарные выбросы углерода в год составляют всего 78 кг CO2-экв. В год или 4% от эксплуатационных выбросов углерода от использования топлива.

Эффективность первая

При всем вышесказанном важно отметить, что установка теплового насоса изолированно в существующих и часто неэффективных домах не рекомендуется. В другом месте я приводил аргументы в пользу согласования энергоэффективности и декарбонизации тепла для максимального сокращения выбросов углерода и предотвращения слишком больших систем отопления.Вот почему мы вложили средства в меры по повышению энергоэффективности в нашем викторианском доме 1880-х годов вместе с тепловым насосом. Мы утеплили пол, установили в основном тройное или двойное остекление, утеплили чердак.

Наконец, давайте не будем забывать, что это не новая идея. Мы поддерживаем технологии возобновляемых источников энергии, чтобы ускорить вывод угольных электростанций из эксплуатации. Программы повышения эффективности поддерживают замену «совершенно хороших» лампочек и даже компактных люминесцентных ламп на новые светодиоды. В программах управления спросом на коммунальные услуги по всему миру есть программы «деньги за драндулет» для замены старых холодильников, которые все еще находятся в рабочем состоянии.

Я многому научился, внимательно изучив собственное потребление энергии и выбросы углерода. Я буду внимательно следить за нашим энергопотреблением в следующем году, сравнивать рассчитанные мной цифры с реальными данными и доложу, как только у меня будут данные за год с использованием новой системы. С дальнейшими улучшениями в области энергоэффективности я надеюсь превзойти мои прогнозы и добиться еще более низкого уровня выбросов углерода в доме.

Диаграмма: GEO PLC

Есть ли у вас вдумчивый ответ на высказанное здесь мнение? Есть ли у вас мнение относительно одного из аспектов перехода к глобальной энергетике, которым вы хотели бы поделиться с другими читателями FORESIGHT? Если да, отправьте короткую презентацию из 200 слов и предложение, объясняющее, почему именно вы тот человек, который доставит это мнение на адрес forum @ foresightdk.