Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды
Для частных загородных домов и дач, часто устанавливается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Данное решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Схему выполняют четырьмя различными способами.
Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.
Принцип работы системы с естественной циркуляцией
Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:
- Простой монтаж и обслуживание.
- Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
- Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.
Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.
При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.
Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.
Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:
- Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
- Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.
В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.
Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией
Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.
Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.
Закрытая система с самотечной циркуляцией
В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:
- При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
- Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
- При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.
В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.
Открытая система с самотечной циркуляцией
Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.
Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.
Однотрубная система с самоциркуляцией
Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам.
Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.
Преимуществ у данного решения несколько:
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
- Экономятся средства на монтаж системы.
Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).
Двухтрубная система с самоциркуляцией
Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:
- Подача и обратка проходят по разным трубам.
- Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
- Второй подводкой батарея подключается к обратке.
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
- Равномерное распределение тепла.
- Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
- Проще выполнить регулировку системы.
- Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
- Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.
Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.
Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией
Все гравитационные системы объединяет общий недостаток – отсутствие давления в системе. Любые нарушения во время проведения монтажных работ, большое количество поворотов, несоблюдение уклонов, моментально отражаются на работоспособности водяного контура.
Чтобы сделать грамотно отопление без насоса, учитывается следующее:
- Минимальный угол уклонов.
- Тип и диаметр труб, используемых для водяного контура.
- Особенности подачи и вид теплоносителя.
Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции
Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах. В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.
Уклон отопительных труб регламентируется в СНиП. Согласно указанным в документе нормам, на каждый погонный метр требуется сделать наклон в 10 мм. Соблюдение данного условия гарантирует беспрепятственное движение жидкости в водяном контуре.
Нарушение наклона при прокладке труб, приводит к завоздушиванию системы, недостаточному прогреву отдаленных от котла радиаторов, и, как следствие, снижению теплоэффективности.
Нормы уклона труб при естественной циркуляции теплоносителя указаны в СП 60.13330 (ранее СНиП 41-01-2003) «Прокладка трубопроводов отопления».
Какие трубы применяют для монтажа
Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.
Чаще всего используют следующие строительные материалы:
- Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и прочность. Недостатком стали является сложный монтаж, невозможный, без применения сварочного оборудования.
- Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не дающую контуру засориться, небольшой вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивает небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая стоимость материала.
- Полипропиленовые трубы – получили широкое применение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку эксплуатации и устойчивости к размерзанию. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.
- Медные трубы – не получили широкого распространения за счет большой стоимости. Медь имеет максимальную теплоотдачу. Выдерживает нагрев до + 500°С, срок эксплуатации свыше 100 лет. Особенной похвалы достоин внешний вид трубы. Под воздействием температуры, поверхность меди покрывается патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.
Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса
Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:
- Подсчитывается потребность помещения в тепловой энергии. К полученному результату добавляют около 20%.
- СНиП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы. Высчитываем по приведенным формулам сечение трубопровода. Чтобы не выполнять сложные вычисления, стоит воспользоваться он-лайн калькулятором.
- Диаметр труб системы с естественной циркуляцией должен быть подобран согласно теплотехническим расчетам. Чрезмерно широкий трубопровод приводит к снижению теплоотдачи и увеличению расходов на отопление. На ширину сечения влияет тип используемого материала. Так, стальные трубы не должны быть уже 50 мм. в диаметре.
Существует еще одно правило, помогающее усилить циркуляцию. После каждого разветвления трубы, диаметр сужают на один размер. На практике это значит следующее. К котлу подключена двухдюймовая труба. После первого разветвления контур сужают до 1 ¾, дальше до 1 ½ и т.д. Обратку наоборот собирают с расширением.
Если расчеты диаметра были выполнены верно, и соблюдены уклоны трубопроводов при проектировании и выполнении монтажных работ системы отопления с самотечной циркуляцией, проблемы в работе встречаются крайне редко и в основном происходят по причине неправильной эксплуатации.
Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний
Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит и от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно к радиаторам. Принято классифицировать все типы подключения или розлива на две категории:
- Система с нижним розливом – имеет привлекательный внешний вид. Трубы располагаются на уровне пола. Однотрубная система с нижней разводкой имеет малую теплоэффективность и требует тщательного планирования и проведения расчетов. Схемы с нижним розливом наиболее востребованы для трубопроводов высокого давления.
- Система с верхним розливом – данное решение оптимально подходит для частного дома. Подача горячей воды осуществляется посредством трубы, расположенной под потолком. Поступающий сверху теплоноситель, вытесняет скопившийся воздух (воздух стравливается через краны Маевского). Однотрубная система водяного отопления с верхним розливом, также отличается эффективностью.
Ошибки в выборе типа розлива приводят к необходимости модифицировать водяной контур посредством установки циркуляционного оборудования.
Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией
Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.
За использование незамерзающей жидкости, в качестве довода можно привести два довода:
- Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
- Способность сохранять текучесть при достижении -10°С, -15°С.
Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.
Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?
Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя.
Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:
- Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре теплоносителя около 50°С. Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме. При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения.
- Падение мощности отопительных приборов при естественной циркуляции теплоносителя по мере отдаленности от котла. Даже при грамотно собранной схеме, разница температуры составляет порядка 5°С.
- Влияние воздуха – основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Воздух в системе отопления может образовываться из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы продавить систему, приходится включать котел на максимальную мощность, что приводит к существенным затратам.
- Отопление двухэтажного дома при естественной циркуляции теплоносителя затруднено по причине существующих препятствий для движения жидкости.
- Относительно регуляции нагрева, самоциркулирующие системы также уступают контурам, подключенным к насосам. Современное циркуляционное оборудование подключается к комнатным термостатам, что обеспечивает точность теплоотдачи и нагрев температуры в помещении с погрешностью до 1°С. Установка терморегуляторов допускается и в схемах с самоциркуляцией, но погрешность настроек составит 3-5°С.
Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий. Если требуется отапливать коттеджи и загородные дома площадью более 150-200 м², нужна установка циркуляционного оборудования.
Главным достоинством схем с самоциркуляцией является их энергонезависимость, но произведя несложные расчеты, можно прийти к выводу, что экономия на электроэнергии не оправдывает потери тепла в процессе самостоятельного движения теплоносителя. Схемы с принудительной циркуляцией имеют большую теплоотдачу и эффективность.
Циркуляционный насос отопления — нужен или нет?
Довольно часто случается, что старая отопительная система, работающая на принципе естественной циркуляции теплоносителя — воды, перестает справляться с обогревом дома. Иногда, отопительная система изначально спроектирована неправильно и требует намного больше топлива (газ, уголь, дрова и т.д.). Возможно Вы этого и не замечали, но сравнив затраты топлива на обогрев похожего дома у соседа — понимаете, что «где то что-то у Вас неправильно». Можно ли увеличить КПД существующей отопительной системы без больших затрат. В большинстве случаев — да.
Одной из причин уменьшения КПД отопительной системы может быть постепенное изменение схемы отопления в результате ремонтных работ и переделок, а также обрастание внутренних стенок ржавчиной и накипью. В результате происходит уменьшение диаметров труб и повышение шероховатости внутренних стенок, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления отопительной системы и пропаданию циркуляции в ней полностью, или на некоторых участках. Система с естественной циркуляции должна иметь уклон по всей длине магистрали. Уклон этот может измениться уже через год-два после постройки дома в результате просадки фундамента.
Радикальное средство лечения такой отопительной системы – полная переделка. Но это не всегда возможно, более того, сопряжено со значительными затратами и последующим восстановительным ремонтом помещения.
Другой способ — ограничиться минимальным хирургическим вмешательством – врезкой циркуляционного насоса.
Современные циркуляционные насосы для небольших частных домов недороги, надежны, бесшумны и экономичны, поэтому установить насос в отопительную систему стоит и в профилактических целях, для оживления старой гравитационной отопительной системы с естественной циркуляцией и придания ей жизнеспособности и второй молодости.
Почти всегда, после установки насоса в систему отопления, Вы получите прирост КПД котла. Кроме того помещение нагревается в несколько раз быстрее и равномерно. Особенно ощутимо в межсезонье, когда котел включается не постоянно а по необходимости. Все помещения будут прогреваться быстро и равномерно. Все это экономит затраты топлива и довольно существенно.
Основные преимущества установки циркуляционного насоса в систему отопления
- увеличение КПД системы;
- быстрое прогревание воздуха во всех помещениях, увеличение отапливаемой площади;
- выравнивание температурных показателей в трубопроводе;
- исключение завоздушенности труб;
- уменьшенный расход топлива;
- возможность установки полотенцесушителей, термостатов;
- применение труб малого диаметра;
- небольшая стоимость оборудования и установки.
Циркуляционный насос – это возможность быстро повысить качество обогрева дома без демонтажа всей системы и больших финансовых трат.
Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением ИБП для циркуляционного насоса.
Другой способ — установка насоса по байпасной схеме. Тогда при отсутствии электричества Вы можете переключиться на работу контура без насоса. Эта схема подробнее будет рассмотрена ниже.
Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления. Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, обеспечивают более быстрый и равномерный прогрев всех участков водяного контура, независимо от удаленности от водогрейного агрегата.
Куда установить циркуляционный насос?
Если у Вас твердотопливный котел, то, при врезке насоса в существующую систему, устанавливать его лучше всего на обратку, рядом с котлом, чтобы на него не оказывала отрицательное влияние слишком большая температура воды в подаче из котла, разожженного на полную мощность. Чтобы сохранить способность работы котла без циркуляционного насоса, устанавливать насос желательно по байпасной схеме – это обводной участок магистрали, предусматривающий возможность переключения отопительной системы на естественную циркуляцию, в обход насоса.
Байпасный узел можно изготовить самому, или приобрести готовый, они часто имеются в продаже на рынках, полукустарного изготовления. Не бойтесь, что он не подойдет к купленному Вами насосу. Достаточно измерить установочный размер разрыва байпасного узла, между шаровым краном и фильтром, предназначенный для установки насоса. Он должен составлять 180 миллиметров.
Стандартный размер циркуляционного насоса составляет ровно 180 миллиметров. Существуют и короткие версии, 130 миллиметров, предназначенные для установки в насосные блоки быстрого монтажа, но в обычной розничной сети такие насосы практически не встречаются.
Важно! При использовании байпасной схемы для установки насоса, отвод на расширительный бак и предохранительный клапан ОБЯЗАТЕЛЬНО врезайте до или после вентилей, отсекающих насосный или байпасный участок. Расширительный бак и предохранительный клапан не должны оказаться отсечены от отопительной системы при любой схеме работы, насосной или естественной!
Что необходимо сделать перед установкой насоса в систему отопления?
Итак, как Вы помните, у вас старая отопительная система, полная шлама и ржавчины, который необходимо по возможности удалить. В большинстве случаев доступна только элементарная промывка. Просто слить воду из системы недостаточно, так как ее слив осуществляется через сливной кран небольшого диаметра. При этом вода по системе двигается очень медленно, потому что основные диаметры трубопроводов гораздо больше диаметра сливного крана и весь шлам и ржавчина спокойно оседают в трубе.
Больше всего склонны к засорению стальные трубы. Это обусловлено их шероховатой поверхностью, которая с годами становится только всё более неидеальной. Полипропиленовые, пластиковые, оцинкованные трубы более гладкие и менее восприимчивы к оседанию на них ржавчины – её просто смывает потоком теплоносителя.
Поэтому, когда вы вскрыли обратный трубопровод, вырезав участок под установку насоса, промойте систему, подключив ее к водопроводу через шланги. Постарайтесь обеспечить максимальный проток через отопительную систему, с максимально возможным напором. Хорошего скоростного потока в трубах большого диаметра Вам все равно создать не удастся, так что потратьте на промывку чуть большее время, чем хотелось бы, пусть вытечет максимально возможное количество шлама и ржавчины.
Как выбрать циркуляционный насос для установки в отопительную систему с естественной циркуляцией?
Важный момент, которому необходимо уделить некоторое внимание. При конструировании новых систем насосы подбирают, отталкиваясь от общей тепловой мощности отопительной системы, определяют необходимый для такой мощности общий проток (расход) теплоносителя через систему и к нему приравнивают необходимую производительность циркуляционного насоса.
Далее рассчитывают общее гидравлическое сопротивление отопительной системы и вычисляют необходимый напор циркуляционного насоса. Полные расчеты сложны и для небольшого частного дома не нужны. Для небольших домов (да и для больших тоже) существует упрощенные и доступные даже для полностью неподготовленных людей методики расчета. В интернете довольно много методик — выбирайте какая вам больше нравится и рассчитайте параметры для выбора насоса.
Тепловую мощность уже существующей отопительной системы определить еще проще – посмотрите ее на шильдике отопительного котла.
Для зданий, относительно небольшой площади, существует методика расчета насоса без формул. Самостоятельно подобрать мощность циркуляционного насоса можно следующим образом:
- По производительности котла. Расчет циркуляционного насоса для системы отопления частного дома выполняют, принимая во внимание, что 1 кВт мощности водогрейного оборудования соответствует коэффициенту пропускной способности равной 1 л/мин. Соответственно, для котла на 25 кВт, потребуется установить насос с показателем от 1500 л/час.
- Расчет напора циркуляционного насоса системы отопления. В технической документации указывается параметр напора в метрах водяного столба. По данному параметру можно определить длину водяного контура и подсчитать необходимое количество насосов в системе.
Считается, что для 10 п.м. трубопровода, необходимо 0,6 м напора водяного столба. Оптимальный выбор насоса для 1 этажного дома — это стандартные модели с 6 м. в. ст. Станции подойдут для помещений с трубопроводом до 100 п.м.
Если напора недостаточно, устанавливают второй насос или подбирают более мощную модель. Этот же принцип расчетов используют при выборе насоса для 2-х этажного дома.
Основные паспортные показатели циркуляционного насоса — производительность, напор и расход. В первую очередь, должен интересовать расход, он определяется по формуле:
Q= N/(t2-t1)
N – мощность теплогенераторной установки. Если нет шильдика, очень и очень приближённо можно взять за основу усреднённые данные потребности в тепловой энергии на отопление — 0,1 кВт/м2, помноженное на отапливаемую площадь в м2.
t1 – температура теплоносителя на входе (обратка), в среднем 65 ºС
t2 – расчётная температура теплоносителя на выходе (подача), для обычных систем в среднем 90 ºС.
Напор насоса приближённо определяют, исходя из показателя 100 Вт мощности на квадратный метр площади.
Осталось учесть еще один важный момент – особенность установки насоса в систему с естественной циркуляцией.
Для системы с принудительной, насосной циркуляцией у Вашей старой системы очень толстые трубы. При конструировании новых отопительных систем, диаметр труб выбирают таким, чтобы скорость потока в них была в диапазоне от 0,4 до 1,5 метров в секунду. При меньшей скорости из системы не будет удаляться воздух и воздушные пузыри так и останутся висеть в трубах, при большей скорости потока возможно гудение труб и ускоренный износ элементов отопительной системы. Большая скорость с гудением в трубах Вам не грозит, а вот очень маленькая, с плохо удаляющимся из системы воздухом вполне вероятна.
Но не все так плохо. У Вас ведь система с хоть и плохой, но естественной циркуляцией и система промыта! Поэтому подбирать насос исходя из диаметра труб нет никакой необходимости, просто возьмите модель насоса на одну ступеньку выше в номенклатуре.
Система отопления без насоса схема
Чтобы в построенном загородном доме можно было жить в любое время года, он нуждается в качественном отоплении. Среди большого разнообразия отопительных приборов подчас бывает сложно определиться, что именно нужно в той или иной ситуации. Одним из самых простых вариантов, которые возможно обустроить самостоятельно, является система отопления без насоса, то есть с естественным типом циркуляции теплоносителя. Именно о таком типе отопления мы и расскажем далее в материале.
В каких случаях без насоса можно обойтись
Движение теплоносителя внутри отопительного контура происходит под воздействием законов физики. Это значит, что нагреваясь, жидкость поднимается вверх, а по мере остывания – вновь опускается, обеспечивая тем самым обогрев помещения.
Более всего система отопления без циркуляционного насоса востребована именно в загородных домах и на дачах, поскольку в условиях пригорода электроснабжение не всегда бывает стабильным или отсутствует вовсе. В связи с этим оборудование отопления с принудительным типом циркуляции нецелесообразно.
Примечательно, что отопление с естественной циркуляцией теплоносителя вполне возможно обустроить самостоятельно. К тому же, такой системой очень удобно пользоваться.
Строение и разновидности систем с естественным типом циркуляции
Обычно схема отопления без насоса включает перечень обязательных компонентов:
- нагревательный прибор – котел или печь, которую можно топить доступным в том или ином регионе видом топлива;
- расширительный бачок, который позволяет сбросить лишнее давление или долить воды в отопительный контур;
- трубы, образующие контур, по которому будет двигаться вода в системе;
- батареи, которые позволяют более качественно обогреть помещение за счет увеличения площади теплоотдающей поверхности.
Диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией будет несколько большим, чем при условии применения циркуляционного насоса.
Исходя из того, какой именно теплоноситель будет использоваться, системы отопления с естественной циркуляцией могут быть водяными или паровыми.
Приведем отличительные особенности каждого из типов отопления.
Отопление с водой в качестве теплоносителя
Функциональные особенности водяных отопительных систем с естественным типом циркуляции теплоносителя определяются рядом характеристик.
Исходя из того, какой расширительный бак используется для обустройства системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, различают:
- Системы открытого типа. В данном случае расширительный бак устанавливают как можно выше, чтобы создать избыточное давление в расширительном бачке. Кроме того, благодаря этому можно избавиться от воздушных пробок в отопительном контуре. Время от времени через открытый расширительный бак в трубы доливают воду, частично испарившуюся в процессе эксплуатации отопления.
- Системы закрытого типа. В таком отоплении с естественной циркуляцией расширительный бак заменен специальным мембранным гидроаккумулирующим баллоном. Он обеспечивает дополнительное давление в контуре в пределах 1,5 атмосфер. В целях безопасности системы такой конструкции обычно оборудуют блоком с манометром, задача которого состоит в корректировке давления внутри трубопровода.
Еще один принципиальный момент, который отличает конструкции отопительных систем с естественным типом циркуляции воды, состоит в схеме подключения нагревательных элементов.
По способу подключения отопительных приборов к газовому котлу без насоса можно выделить такие варианты:
- Однотрубная разводка отопления. При таком типе отопления выполняется последовательное подключение всех радиаторов к одной и той же трубе. То есть, вода проходит сквозь каждый последующий отопительный прибор и только после этого движется дальше. Среди достоинств оборудования однотрубной разводки можно назвать простоту ее монтажа, а также низкую материалоемкость.
- Двухтрубная разводка в системе отопления с естественным типом циркуляции. В данном случае все радиаторы, которые входят в состав системы отопления, подключаются к трубопроводу параллельно. При этом температура теплоносителя, который попадает в каждый радиатор, одинаковая. После того, как вода пройдет через весь радиатор и остынет, по обратной трубе она возвращается в теплообменник котла.
Считается, что двухтрубная схема разводки является наиболее целесообразной с точки зрения эффективности обогрева жилья. Правда, чтобы оборудовать такую систему, потребуется достаточно много труб и доборных элементов для монтажа отопительного контура.
Стоит отметить, что определяясь, как сделать отопление без насоса, учитывайте свои практические навыки, а также финансовые возможности для приобретения расходников.
Паровой тип отопления
Некоторые потребители путают паровое отопление с водяным. В сущности, эти системы очень похожи, за исключением того, что теплоносителем служит пар, а не вода.
Внутри отопительного котла системы с естественным типом циркуляции вода нагревается до температуры кипения и преобразуется в пар, который затем перемещается в трубопровод и далее подается к каждому радиатору в контуре.
В конструкцию паровой системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя входят такие компоненты:
- специальный отопительный котел, внутри которого вода нагревается до температуры кипения, и аккумулируется пар;
- клапан для выпуска пара в систему отопления;
- трубопровод;
- отопительные радиаторы.
Обратите внимание, что паровой тип отопительной системы эксплуатируется в условиях очень высоких температур, поэтому применять пластиковые трубы для выполнения трубопровода категорически нельзя.
Классификация отопления парового типа по схемам разводки и другим критериям точно такая же, как и у водяных отопительных систем. В последнее время используют и бойлер для отопления частного дома, что тоже имеет свои преимущества.
Как правильно монтировать отопление
Чтобы готовая система отопления с естественным типом циркуляции функционировала правильно и эффективно, при ее монтаже важно придерживаться некоторых правил.
В целом схема установки выглядит так:
- Радиаторы отопления необходимо установить под окнами, желательно на одном уровне и с соблюдением необходимых отступов.
- Далее устанавливают теплогенератор, то есть выбранный котел.
- Монтируют расширительный бак.
- Выполняют разводку труб и стыкуют зафиксированные ранее элементы в единую систему.
- Отопительный контур наполняют водой и выполняют предварительную проверку герметичности соединений.
- Заключительный этап состоит в запуске отопительного котла. Если все работает правильно, значит, в доме будет тепло.
Обратите внимание на некоторые нюансы:
- Котел должен быть расположен в самой нижней точке системы.
- Монтаж труб необходимо выполнять с уклоном в сторону обратного потока.
- Поворотов в трубопроводе должно быть как можно меньше.
- Для повышения эффективности отопления необходимы трубы с большим диаметром.
Надеемся, данная статья будет для вас полезной, и вы сможете самостоятельно смонтировать систему отопления без циркуляционного насоса в вашем загородном доме.
Система отопления с одной магистралью используется в частных и многоэтажных домах очень часто. Представляет она собой не слишком сложную, очень эффективную и при этом достаточно ремонтопригодную конструкцию. В этой статье подробно поговорим о том, какими достоинствами и недостатками отличаются такие системы в отношении двухэтажных загородных домов. Также разберемся с тем, какие существуют варианты и схемы подключения однотрубных конструкций в зданиях этого типа.
Основные достоинства и недостатки
От двухтрубных такие системы отличаются прежде всего тем, что теплоноситель в них циркулирует по кругу, а радиаторы подключены последовательно. Таким образом, оборудование это очень простое – однотрубная система отопления двухэтажного дома. Своими руками ее собрать гораздо проще двухтрубной.
К достоинствам таких систем, помимо этого, можно отнести также:
- Ремонтопригодность.
- Универсальность. Использовать такие системы можно как в мало-, так и в многоэтажных зданиях.
Основным недостатком таких систем является, прежде всего, неравномерный прогрев последовательно подключенных радиаторов. Проходя от одного к другому, теплоноситель постепенно остывает. Из-за этого в ближних к котлу комнатах может быть слишком жарко, а в самых дальних от него – холодно.
Разновидности
В качестве теплоносителя в системах отопления этого типа может использоваться незамерзающая жидкость – антифриз. Но чаще всего по трубам циркулирует все же обычная вода. Двигаться по трубам она может за счет гравитации или благодаря работе специального насоса. И в том и в другом случае получается достаточно надежная однотрубная система двухэтажного дома. Схема первого типа обычно используется в не слишком больших по площади домах. К достоинствам такой системы с гравитационной циркуляцией относят, прежде всего, экономичность. Конструкции же с принудительным движением воды или антифриза надежнее.
Также однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, бывает горизонтальной или вертикальной. Последний тип хорошо известен всем, кто когда-либо жил в многоэтажках советской постройки. В этом случае по всем этажам проводятся вертикальные стояки. Теплоноситель закачивается на чердак, а затем спускается вниз, проходя по радиаторам квартир. В частных малоэтажных домах обычно используется более простая горизонтальная система отопления, называемая также «ленинградкой».
Способы подключения батарей
Батареи в такую конструкцию, как однотрубная система отопления двухэтажного дома (фото подобного оборудования наглядно продемонстрировано на странице), могут врезаться по любой из имеющихся на данный момент технологий. Схема подключения бывает:
- Нижней. В этом случае трубы «подводящая» и «обратная» присоединяются к батарее снизу.
- Диагональной. При такой схеме трубы подключаются к радиатору сверху и снизу с противоположных сторон.
- Вертикальной. В этом случае магистраль подключена сверху и снизу с одной стороны.
Для того чтобы воздух как в дальних, так и в ближних от котла комнатах прогревался равномерно, подсоединяют радиаторы к трубе обычно на байпасе. Таким образом создается упрощенный аналог двухтрубной системы. При наличии байпаса легко регулировать объем потока, проходящего через радиатор.
Основные правила сборки в двухэтажных зданиях
Для частного дома, как уже упоминалось, лучше использовать горизонтальный вариант однотрубной системы. Самое сложное при сборке в двухэтажном доме – это поднятие воды наверх, через перекрытие. Наиболее простой метод – это установить два стояка у котла: один подводящий теплоноситель к радиаторам, второй – «обратный». Таким образом может быть смонтировано как оборудование с принудительной циркуляцией, так и однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема без насоса, однако, в этом случае – вариант менее предпочтительный.
Способы прокладки труб
По периметру дома магистрали в такой системе и на первом этаже, и на втором проводятся обычно под полом. Такая «скрытая» система не портит внешнего вида помещений. Однако следует учитывать то, что при такой прокладке, скорее всего, придется использовать нижний способ подключения радиаторов. А при таком методе врезки, к сожалению, батареи работают не в полную силу. Выходом может стать использование байпаса особой конструкции.
В этом случае на «подводящей» трубе перед радиатором врезается металлопластиковый отрезок длины, равной высоте батареи. Присоединение к магистрали производится через него, в верхней части секции. К «обратной» трубе приваривается коротенький вертикальный отрезок. Радиатор присоединяется к нему в нижней точке противоположной секции.
Однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией: особенности
Такие конструкции используются в коттеджах довольно-таки редко. Системы этого типа экономичны, но, к сожалению, достаточно сложны в сборке и не слишком удобны в использовании, особенно при наличии в доме двух этажей.
Теплоноситель в таких системах сначала поднимается от котла наверх, проходит по радиаторам верхних помещений, а затем спускается вниз. Следовательно, на втором этаже при использовании схемы этого типа будет жарче, чем на первом. К тому же при применении системы с гравитационной циркуляцией придется устанавливать очень мощный котел. Ведь давление теплоносителя должно быть достаточным для подъема его на второй этаж.
Система с принудительной циркуляцией
Оборудование этого типа для двухэтажных коттеджей считается более предпочтительным. В данном случае за бесперебойное движение теплоносителей по магистралям отвечает циркуляционный насос. В таких системах допускается использовать трубы меньшего диаметра и котел не слишком большой мощности. То есть в этом случае может быть устроена гораздо более эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема с насосом имеет лишь один серьезный недостаток – зависимость от электрических сетей. Поэтому там, где очень часто отключают ток, стоит произвести монтаж оборудования по расчетам, сделанным для системы с естественным током теплоносителя. Дополнив такую конструкцию циркуляционным насосом можно добиться максимально эффективного отопления дома.
Отзывы об однотрубных системах
Мнение у владельцев загородных домов об этом виде оборудования сложилось очень даже неплохое. Однотрубные системы вполне надежны и работают достаточно эффективно. Основной их недостаток – неравномерный прогрев помещения может быть достаточно легко устранен дополнительными методами. Это может быть, к примеру, разный способ подключения радиаторов в ближних и дальних от котла комнатах, использование разного количества секций и т. д.
В общем, как считают владельцы загородных участков, оборудование это вполне надежное и удобное – однотрубная система отопления двухэтажного дома. Отзывы о таких конструкциях позволяют судить о них, как об очень практичных и при этом недорогих.
Порядок монтажа
Собирается однотрубная система следующим образом:
- В хозяйственном помещении устанавливается на пол или вешается на стену котел. С помощью газового оборудования может быть устроена самая надежная и эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема подключения в этом случае будет стандартной и позволит произвести все работы, при желании, даже и самостоятельно.
- На стены вешаются радиаторы отопления.
- На следующем этапе монтируются стояки «подводящий» и «обратный» на второй этаж. Располагают их в непосредственной близости от котла. Внизу к стоякам присоединяется контур первого этажа, вверху – второго.
- Далее выполняется подключение к магистралям батарей. На каждый радиатор следует установить запорный кран (на подводящем отрезке байпаса) и кран Маевского.
- В непосредственной близости от котла на «обратной» трубе монтируется расширительный бак.
- Также на «обратной» трубе поблизости от котла на байпасе с тремя кранами подключается циркуляционный насос. Перед ним на байпасе врезается специальный фильтр.
На заключительном этапе производится опрессовка системы в целях выявления неисправностей оборудования и протечек.
Как видите, однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, может очень даже удобным и практичным оборудованием. Однако при желании использовать такую простую конструкцию, на первом этапе важно произвести все необходимые расчеты с максимальной точностью.
Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.
Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.
Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса
Устройство водяного отопления, работающее самотеком, включает нагревательный элемент (котёл), трубы, прокладываемые разными способами, расширительный бак и радиаторы.
Принцип действия
Роль теплоносителя в контуре играет вода, которая движется по трубам под влиянием термодинамических сил. Принцип действия системы основывается на разнице физических свойств горячей и холодной воды.
Пока работает котёл, в трубах всегда есть горячая вода, которая постепенно остывает, проходя по контуру и отдавая тепло в окружающую среду.
Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.
После достижения верхней точки контура, горячая вода распределяется по трубам, соединённым с радиаторами, отдаёт тепло через материал батарей, а затем по нижней части контура стекает к котлу, где снова нагревается.
Достоинства установки
Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:
- простота установки и использования;
- высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
- экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
- отсутствие шума;
- полная независимость от электричества;
- редкие поломки и долгий срок службы при условии проведения периодических профилактических мероприятий.
Справка! Сконструировать систему отопления с естественной циркуляцией можно самостоятельно. Правильный расчёт параметров, выбор схемы контура и грамотная установка всех компонентов гарантирует срок работы конструкции до 35 лет.
Главный недостаток — конструкция может отопить частные дома площадью не более 100 м 2 , имеющих радиус около 30 м.
Существует ещё несколько недостатков, ограничивающих применение самотечной конструкции:
- обязательное наличие чердака для установки расширительного бачка;
- медленный обогрев помещений;
- необходимость утепления контура в неотапливаемых местах для предотвращения замерзания воды в трубах.
Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией
Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.
Закрытый тип
Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.
Принципиальная схема
После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.
Фото 1. Закрытый тип системы отопления с естественной циркуляцией. Должен быть оснащен герметичным расширительным баком.
Особенности
Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.
Плюсы и минусы
Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов, особенно если используется насос.
Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом.
устройство системы, плюсы и минусы
Отопительная система с предусмотренной естественной циркуляцией горячей воды устанавливается в многих частных домах сегодня. Существует несколько основных способов выполнения такой схемы. Механизм гравитационной циркуляции будет работать нормально, только если система спроектирована и оборудована без каких-либо ошибок. Принцип функционирования, достоинства и недостатки таких систем описываются в данной статье.
Содержание
Принцип работы отопительной системы без насоса
Варианты систем отопления
Подключение радиаторов
Преимущества и недостатки реализации данной системы
Принцип работы отопительной системы без насоса
Принцип действия такой системы базируется на элементарных законах физики. В процессе нагревания снижается плотность и масса жидкости. Когда вода в контуре остывает, становится тяжелее и более плотной. Какое-либо давление в контуре полностью отсутствует при этом. В разрабатываемых теплотехнических формулах присутствует соотношение 1 атм на 10 м напора.
При определении безнасосной системы в двухэтажном доме гидравлические показатели не будут выше 1 атм. Одноэтажные конструкции оборудуются системами с давлением 0,5-0,7 атм.
Поскольку в процессе нагревания объем жидкости увеличивается, для нормальной циркуляции придется оборудовать расширительный бак. Жидкость, проходящая через установленный водяной контур, будет нагреваться, это значительно увеличит объем. Расширительный бачок нужно размещать на подаче теплоносителя в самой верхней части отопительного контура. Основным функциональным назначением такой буферной емкости считается компенсация повышения объема жидкости.
Устройство отопления в частном домостроении без насоса может устанавливаться, если такие виды подключения подходят к установке:
- Присоединение к системе теплого пола всегда будет требовать монтажа насосного устройства. Распределение теплоносителя по радиаторам не будет требовать никаких насосов. Когда электричество будет отключено, жилое помещение будет обогреваться оборудованными радиаторами.
- Взаимодействие с бойлером косвенного нагрева воды. Взаимодействие с системой естественной циркуляции всегда может быть организовано без насоса. Чтобы это было возможно, бойлер монтируется в самой верхней точке оборудованной системы. Если осуществить подобное затруднительно, насосом можно оборудовать накопительную емкость при дополнительной установке обратного клапана для устранения рециркуляции горячей воды.
В механизмах с гидравлической циркуляцией течение теплоносителя организовывается самотеком. Благодаря процессу естественного расширения воды, разогретая жидкость будет стремиться вверх по так называемому разгонному участку, а затем будет стекать через радиаторы и двигаться в направлении котла для последующего нагрева.
Варианты систем отопления
Система отопления ЕЦ может оборудоваться в однотрубных или двутрубных механизмах. В обоих вариантах принцип работы остается один и тот же. На максимальную возможную высоту от котла вверх направляется труба. Только после этого теплоноситель распределяется по всему контуру. Отличие от однотрубной системы заключается в том, что в двухтрубном механизме холодная вода аккумулируется в другой магистрали, а потом заводится на вход обратной части котла. В однотрубном механизме на этот вход направляется труба от выхода последнего радиатора.
Все однотрубные системы с вертикальными стояками требуют больше материалов при оборудовании, однако отличаются удобством и возможностью присоединения отопительных устройств отдельно к каждому стояку на всех этажах. В двухэтажных зданиях достаточно просто оборудовать систему водяного отопления без насосного устройства с горизонтально расположенной разводкой.
Чтобы активизировать процесс циркуляции, на втором этаже можно оборудовать специальный разгонный коллектор, после которого несколько контуров с горячей водой будут распределяться по второму этажу. Дополнительный контур должен опуститься на первый этаж, где он будет разделен на несколько основных веток. В некоторых случаях на первый этаж дополнительно распределяются стояки, от радиаторов, расположенных в самом конце контура.
Подключение радиаторов
Вариант подключения радиатора считается одним из наиболее значимых при оборудовании системы. Можно использовать несколько доступных методов подключения:
- Вертикальный;
- Диагональный;
- Боковой;
- Горизонтальный;
- Нижний.
Диагональное подключение помогает обеспечить как можно меньше тепловых потерь. Процесс циркуляции в подобных случаях осуществляется между диагонально расположенными верхним и нижним патрубками. Не таким эффективным может оказаться боковое подключение, когда трубы присоединены к радиатору только с оной стороны. Нижнее подключение подразумевает максимальный показатель теплопотери. Процесс циркуляции выполняется через нижние патрубки отопительного устройства.
Методика подключения радиаторов может оказывать максимальное воздействие на качество систем отопления. Особенно это относится к однотрубным системам ЕЦ.
Различают такие виды подключения:
- Прямое.
- С байпасными линиями.
Когда выполняется прямое соединение, горячая вода проходит через каждую батарею последовательно. В каждом радиаторы теплоноситель все больше остывает. На последнем установленном радиаторе температура воды существенно отличается от первого. Чтобы в дальних комнатах отопление было как можно более эффективным, домовладельцам приходится увеличивать количество секций в радиаторах.
Когда входное и выходное отверстие соединяются при помощи байпасов, подобных недостатков удается немного избежать. Таким образом часть потока может проходить мимо радиатора. Это позволит поддерживать более высокую температуру теплоносителя и доводить до последнего радиатора воду температурой повыше.
Преимущества и недостатки реализации данной системы
К недостатком систем ЕЦ можно отнести их сравнительную громоздкость и массивность. В таких механизмах всегда должен быть падающий и обратный трубопровод, которые дополняются расширительными бачками. При установке таких систем отопления определяется самое нижнее место в здании. В таком месте устанавливается котел. Это может быть подвал или углубленная ниша на первом этаже.
Расширенный бачок напротив следует оборудовать в мансарде или даже на чердаке. Если в помещении, где монтируется накопительная емкость, нет отопления, его нужно обязательно утеплить. Чтобы в интерьере помещения было как можно меньше видимых трубных конструкций, подающий стояк размещается на чердаке и как следует утепляется.
Эффективная работа отопительной системы может быть обеспечена только при присутствии уклона труб в направлении теплоносителя. Такое требование реализовать сравнительно непросто, поэтому оборудование и монтаж считается одним из наиболее сложных этапов по сравнению с принудительной циркуляцией устройства теплоносителя.
Энергонезависимость таких систем считается наиболее явным их преимуществом. Это качество позволяет монтировать систему естественной циркуляции в тех местах, где сравнительно непросто обеспечить подходящее подключение к электросети. Никакими другими достоинствами по мнению экспертов система отопления без насоса не обладает.
Однако к недостаткам можно отнести другие ее особенности:
- Для оборудования такой системы потребуется большое количество материалов. В результате это существенно влияет на стоимость отопительного контура;
- В обустроенном открытом бачке теплоноситель систематически испаряется, его объемы снижаются. В результате нормальная циркуляция может быть нарушена. Поэтому уровень теплоносителя в отопительном контуре постоянно должен контролироваться;
- Такой механизм затруднительно будет гармонично вписать в интерьер. Количество труб слишком большое, поэтому далеко не все устройства удастся скрыть;
- Монтаж открытой системы подразумевает определенные трудности. Потребуются немалые физические усилия и как можно более точный расчет;
- В такой системе не очень большое гравитационное давление, поэтому площадь отапливаемых помещений может быть небольшая.
Все эти факторы существенно снижают возможности установки систем отопления без насоса. Поэтому подобные системы характерны зачастую для старых конструкций зданий, размещенных в сельской местности без каких-либо коммуникаций, находящихся на расстоянии от ЛЭП и т.п.
Вам также может понравиться
Система отопления в частном доме. Какую выбрать схему?
Системы отопления делятся на две большие группы – однотрубные и двухтрубные. Разница заключается в присоединении отопительных приборов. В однотрубной системе радиаторы подключаются последовательно, отсюда основной минус такой системы. По мере движения теплоносителя в отопительных приборах температура постепенно уменьшается, поэтому ближайшие к котлу радиаторы всегда более нагретые, чем отдалённые.
В двухтрубных системах батареи подключаются параллельно, поэтому все приборы нагреваются одинаково. Но такие системы более сложные при монтаже и требуют больше затрат на материалы. Давайте более подробно разберём каждую систему. Пойдём от простого к сложному.
Простейшая однотрубная система – самый дешёвый вариант.
Посмотрите на рисунок, система проще некуда. Теплоноситель, проходя последовательно через несколько радиаторов, возвращается в котёл, где опять нагревается.
В такой системе нельзя отключить или уменьшить мощность одного радиатора, так как закрыв его циркуляция в системе полностью прекратится. Вы спросите: «Зачем нужна такая система, где невозможно отключить радиатор, если стало жарко»?
Вы абсолютно правы!
Но в некоторых случаях такую систему стоит монтировать. Например, Вы имеете дачный домик с одной комнатой, где система состоит из трёх радиаторов и электрического котла. В этом случае, нет необходимости отключать радиаторы, а если стало жарко, можно просто уменьшить температуру на котле. Такую систему можно охарактеризовать так – просто, дешево и без заморочек.
Однотрубная система – «ленинградка»
Схема выглядит таким образом: понизу идёт труба розлива в которую с помощью тройников врезаются батареи отопления.
Эту систему делают очень часто. Люди рассуждают так: одна труба розлива всегда проще и дешевле, чем две. Но экономия на трубе при монтаже «ленинградки» имеет место только тогда, когда есть возможность сделать полный круг, то есть обойти кругом всё помещение. Если же полностью закольцевать розлив не получается, то приходится возвращать холостую трубу и вся экономия сходит на нет. Очень часто при монтаже «ленинградки» допускаются непоправимые ошибки, которые приводят к тому, что система совсем или частично не работает. Как известно, теплоноситель всегда циркулирует по пути наименьшего сопротивления, поэтому большая его часть идёт по нижней трубе помимо радиатора. А в батареи циркуляция очень слабая и чтобы её увеличить монтируется так называемая редукция. Делают её двумя способами — заужением участка трубопровода под радиатором или установкой на нём запорной арматуры.
Гравитационная система — она работает без насоса
По-другому такую систему отопления называют самотечной. В чем ее смысл? Из курса физики известно, что горячая жидкость, а в данном случае, нагретый теплоноситель имеет меньшую плотность, чем остывший. Поэтому, выходя из котла жидкость как бы всплывает, поднимаясь наверх, затем охлаждается в отопительных приборах и падает вниз, далее проходя по обратному трубопроводу поступает обратно в отопительный котел.
Процесс этот называют естественной циркуляцией. Таким образом, для работы такой системы отопления не нужен циркуляционный насос, все и так вертится под действием силы тяжести. Но движение теплоносителя при естественной циркуляции происходит медленно, поэтому циркуляционный насос на такую систему обычно всё равно ставят. Монтируется он на обводной линии, а на основную трубу устанавливается шаровой полнопроходной кран, который открывают при отключении электроэнергии. Гравитационная система монтируется из стальных труб достаточно большого диаметра. Горизонтальные участки розлива выполняются с уклоном — подача от котла, обратка к котлу. Величина уклона должна составлять не менее 5 мм на погонный метр трубы. Верхнюю трубу сделать с уклоном, как правило, не составляет труда, а с нижней возникают проблемы. Приходится устанавливать котел как можно ниже или поднимать обратный трубопровод вместе с радиаторами. Гравитационная система получается дорогой, громоздкой и некрасивой. Чтобы исключить закипание котла при отключении электричества можно пойти по другому пути — это установка источника бесперебойного питания на циркуляционный насос.
Коллекторная — система на любителя
Еще эту систему называют лучевой. Суть схемы такова. В отапливаемом помещении, обычно ближе к центру, располагается коллектор, от которого к каждому радиатору идут две трубы – подающая и обратная.
Трубы в ней, как правило, используются из металлопластика или сшитого полиэтилена. Прокладываются они чаще всего в конструкции пола (в стяжке), реже по потолку нижнего этажа. Лучи, подходящие к радиаторам, имеют разную длину, поэтому для правильной работы необходима тщательная балансировка. Преимуществами такой системы является отсутствие соединений труб, находящихся в стяжке, так как лучи делаются из цельных кусков и быстрота монтажа. При чём второе преимущество достаточно спорное. Самым главным минусом такой системы является дороговизна – большое количество трубы, коллекторы стоят денег.
Попутная система — «Петля Тихельмана»
В этой системе теплоноситель движется по кругу в одном направлении. Подача в ней большим диаметром начинается на первом радиаторе, далее уменьшаясь заканчивается на последнем. Розлив же обратного трубопровода начинается наоборот – большим диаметром на последнем радиаторе и меньшим на первом.
Таким образом, сумма труб подачи и обратки каждого отопительного прибора одинакова. На первом радиаторе — короткая подача, длинная обратка, на последнем наоборот — большая подача, маленькая обратка. Что это даёт? Все радиаторы в такой системе имеют одинаковое гидравлическое сопротивление, то есть находятся в одинаковых условиях. Сделали попутку, запустили, всё сразу работает – хлопаем в ладоши! Не нужно никакой регулировки! На самом деле, балансировочные вентиля в попутной системе ставить рекомендуется, так как ещё есть человеческий фактор. При монтаже, сварке или пайке возможны дефекты (заужение труб), поэтому минимальная балансировка всё же может потребоваться.
Тупиковая двухтрубная система
Петля Тихермана — это очень хорошо. Но не всегда есть возможность закольцевать систему. Входные двери, лестничные марши мешают прохождению труб отопления. В таких случаях монтируется двухтрубная тупиковая система.
Розлив в ней состоит из двух труб — прямой и обратной. Уменьшение диметра трубы происходит от первого радиатора к последнему. Приборы отопления присоединяются параллельно. Система прекрасно работает, когда количество радиаторов на каждой ветке розлива не очень большое, так как чем больше приборов находится на каждом контуре, тем сложнее сбалансировать систему. Для регулировки системы необходимо прикрывать балансировочные клапаны на ближних радиаторах.
Какую схему выбрать?
Выводы:
Если необходимо отопить небольшое помещение, состоящее из одной комнаты: гараж, небольшой цех, дачный домик, то монтируем самую простую однотрубную систему. Дешево и сердито!
Когда источником тепла является твердотопливный котел и часто происходят перебои с электроснабжением, а внешний вид системы не имеет значения (вахтовый вагончик, маленький деревенский дом) — монтируем гравитационную систему.
В небольшом частном доме, где есть возможность пустить трубу отопления по периметру, а количество отопительных приборов не более 8 – делаем «ленинградку».
Во всех остальных случаях советуем использовать двухтрубную систему. Там, где есть возможность пустить трубу по кругу – попутка, где нет – тупиковая система отопления.
Еще совет!
В частном доме в несколько этажей делайте систему из нескольких контуров. Свой контур на каждый этаж. Как известно, тёплый воздух поднимается наверх, поэтому на втором этаже всегда теплее, чем на первом. В этом случае у Вас есть возможность регулировать теплоснабжение каждого этажа.
установка циркуляционного насоса в системе отопления
Повысить эффективность работы автономных систем обогрева загородных домов и дачных домиков позволяет такое устройство, как циркуляционный насос на отопление. Установка этого насоса в систему отопления не представляет особых сложностей, поэтому выполнить такую процедуру, обладая хотя бы минимальными навыками работы с техническими устройствами, можно самостоятельно, без привлечения квалифицированных специалистов.
Циркуляционный насос в системе отопления
Назначение циркуляционных насосов
Основная задача, которую решают циркуляционные насосы для котлов отопления, заключается в том, чтобы обеспечить постоянное движение по трубопроводу передающей тепловую энергию жидкости без изменения давления потока. Таким образом, постоянно перемещаясь по трубопроводу с определенной скоростью, нагретая вода способствует лучшей передаче тепловой энергии элементам отопительной системы и, соответственно, более быстрому и эффективному обогреву помещений.
Установка циркуляционного насоса в систему отопления, работающую по принципу принудительной рециркуляции, является обязательным условием. В системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя для увеличения их тепловой мощности такие устройства тоже устанавливаются. Многие современные модели циркуляционных насосов могут работать на различных скоростях и имеют в своем оснащении специальный переключатель, позволяющий выбирать требуемый режим работы.
Используя регулируемые циркуляционные насосы, можно эффективно управлять работой системы отопления, включая ее на максимальный уровень теплоотдачи, когда на улице сильно похолодало, и выставляя экономичный режим работы после того, как в отапливаемых помещениях установится комфортная температура воздуха. Отдельные модели регулируемых насосов для котлов отопления могут работать в авторежиме, реагируя на изменение температуры воздуха в отапливаемых помещениях и переключаясь на требуемую скорость подачи теплоносителя в трубопроводную систему.
Устройство циркуляционных насосов для отопления
По конструктивному исполнению циркуляционные насосы, устанавливаемые на системы отопления, делятся на две большие категории: с «сухим» и «мокрым» ротором. Более высокими КПД и производительностью обладают устройства с «сухим» ротором, но они издают при работе сильный шум, более сложны в обслуживании и ремонте. Гидромашины с «мокрым» ротором отличаются простотой обслуживания и высокой надежностью и, если обеспечено требуемое качество теплоносителя, способны безотказно прослужить более десяти лет.
Кроме того, циркуляционные насосы рассматриваемого типа издают при работе минимальное количество шума. Даже невысокого КПД и производительности насосных устройств с «мокрым» ротором вполне достаточно для того, чтобы обеспечивать эффективную работу системы отопления частного дома или дачного строения.
Как правильно выбрать место для установки
Перед тем как установить циркуляционный насос, надо определить наиболее подходящее место для монтажа. Обычно такой насос в системе отопления монтируется после котла, на участке трубопровода, расположенном до первого ответвления. При этом нет значительной разницы в том, на какой из магистралей (подающей или обратной) трубопровода выполняется установка насоса на отопление. Для изготовления циркуляционного насосного оборудования производители используют материалы, которые способны выдерживать температуру воды в системе, доходящую до 100–115°, поэтому установка такого устройства даже на подающей магистрали, где температура теплоносителя максимальная, не нанесет ему никакого вреда. На гидравлические характеристики системы отопления и всех элементов, которые в нее входят, также не оказывает никакого негативного влияния то, на какой из магистралей трубопровода выполнен монтаж циркуляционного насоса.
Как установить насос на отопление? Основное внимание следует уделить тому, как выполнена обвязка насоса и как сориентирован ротор. В системах отопления, состоящих из двух отдельных веток (контуров), каждая из которых работает на обогрев разных частей дома или его этажей, лучше ставить два циркуляционных насоса – на каждый из контуров отдельно. Схему установки циркуляционных насосов на каждую из веток системы отопления оставляют такой же – сразу после котла и до первого ответвления на трубопроводе.
Использование отдельного насоса для каждого из ответвлений системы обогрева позволяет регулировать теплоотдачу каждого из таких контуров отопления, создавая требуемый температурный режим в помещениях, которые такими контурами обслуживаются.
Система отопления с двухконтурным котлом и теплым полом
В том случае, если отдельными отопительными контурами обслуживаются первый и второй этажи дома, применение двух циркуляционных насосов позволит еще и экономить на обогреве строения. Заключается такая экономия в том, что на обогрев верхних этажей, где температура воздуха всегда выше, требуется меньше тепловой энергии от системы отопления. Соответственно, циркуляционный насос, обслуживающий контур отопления верхних этажей, можно выставить на меньшую скорость работы, что и позволит экономить на энергоносителях, используемых для нагрева воды в котле.
Схемы обвязки
Схема подключения насоса для котла зависит от типа отопительной системы, на которой устанавливается такое устройство. Как уже говорилось выше, выделяют системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Первые без такого насосного оборудования просто не работают, вторые работают, но при этом характеризуются невысокой теплоотдачей. Как правило, системы отопления, которые могут функционировать как с циркуляционным насосом, так и без него, используются для оснащения домов, расположенных в тех районах, где наблюдаются частые перебои с электроснабжением. Применение таких комбинированных вариантов позволяет сохранять тепло в доме вне зависимости от наличия напряжения в централизованной сети электропитания. В тех случаях, когда электрический ток в дом не поступает, система отопления, хотя и с меньшей теплоотдачей, работает и без циркуляционного насоса.
Установка в системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя
Установка насоса в систему отопления частного дома, которая изначально спроектирована с учетом использования такого устройства, выполняется в разрыв трубы подающей или обратной магистрали контура. Очень распространенной причиной некорректной работы циркуляционного насоса и даже его выхода из строя является низкое качество теплоносителя, наличие в его составе песка и других нерастворимых примесей. В особенности такая причина характерна для тех случаев, когда для обогрева дома используется открытая система отопления.
Типовая схема подключения насоса отопления
Твердые нерастворимые частицы, содержащиеся в теплоносителе, часто становятся причиной заклинивания крыльчатки и последующей остановки приводного электродвигателя. Чтобы не столкнуться с такими проблемами, на участке трубопровода, по которому в насос поступает теплоноситель, необходимо установить сетчатый фильтр грубой очистки.
Для правильной установки циркуляционного насоса в систему отопления необходим монтаж шаровых кранов с обеих сторон такого устройства. Нужны эти краны для того, чтобы при техническом обслуживании или ремонте насоса не сливать теплоноситель из всего трубопровода.
Установка в системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя
Чтобы установить насос для котла отопления, обслуживающего систему с естественной циркуляцией теплоносителя, надо обязательно использовать байпас. Это трубная перемычка, по которой теплоноситель перемещается в отопительной системе в тех случаях, когда установленный на ней электронасос не работает.
Схема байпаса системы отопления
На байпасе монтируется кран шарового типа, который при нормальном функционировании циркуляционного насоса находится в закрытом состоянии. В тех случаях, когда гидромашина по каким-либо причинам не работает и, соответственно, не может обеспечить требуемой циркуляции теплоносителя, кран на байпасе открывают, а на участке трубы, которая идет к насосу, закрывают. Таким образом, насос отсекается от отопительного контура, и теплоноситель начинает двигаться по нему естественным образом.
Особенности монтажа
Задаваясь вопросом о том, как правильно установить насос, который будет обеспечивать эффективную циркуляцию теплоносителя в трубах отопления, следует учитывать еще ряд важных нюансов. Первый из таких нюансов заключается в том, что ротор помп при их установке должен располагаться строго горизонтально. Объясняется такое требование тем, что только при таком расположении насоса с «мокрым» ротором все движущиеся элементы его внутренней конструкции будут эффективно смазываться и, соответственно, смогут избежать чрезмерного трения и перегрева.
Варианты правильного и неправильного монтажа насоса отопления
Второй момент, который следует учитывать, устанавливая рециркуляционный насос для отопления, – это направление потока теплоносителя в трубопроводе. На корпусе любого циркуляционного насоса есть стрелка, которая указывает, в каком направлении через такое устройство должен двигаться теплоноситель. Выполнить монтаж, используя такую подсказку от производителей, несложно: смотрим, в каком направлении двигается поток теплоносителя в трубопроводе, обращаем внимание на направление стрелки на корпусе насоса и устанавливаем его в правильном положении. Следует иметь в виду, что неправильные действия по установке насоса на отопительный контур могут привести не только к некорректной работе такого устройства, но и к его быстрому выходу из строя.
При выборе циркуляционного насоса для оснащения своей системы отопления имейте в виду, что некоторые модели таких устройств могут устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. При этом в последнем случае насос может терять до 30% напора, который формируется в нагнетательной магистрали.
Подключение устройства к сети электропитания
При подключении насоса к электросети, для чего необходимо использовать три провода (фазный, нулевой и провод заземления), лучше воспользоваться индивидуальной линией, оснащенной автоматом защиты.
Схема подключения циркуляционного насоса к электросети
Само подключение циркуляционного насоса выполняется при помощи стандартной трехконтактной вилки и розетки или посредством клеммной колодки. Клеммы насоса, к которым необходимо подсоединить обратный конец электрического кабеля, находятся под пластиковой крышкой на корпусе устройства. Как правило, каждая из таких клемм имеет обозначение, что позволяет без особых сложностей разобраться в том, какой провод подключать к конкретной клемме.
Многие владельцы загородных домов, чтобы не оказаться в ситуации, когда из-за перебоев с электроснабжением система отопления перестанет работать, используют источники резервного питания, к которым в случае аварийных ситуаций в сети централизованного электроснабжения подключается циркуляционный насос.
Какая схема отопления лучше. С насосом, без насоса или комбинированная?
По поводу циркуляции теплоносителя:
А можно заранее закладывать комбинированную схему? Т.е. трубы большого диаметра, уклоны, вертикальный участок непосредственно от котла — это с прицелом на свободную циркуляцию когда нет электричества. А на обратке стоит развилка, в которую врезан насос — это когда электричество есть и работает «штатный» вариант.(Я на сайте у известного печника Кузнецова в разделе «Отопление храмов» видел фотку, где, похоже, так и сделано) Ну и расширительный бак не открытый, а мембранный, для герметичности.
Вопрос второй — не совсем понятно про давление в системе. Что, контур отопления, в случае если предусматривается насос, должен быть не только герметичен, но и предварительно нагружен каким-то внутренним давлением? Зачем?
Вопрос про воздушные пробки — есть какие-то специальные клапаны, которые врезаются в систему и стравливают паразитный воздух. Можно что-либо про них узнать?
Ответ на первый вопрос. Можно, но я не вижу смысла в комбинированной схеме. Если схема вашего отопления однотрубная,то есть, как на схеме 1, и вы исполняете ее так, как вы написали в вопросе, то я не вижу смысла вообще связываться с электричеством. Все и без него будет прекрасно работать.
Если схема посложнее, как на рисунке 2, то вода тоже будет двигаться, просто эффективность будет напрямую зависеть от толщины труб и количества радиаторов. Если трубы будут толстые, например, вертикальный стояк 2″, на магистрали 1.25″, а подводы к радиаторам 3/4″, и самих радиаторов на всю схему не больше десятка, то я тоже не вижу проблем. Все будет работать и без электричества. Правда в этом случае не надо ставить нагреватель на уровень земли. Чем глубже, тем лучше. Ну, и, может быть, придется самые удаленные радиаторы поставить с избытком мощности, но это не так важно, потому что при такой схеме каждый радиатор можно прикрыть.
Система с циркуляционным насосом преследует цель повысить степень комфорта и эффективность схемы в целом. Циркуляционный насос увеличивает скорость циркуляции воды в системе. Если схема отопления очень сложная, состоит из кучи веток, каждая ветка регулируется отдельным автоматическим регулятором, трубы используются тонкие, 15-18 мм внутренним диаметром, радиаторы используются из расчета 1 кВт мощности на 10 м2 площади, то насос строго необходим, ибо просто так вода по такой системе ходить просто не будет.
Так что я, признаться, не вижу смысла сохранять недостатки самотечного отопления и дополнительно тратиться на насосы и электроэнергию. Но это только в контексте вашего вопроса. В общем случае я считаю системы отопления с естественной циркуляцией прошлым веком. Кроме того, я считаю, что жалкие ватты, которые тратит насос из розетки, сполна окупаются экономией газа.
Ответ на второй вопрос. Вы тут что-то не допонимаете. Любая система отопления находится под давлением. Предположим у вас нет насоса и открытый расширительный бак. Дом двухэтажный. Нагреватель находится в подвале, а расширительный бак на чердаке. Тогда от нагревателя до бака добрых 10 метров по вертикали. При этих условиях давление в системе будет ровно 1 атмосфера. Причем тип расширительного бака не играет совершенно никакой роли. Мембранный расширительный бак используется, как вы правильно указали, для герметичности и для того, чтобы можно было поставить его в любое место в доме, например, там, где его не придется утеплять, в самом низу системы, в подвале,
у нагревателя. Больше баки ничем не отличаются. В одном мембрана, а в другом давит сила тяжести.
Если система не будет нагружена давлением, это автоматически говорит о том, что в ней не хватает воды, а, значит, циркуляция невозможна ни с насосом, ни без.
Другими словами, мы можем заключить, что закрытая система должна иметь избыточное давление. Хотя бы очень малое. Если избыточного давления не будет, то не будет и циркуляции, ибо в системе при этом будут пустые полости даже не с воздухом, а с вакуумом.
Можно почитать
Ответ на третий вопрос.
Клапан для спуска воздуха
Да, такие клапаны есть. Только лично я предпочитаю не врезать их в систему, а вкручивать в специальные отверстия (1/2″) в радиаторе. Радиатор вешается с минимальным, незаметным на глаз уклоном так, чтобы воздух собирался у этого клапана. Когда воздуха в радиаторе станет порядочно, он (радиатор) станет холоднее на ощупь. Тогда я беру отвертку и стравливаю воздух до тех пор, пока не пойдет вода. Если надо, я потом спускаюсь в подвал и добавляю воды в систему. Привожу схему и сам клапан. Стоит он, кстати, какие-то совершенно незначительные деньги, о которых даже не стоит говорить. Как он выглядит на радиаторе, можно посмотреть в отдельном материале про отопление. Есть и автоматические клапана, но их нужно использовать в строго специальных, заранее запроектированных местах.
Можно почитать
Внимание! Личный опыт!
Дело в том, что воздух скапливается нифига не в самом высоком месте, а в самом первом радиаторе на каждой ветке. Вот у меня, например, три ветки. Две на первом этаже и одна на втором. Вот в трех радиаторах у меня воздух и скапливается. А вот если этот воздух не стравливать, получаются проблемы. Воздух, видимо, переполняет радиатор и начинает шататься по всей системе, булькать, и приходится буквально каждый день обходить с отверткой уже не три, а все свои радиаторы и вылавливать загулявшие пузыри. Один раз я вылавливал их всю зиму. Странно, вообще-то. Уклоны у меня вполне нормальные. Это, видимо, одна из загадок природы, которую нам никогда не удастся разрешить.
Дмитрий Белкин
Вопросы и ответы: Резервная горячая вода без насоса
A. Джозеф Стоддард отвечает: В описанной вами ситуации вы можете получить приемлемые результаты без помпы. Контур «пассивной рециркуляции» горячей воды — это метод, которому я научился у старого водопроводчика много лет назад. Я неоднократно успешно использовал эту технику, когда ванная комната располагалась над водонагревателем. Обеспечивая обратный трубопровод к резервуару для горячей воды, создается естественная циркуляция (называемая термосифоном).Более холодная вода в ванне наверху опускается обратно к водонагревателю, а горячая вода из водонагревателя поднимается вверх и заменяет ее.
У меня были приемлемые результаты, используя медные возвратные трубопроводы диаметром 1/2 дюйма, но я бы предостерегал от использования возвратных труб меньшего диаметра: они могут не позволить достаточному количеству воды циркулировать через петлю.
Для установки пассивной рециркуляционной системы:
1. Отключите питание электрического водонагревателя и закройте кран подачи газа на газовый водонагреватель.Перекрыть подачу воды к водонагревателю.
2. Слейте воду из водонагревателя и соответствующих линий горячей воды и снимите сливной кран в нижней части водонагревателя.
3. Установите тройник с резьбой между баком и сливным краном (см. Рисунок слева). Чтобы предотвратить биметаллическую коррозию, шпильку тройника следует изготавливать из того же материала труб, который используется для соединения сливного крана с резервуаром. Замените сливной кран на конце узла тройника.
4. Установить тройник в линию горячего водоснабжения мойки. Этот тройник следует устанавливать на подающей магистрали как можно выше.
5. Протяните обратную трубу от тройника в верхней точке обратно к тройнику в баке с горячей водой и проверьте герметичность.
Изолируйте как можно большую часть трубопровода на стороне подачи, но оставьте обратный контур неизолированным. Это снизит потери тепла в режиме ожидания, а также поможет поддерживать перепад температур, который «подпитывает» этот пассивный контур рециркуляции.
Бывший строитель Джозеф Стоддард проектирует и продает системы отопления для компании Bailey Co. в Эльмире, штат Нью-Йорк
Простая резервная горячая вода
Рециркуляция горячей воды без насоса
Горячая вода менее плотная, чем холодная, что делает ее более плавучей. В этом смысле он будет плавать в более прохладной воде. Он вытеснит более холодную воду, которая затем опускается, потому что она более плотная. Это может стать бесконечной петлей, управляемой горячей водой в водонагревателе.Все, что требуется для работы этого контура, — это чтобы водонагреватель находился ниже светильников, в которые вы хотите подавать горячую воду, и чтобы там была небольшая «помощь» для увеличения производительности контура. Эта помощь состоит в том, что обратная труба из удаленного места меньше, чем подающая труба. Таким образом, если вы проложите трубу диаметром ¾ дюйма к удаленному месту, вы затем проложите трубу ½ дюйма обратно к водонагревателю. Сторона подачи отходит от верхней горячей стороны резервуара и возвращается на дно резервуара к тройнику, установленному на выпускном отверстии резервуара.
Несколько лет назад я нашел некоторую информацию о том, что последние 10 футов или около того должны быть неизолированы, чтобы петля работала. Теперь вы можете забыть эту информацию. Цикл перезапускается полностью (немедленно), даже если все линии сильно изолированы. Я почти уверен, что это связано с перепадами давления, создаваемыми большими и меньшими трубами. Вероятно, есть способы еще больше настроить систему, но для практических целей нам не обязательно вдаваться в подробности.Я оставлю нюансы на усмотрение гиков.
Эта «термосифонная система» идеальна, когда у вас есть водонагреватель в подвале и у вас есть удаленная раковина, в которую вы хотите «немедленно» подать горячую воду. Раковины и другие приспособления, расположенные далеко от водонагревателя, могут привести к потере большого количества воды, пока вы ждете, пока туда придет горячая вода. Конечно, сразу же получить там горячую воду придется немало. Бесплатных обедов нет.
В прошлом я писал в блоге о том, насколько просто это можно сделать, но этот пост прояснит некоторую информацию в этом посте.Он также покажет, как можно настроить систему для подачи горячей воды, в то же время поддерживая достаточно высокую температуру воды в контуре, чтобы препятствовать росту бактерий.
Поскольку потребность в горячей воде во время сна минимальна, не было бы неплохо установить таймер в системе, чтобы мы могли периодически останавливать циркуляцию? Если вода не застаивается, бактерии обычно не являются проблемой. Большинство систем с реальным насосом имеют таймеры, которые можно настроить так, чтобы насос работал только тогда, когда вы этого хотите.То же самое можно сделать с пассивной или термосифонной системой. Это можно сделать, установив электронный клапан, управляемый таймером — конечно, тогда он не так пассивен, как был. Эти низковольтные клапаны могут эксплуатироваться за гроши в год и очень эффективны. Клапан обычно закрыт, и для его открытия требуется питание. Уменьшая количество «открытого времени», мы можем еще больше сократить количество пенсов.
Таймер и трансформатор, электронный клапан, датчик Ниппель теплоуловителя, используемый в качестве «обратного клапана» при возврате в резервуар
Одна из сложных проблем термосифонной системы — это когда в доме есть приспособления, которые не включены в петля.Это может произойти с оборудованием, расположенным на том же уровне, что и водонагреватель (ванные комнаты и прачечные на цокольном уровне и т. Д.). Когда вы запускаете горячую воду в эти приспособления, вы не только останавливаете работу термосифонной петли, которая обслуживает удаленное место, но вы даже можете запустить поток в обратном направлении. Когда он меняет направление, вы можете получить очень горячую воду со дна резервуара, идущую в удаленное место, а затем очень холодную воду, поскольку холодная вода подается на дно резервуара. Эту проблему можно решить, установив датчик, который может определять, когда горячая вода забирается другими приборами.Датчик представляет собой переключатель «открывается при повышении», который замыкается, когда температура снова падает. Когда датчик закрывается (поскольку температура воды начинает снижаться после использования), клапан открывается и позволяет термосифону снова работать.
Следует также отметить, что на петле не должно быть никаких приспособлений ни до, ни после самой дальней точки. Все, что находится в контуре, должно оторваться от конца контура, иначе упомянутые мной перепады давления снова станут проблемой.
Общая идея сверхизоляции труб — реальность непредвиденных последствий.
Еще одним ключевым компонентом успешной работы термосифонного контура является сверхизоляция труб, идущих в удаленное место, чтобы трубы удерживали тепло в течение значительного времени, в то время как другие точки использования могут держать клапан закрытым, или когда таймер запрограммирован на закрытие клапана (например, ночью). (Подробнее о моем обучении с помощью суперизоляции труб позже.) Это также будет очень полезно для систем с насосами. Это также означает, что цикл не обязательно должен работать все время в течение дня — возможно, работает ½ раза — еще раз, что еще больше снижает эти копейки.Чем более горячими могут быть эти трубы, тем меньше возвратная вода вызовет возгорание водонагревателя, чтобы довести его до температуры.
Любая система рециркуляции воды заставит ваш водонагреватель работать чаще, но из-за большего количества воды при более высокой температуре водонагреватель вряд ли будет работать так долго, даже если он будет работать немного чаще. Насколько эффективна будет система, зависит от затрат на воду, энергозатрат, типа водонагревателя и от того, насколько хорошо вы можете изолировать все.У газовых водонагревателей есть преимущества из-за более быстрой скорости восстановления, но это можно легко компенсировать с помощью электрического водонагревателя, который намного легче изолировать. На самом деле невозможно изолировать газовый водонагреватель до уровня, который может сделать электрический водонагреватель. Я не говорю о добавлении тонкой и бессмысленной изоляции из стекловолокна вокруг резервуара, я говорю о добавлении значительных от 3 до 6 дюймов пены с высоким R вокруг нагревателя. Несколько лет назад я добавил к своему 2 ″ — следующий обогреватель получит больше.
Жесткая изоляция из пеноматериала вокруг резервуара
Что касается аргумента, что некоторые производители аннулируют гарантию, если вы добавляете изоляцию, это может быть риском, на который стоит пойти. Кого волнует, сокращает ли добавление изоляции срок службы водонагревателя, если изоляция сэкономила вам сотни долларов на расходах на электроэнергию. Я, например, хотел бы узнать, почему добавление изоляции сокращает срок службы обогревателя. Я предполагаю, что все точки доступа, таблички с данными, предупреждающие таблички, слив, TPRV и т. Д. Останутся доступными.Отсутствие изоляции резервуаров, вероятно, больше связано с этими более поздними проблемами, чем с сроком службы резервуара.
Большинство водонагревателей, даже отвечающих современным требованиям к энергии, на самом деле имеют незначительное количество изоляции вокруг них — обычно не более R-8 — R-14.
Здесь все становится еще сложнее. Мы хотим, чтобы температура воды в кранах была ниже 120 градусов по Фаренгейту, чтобы предотвратить ожоги. Проблема с такой температурой в том, что она идеально подходит для роста бактерий, в том числе бактерий Legionella.Обычно рекомендуется поддерживать температуру в баке на уровне 140 градусов по Фаренгейту, чтобы контролировать рост бактерий в нагревателе. Если температура вашего аквариума составляет 120 градусов по Фаренгейту в течение недели, когда вы уезжаете в отпуск, вы фактически создали потенциальный инкубатор. Некоторые власти считают, что о бактериальных инфекциях, вызванных водонагревателями, не сообщают.
Решением является установка термостатического смесительного клапана.
Я думаю, что было бы неплохо установить его на водонагревателе, чтобы вся подаваемая вода после этого момента имела безопасную температуру.Клапан разбавляет горячую воду в зависимости от того, что вы регулируете регулирующим клапаном — обычно будет удовлетворительно температура от 112 до 120 градусов по Фаренгейту. Некоторые люди настаивают на том, чтобы вода была горячее, чем в посудомоечной машине, и в этом случае вы можете захотеть подлить горячую воду до смесительного клапана для этого устройства. Однако большинство современных посудомоечных машин повышают температуру воды в посудомоечной машине, и поэтому это может быть не так необходимо, как можно было бы подумать.
Датчик температуры и термостатический смесительный клапан
В моем собственном доме у меня есть смесительный клапан на водонагревателе, который покрывает обе ванные комнаты (верхняя и нижняя) и прачечная (нижняя).Еще один смесительный клапан находится в конце длинного рециркуляционного контура для кухни.
В некотором смысле вы можете думать о контуре рециркуляции как о продолжении водонагревателя — оба являются очень горячей водой, чтобы контролировать рост бактерий, в то время как два смесительных клапана сохраняют воду в безопасности, чтобы предотвратить ожоги.
Но как насчет затрат на хранение всей этой воды при таких высоких температурах?
Помните то, что я сказал ранее о том, что бесплатных обедов не будет. Дополнительные затраты, связанные с потреблением энергии для поддержания нагревателей при более высокой температуре, можно легко компенсировать за счет сверхизоляции резервуаров для хранения, возможно, даже уменьшения размера необходимого резервуара или, по крайней мере, наличия большего количества доступной горячей воды для разбавления для использования в светильниках.Является ли более затратным содержание резервуара на 80 галлонов при температуре 112–120 градусов по Фаренгейту или резервуара на 50 галлонов при температуре 135–140 градусов по Фаренгейту? Опять же, я позволю фанатам разобраться в этом вопросе. Но суть в том, что резервуар защищен от роста бактерий, а соответствующая температура в приспособлениях достигается за счет смесительных клапанов.
Ожидание экономии энергии и наличие безопасного горячего водоснабжения в наших домах в лучшем случае может быть компромиссом.
Примечание по сверхизоляции труб горячей воды контура рециркуляции.
В моем случае я решил проложить и подающий, и обратный контуры близко друг к другу, при этом каждая линия условно обернута изоляцией из пенопласта — около R-4. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Две трубы были проложены внутри 7-дюймового металлического канала, который я затем заполнил аэрозольной пеной — как «Great Stuff». Я собрал трубу секциями по 3 фута и распылял пену внутри трубы, когда собирал ее. На каждой длине трубы просверлено четыре отверстия диаметром ¼ дюйма для распыления пены в трубу. Я мог смотреть в открытый конец трубы, чтобы следить за тем, как она наполняется.Мой пробег трубы составляет 44 фута. ДЛЯ ЭТОГО МНОГО БАНКОВ ПЕНЫ! И теперь мы находимся на «кривой обучения». В основном это означает незнание, что для затвердевания аэрозольной пены в баллончике требуется воздух и влажность — без этих ингредиентов аэрозольная пена ВОЗВРАЩАЕТСЯ В ЖИДКОСТЬ!
Труба открылась, обнаружив беспорядок
Whodathunkit! Итак, теперь у меня было 44 фута воздуховода с жидкостью на дне, и мне пришлось начинать все сначала. Используя все эти ¼-дюймовые отверстия в качестве пилотных, я просверлил 2-1 / 8-дюймовые отверстия кольцевой пилой по всей длине.Через эти большие отверстия я мог бы нанести пену для спрея по всей длине, добавляя понемногу каждый день. Это дало пене возможность застыть в воздухе. Это заставляет меня задаться вопросом, как часто это случалось с другими людьми, когда они думали, что успешно изолируют внутри полости, когда на самом деле она просто снова превращается в жидкость.
Если бы мне пришлось делать это снова и снова, я бы построил большую коробку вокруг труб и изолировал ее целлюлозным волокном за небольшую часть стоимости.
Чарльз Буэлл, Инспекция недвижимости в Сиэтле
Если вам понравился этот пост и вы хотите получать уведомления о новых сообщениях в моем блоге, подпишитесь по электронной почте в маленьком поле справа. Я обещаю НЕ рассылать спам в вашу электронную почту.
Стоит ли рециркуляционный насос своих денег?
Прелесть безрезервуарного водонагревателя для всего дома в том, что в баке не охлаждается нагретая вода, а только для того, чтобы снова нагреть ее независимо от того, использовалась она или нет.
Это профи.
Вот минус — по крайней мере, при сравнении блоков для всего дома с блоком без бака, установленным у раковины: горячая вода все еще находится далеко от многих кранов, и для того, чтобы вода нагрелась, требуется много времени вверх.
Потерянное время.
Потраченные впустую деньги: вода, за которую вы платите (если по счетчику), стекает в канализацию. Один домовладелец предложил налить воду в ведро, пока она нагреется, и использовать ее для полива садовых растений.
Вот лучшее решение: Циркуляционный насос, который удерживает нагретую воду в кране и мгновенно подает ее в раковину или душ.
Вот более подробное объяснение того, как работает рециркуляционный насос, а также его стоимость, плюсы и минусы.
Что такое рециркуляционный насос для безрезервуарной системы?
Иногда называемый циркуляционным насосом, это насос, который периодически перекачивает воду обратно в водонагреватель для повторного нагрева. Есть подсказка, что это не бесплатная техника.Это предотвращает остывание воды в трубе, поэтому она становится горячей, когда вы открываете кран или принимаете душ.
Система обычно настраивается на циркуляцию воды между нагревателем и самым дальним от него приспособлением.
Система рециркуляции включает:
1). Водонагреватель и помпа совмещенные или раздельные. Это может быть проточный водонагреватель со встроенным рециркуляционным насосом или водонагреватель и внешний насос.Rheem RTGH — один из примеров установки со встроенным рециркуляционным насосом.
Другие модели, такие как водонагреватели Rinnai RL, могут быть запрограммированы на запуск внешнего насоса во время пикового потребления воды.
2). Метод рециркуляции — 2 варианта. Первый вариант — это выделенная обратная линия для обращения. Это означает, что в вашем доме будет три трубы вместо двух — холодной, горячей и рециркуляционной. Это жизнеспособный вариант, если он устанавливается при первоначальной установке сантехники или если у вас одноэтажный дом, и трубы в подвале или подвал легко доступны.
Если в вашем доме нет линии рециркуляции, то в самом дальнем приспособлении будет установлен мостовой клапан, который позволит использовать линию холодной воды в качестве средства циркуляции воды обратно в водонагреватель.
3). Способ управления работой циркуляционного насоса. Два распространенных варианта — это таймер, который периодически включает рециркуляцию, и аквастат или термостат, который включает насос, чтобы поддерживать желаемую температуру воды в линии.
Многие рециркуляционные насосы имеют встроенный аквастат или таймер.
Если вам все еще интересно, что делает система рециркуляции, вот полезное видео из This Old House. На нем показан водонагреватель в виде резервуара, но принцип работы системы такой же.
Стоимость, плюсы и минусы рециркуляции
Прежде чем принимать решение о добавлении рециркуляционной технологии в вашу систему безбаквального водоснабжения, необходимо принять во внимание важные моменты.
Стоимость
- Бесконтактные нагреватели с рециркуляционными насосами: Стоимость на 250–415 долларов больше, чем у нагревателей без насосов.Это лучший выбор, если вы устанавливаете новый водонагреватель. Это экономит затраты на установку насоса.
- Отдельные рециркуляционные насосы: Если у вас безбаковый агрегат без насоса, его можно установить. Насосы стоят от 235 до 400 долларов в зависимости от требуемого размера. Некоторые из них могут быть установлены своими руками. Если вы заплатите сантехнику, стоимость установки составит от 125 до 300 долларов.
- Полные комплекты: Если вы не устанавливаете отдельную рециркуляционную трубу, можно установить перекидной клапан.По отдельности они стоят около 25 долларов. Также они доступны в полных комплектах с помпой и аквастатом. Комплекты стоят от 260 до 450 долларов.
- Линия рециркуляции: Если линия устанавливается вместе с другим водопроводом, стоимость составляет от 75 до 300 долларов в зависимости от длины линии. Когда линия будет установлена позже, стоимость может превысить 1000 долларов.
Преимущества рециркуляции
Удобство: Это единственное доказанное преимущество. Вам не нужно ждать минуту или две, а иногда и дольше, чтобы горячая вода достигла крана, насадки для душа или стиральной машины.
Возможная экономия средств : Некоторые читатели думают: «Погодите. Как это сэкономить деньги? Агрегат работает чаще, сжигает топливо, и это затраты, а не экономия ».
Совершенно верно.
Если у вас есть колодец, единственная энергия, используемая за время, необходимое для того, чтобы горячая вода достигла крана, — это немного электричества для работы насоса. Технология рециркуляции будет стоить вам денег за удобство, которое она обеспечивает.
Если у вас очень дорогая вода с дозатором (например, в Калифорнии или Аризоне), то вы можете сэкономить больше денег на счетах за воду, чем потратите на газ для включения водонагревателя во время рециркуляции.
Многие продавцы поощряют рециркуляционные технологии во имя экономии. Экономия воды компенсируется сжигаемым топливом.
Недостатки рециркуляции
Стоимость системы и установки: Вы заплатите от 300 до более чем 2000 долларов за оборудование, трубы и установку, в зависимости от того, какое оборудование вы покупаете и кто его устанавливает.
Эксплуатационные расходы: Как мы уже говорили, для многих домовладельцев стоимость природного газа или пропана будет выше, чем экономия от использования меньшего количества воды.
Стоит ли рециркуляционный насос водонагревателя без резервуара своих денег?
Это вопрос, с которого мы начали.
Теперь вы знаете факты.
Ответить на вопрос можете только вы. Для большинства домовладельцев, которые говорят «да», причина заключается в удобстве, за которое они готовы платить. Мы также опубликовали пост, в котором обсуждали лучший рециркуляционный насос для домашних мастеров, и вы можете проверить эту статью, если вы заинтересованы в установке рециркуляционного насоса для водонагревателя.
При небольшом проценте высоких затрат на воду система в конечном итоге окупится, а затем обеспечит экономию средств в будущем.
Рециркуляционные системы для горячего водоснабжения и отопления
Раннее утро, и твоя рутина начинается. Насколько холодным кажется пол в ванной под босыми ногами? Как долго длится душ до того, как на самом деле выльется горячая вода? Сколько холодной и прохладной воды только что ушло в канализацию? Это беды, которые могут раздражать многих ежедневно.Однако есть те, кто никогда с ними не разбирается. Полы и комнаты нагреваются равномерно, а горячая вода по трубам доставляется быстро, если не мгновенно: войдите в мир рециркуляции.
Используя насосы или естественную конвекцию (в пассивной системе), системы рециркуляции продвигают поток горячей воды из вашего бойлера или водонагревателя через ваш дом и обратно к источнику тепла. Эти системы чаще всего используются для водяного отопления полов и плинтусов или для уменьшения или даже устранения ожидания горячей воды в светильниках по всему дому.Понятно, что главным преимуществом здесь является экономия воды. Рециркуляция экономит много галлонов воды, которые тратятся впустую из кранов для горячей воды, а водяное отопление обеспечивает циркуляцию одной и той же воды снова и снова. Комфорт и удобство обеспечивают быстрое горячее водоснабжение даже в самом дальнем уголке дома. Добавьте к этому, что большинство пользователей полов с подогревом, похоже, более чем удовлетворены этим, и вы даже можете начать рассматривать рециркуляцию для своего дома. Однако речь идет не только об экономии воды, необходимо учитывать ряд важных моментов, касающихся энергоэффективности, удобства и производительности.
Есть два типа рециркуляционных систем: закрытые и открытые.
Закрытые системы: водяное отопление
Насосы чугунные предназначены для закрытых систем. Закрытые системы обычно ассоциируются с системами водяного отопления и охлаждения, такими как теплые полы и системы плинтусов. Это системы, в которые не вводится пресная вода, а избыток кислорода удаляется с помощью какого-либо вентиляционного отверстия, воздухоотделителя или воздухоочистителя. Если бы это не было так и пресная вода циркулировала регулярно (как в открытой системе), железо быстро ржавело бы, в конечном итоге загрязняя воду, достигающую арматуры, и приводил к отказу насоса.Вот почему чугунные насосы не следует использовать для питья в циркуляционных (открытых) системах горячего водоснабжения.
В системе отопления дома насос подсоединен к бойлеру и пополняет горячую воду в трубопроводе системы отопления, одновременно возвращая более холодную воду в бойлер. Многие считают, что водяные системы обогрева полов и плинтусов более удобны, чем стандартные системы с принудительной подачей воздуха. Во многом это связано с тем, что тепло в этих системах распределяется по большой площади пола и / или стены, создавая, по сути, один большой радиатор.Тепло медленно перемещается по воздуху, мягко и эффективно согревая тело. Это контрастирует с большинством систем с принудительной подачей воздуха, где основная часть тепла быстро отводится к потолку, что приводит к неудобному расслоению температуры в помещении. Некоторые пользователи этих типов гидронных систем также отмечают улучшение качества воздуха из-за отсутствия пыли и других частиц, проникающих в воздух их дома. Однако многие системы приточного воздуха можно фильтровать, а в гидравлических системах пыль просто оседает вокруг дома, и с ней все еще нужно бороться.
Лучистому напольному отоплению часто требуется больше времени для повышения температуры в комнате, чем воздушному отоплению, особенно если система была отключена в течение некоторого времени. Однако качество тепла, которое в конечном итоге вырабатывается — сбалансированное, равномерно распределяемое и не содержащее аллергенов — обычно бывает достаточно, чтобы компенсировать временные неудобства. При использовании этих систем особое внимание следует уделять материалу покрытия пола, под которым они находятся. В частности, деревянные и ламинатные полы могут быть повреждены из-за слишком высокой температуры воды.Теплый пол обычно не рекомендуется для полов с ковровым покрытием, так как изоляция ковра затрудняет отвод тепла через пол.
Гидравлическое отопление не защищено от замерзания и разрывов. В холодном климате пропиленгликоль часто смешивают с водой в отопительной системе в качестве антифриза. Это важно для домов с трубопроводами, которые потенциально могут подвергаться воздействию отрицательных температур, а также для домов, которые какое-то время могут пустовать. Многие циркуляционные насосы могут безопасно обрабатывать смесь воды и пропиленгликоля в соотношении 50/50.
Системы водяного отопления могут быть довольно сложными, а проектирование и установка — непростыми. По этой причине мы настоятельно рекомендуем тем, кто рассматривает такую систему, поручить проектирование и установку профессионалу, хорошо разбирающемуся в водяном отоплении.
Открытые системы: циркуляция горячей воды
Открытая система подключается к основной системе водоснабжения через водонагреватель. Пресная вода подается регулярно, так как вода используется в светильниках. Насосы, используемые в этих системах, изготовлены из бронзы или нержавеющей стали — материалов, которые не ржавеют.Для возврата охлажденной воды для повторного нагрева можно использовать выделенную линию возврата к водонагревателю или существующую линию холодной воды в доме. Эти системы в первую очередь предназначены для использования в системах горячего водоснабжения, например, для обеспечения «мгновенной» горячей водой всех бытовых приборов. Вместо того чтобы ждать несколько минут, пока горячая вода достигнет душа в дальнем конце дома, ее можно доставить мгновенно или за несколько секунд. Холодная вода, которая обычно уходила в канализацию, возвращается обратно в обогреватель.Эти системы чаще всего используются в больницах, гостиницах и крупных зданиях, но они нашли применение в большем количестве домов благодаря большей эффективности и более низким ценам.
Пример традиционной системы рециркуляции воды
Специальный обратный или байпасный клапан?
Открытые системы со специальной возвратной линией обычно используются в старых домах или встраиваются в новые дома на этапе строительства. Монтаж возвратной линии в существующую конструкцию сложен и часто является непомерно дорогостоящим.Однако обратные линии идеальны, поскольку они не зависят от линий подачи и не смешивают теплую воду с холодной. Когда обратный трубопровод невозможен, трубопровод холодной воды можно использовать для подачи воды обратно в водонагреватель с помощью насоса, установленного на водонагревателе, и специального перепускного клапана, установленного под прибором, наиболее удаленным от водонагревателя. Хотя такие системы удобны и просты в установке (и часто являются единственным вариантом модернизации), они могут немного изменить исходную проблему: для получения действительно холодной воды крану может потребоваться немного поработать.Байпасные клапаны закрываются при установленной температуре, поэтому любая вода ниже этого порога будет течь в линию холодной воды: если клапан настроен на закрытие при 103 ° F, около 102 ° F воды будет смешиваться с подающей холодной водой. Хотя ожидание горячей воды не вызывает такого раздражения, об этом следует помнить.
Как и в случае любого механического устройства, перепускной клапан может выйти из строя. Хотя это может быть редкостью, но стоит помнить: если это произойдет, возможно, что вода непосредственно из водонагревателя — с температурой до 140 ° — потечет через линию холодной воды, не оставив ничего, кроме очень горячей воды. ваши приспособления.В качестве меры безопасности вы можете рассмотреть возможность добавления регулирующего клапана в линию горячей воды перед байпасным клапаном. В случае выхода из строя байпасного клапана это гарантирует, что вода, поступающая в холодную линию, будет иметь приемлемую температуру (то есть не обжигающую). Установка обратного клапана между холодной линией и клапаном темперирования гарантирует, что дополнительная горячая вода не попадет в холодную линию.
Также стоит отметить, что когда холодная вода используется в приборе, где установлен специальный перепускной клапан, давление в этой линии падает.Если в это время байпасный клапан открыт, через него будет течь теплая вода. Это, в свою очередь, приведет к выходу воды из нагревателя, которая заменяется водой из основного источника и нагревается. Таким образом, даже когда используется только холодная вода, водонагреватель может включиться, тратя энергию.
Без танка? Если у вас есть водонагреватель без резервуара, необходимо провести дополнительные исследования, если рассматривается возможность системы рециркуляции. Циркуляционные насосы обычно имеют низкую скорость потока и могут не иметь мощности, необходимой для активации некоторых безбаквальных нагревателей, и может потребоваться включение в систему небольшого накопительного резервуара.Что еще хуже, установка некоторых насосов может привести к повреждению или аннулированию гарантии на безбаковый водонагреватель.
Опции управления
Насосы, используемые в системах рециркуляции воды, могут работать непрерывно или активироваться таймером, термостатом, панелью управления или датчиком движения. Какой тип управления используется, зависит от желаемой экономии энергии и удобства. Постоянно работающий насос гарантирует мгновенную подачу горячей воды в любой арматуре, но при постоянной и регулярной работе насоса для нагрева воды будет использоваться энергия, даже если в этом нет необходимости, и это может сократить срок службы насоса.
У тех, кто стремится к эффективности, есть несколько вариантов. Таймеры позволяют насосу работать только в заданное время, когда потребность в горячей воде максимальна. Это часто бывает по утрам и вечерам для душа и мытья посуды. В остальное время спрос значительно снижается (или отсутствует, если в течение дня никого нет дома). Это снижает нагрузку на насос и водонагреватель, но может быть неудобным, если горячая вода необходима вне установленного времени: насос нужно будет включить вручную или кран должен будет работать.Дистанционные переключатели доступны для многих насосов, что позволяет включать насос из любой точки дома.
Термостат можно использовать в дополнение к таймеру или отдельно. Термостат отключает насос, когда в трубопроводе горячей воды достигается высокая температура, и включает его снова, когда температура падает ниже определенной точки. При использовании с таймером термостат будет управлять насосом только во время цикла таймера, что делает систему еще более эффективной. В системах со специальной возвратной линией термостат обычно устанавливается на этой линии, а не на линии горячей воды, чтобы гарантировать, что насос не отключится преждевременно.
Для максимальной эффективности рециркуляции горячей воды с приводом от насоса нужно отказаться от мечты о мгновенном нагреве воды и довольствоваться ожиданием в течение нескольких секунд, используя систему по запросу. Системы по требованию полагаются на то, что пользователь активирует насос на арматуре, когда потребуется горячая вода. Это можно сделать с помощью кнопки или переключателя на стене или с помощью датчиков движения, которые включают насос, когда кто-то входит в комнату. Поскольку горячая вода подается в линии только при активации, ей потребуется немного времени, чтобы добраться до прибора, в котором вы находитесь.
Одним из самых популярных предложений по запросу является система управления ACT D’MAND. Эта инновационная установка включает рециркуляционный насос, настенный выключатель активации и термодатчик, расположенный на главной линии горячей воды, который выключает насос, когда температура воды, проходящей через него, повышается на 6 градусов. Включение этого термодатчика делает систему более безопасной при использовании холодной линии в качестве обратной, поскольку по-настоящему горячая вода никогда не может попасть в нее. А поскольку насос работает не дольше, чем необходимо, также экономится энергия.
При работе только тогда, когда есть потребность в горячей воде, потребление энергии значительно сокращается. Фактически, системы по требованию — единственный тип рециркуляции горячей воды в доме, принятый программой EPA WaterSense, и многие штаты и округа даже предлагают скидки на новые установки.
Стоит ли рециркуляция?
Какими бы ни были опции или элементы управления, эти системы действительно экономят воду. Трудно определить, сколько они экономят, и варьируется в зависимости от каждого домохозяйства. Вы можете получить представление о том, сколько воды тратится впустую, если потратите на это день.Вместо того, чтобы слить холодную воду в канализацию, переложите краны в ведро и используйте воду для домашних животных, растений, смыва туалетов и т. Д. Вы будете иметь представление о типичных расходах воды и о том, что вы делаете с этой информацией. — это суждение: во многих местах вода дешевле, чем энергия, и добавление стоимости насоса, установки, электричества и потенциально более широкого использования водонагревателя может свести на нет любую экономию денег, которая изначально считалась возможной. Энергопотребление современных рециркуляционных насосов минимально, некоторые потребляют всего 65 Вт.Однако следует также учитывать, что основной проблемой, связанной с использованием энергии в любой системе водяного отопления, являются потери тепла из труб горячей воды и последующий повторный нагрев этой воды. Изоляция линий горячей воды имеет решающее значение для предотвращения максимально возможных потерь тепла.
Как всегда, существует компромисс между эффективностью и удобством. Те, кто больше озабочен мгновенной подачей горячей воды и уменьшением потерь воды, могут найти больше преимуществ в непрерывном насосе, приводящем в действие их систему рециркуляции.Хотя счета за электроэнергию могут возрасти, комфорт и роскошь от того, что никогда не придется ждать горячей воды, могут того стоить. Другие могут согласиться на короткое ожидание — особенно если в противном случае им пришлось бы слишком долго — своего горячего душа. И чем лучше будет изолирована линия горячего водоснабжения, тем короче будет ожидание.
Системы рециркуляции — не единственный способ ускорить подачу горячей воды и не единственный способ ее экономии. В зависимости от ситуации они могут оказаться слишком дорогими, неэффективными или непрактичными.Если вы слишком долго ждете горячей воды, устали тратить ее впустую или беспокоитесь о потере энергии из-за потери тепла, есть ряд простых и недорогих вещей, которые вы можете сделать, прежде чем окунуться в рециркуляцию. Если ваши водопроводные линии не изолированы, немедленно устраните это. Попробуйте использовать низкотехнологичные подходы, например, налейте в ведро прохладную воду, пока ждете горячей; вы, вероятно, найдете все виды использования этой потенциальной сточной воде.
Новые дома могут обладать теми же преимуществами, что и система рециркуляции, используя только конструктивные особенности, такие как размещение светильников как можно ближе к водонагревателю.Если вы строите дом, проконсультируйтесь с архитектором и подрядчиком, чтобы узнать, что можно сделать, чтобы минимизировать потери воды и сократить время доставки горячей воды. Если выбрана система рециркуляции, обязательно установите выделенную обратную линию, пока это все еще несложно. Пассивная рециркуляция (или «гравитационная петля») часто упоминается как вариант при некоторых обстоятельствах, но мы не рекомендуем ее. Вместо насоса эти системы используют конвекцию и гравитацию для поддержания постоянного потока горячей воды к вашим светильникам.В этих системах водонагреватель должен быть на более низком уровне, чем домашняя арматура (обычно в подвале). Пассивные системы постоянно возвращают воду в нагреватель, заставляя его работать круглосуточно. Это расходует энергию и может привести к ненужному износу нагревателя.
Мы все знаем, что много воды тратятся каждый день, ожидая, пока она нагреется. Системы рециркуляции экономят эту воду и обеспечивают дополнительное преимущество в виде почти мгновенной подачи горячей воды во все приспособления в доме.Мы изучили некоторые предостережения, преимущества и альтернативы, предоставив вам информацию, необходимую для принятия наилучшего решения для вашего дома. Всегда помните: как бы вы ни решили это сделать, экономия воды жизненно важна, и ваши усилия по достижению этой цели вознаграждаются не только вашим домом и кошельком, но и вашим сообществом!
Готовы купить новый циркуляционный насос Grundfos?
Системы рециркуляции горячей воды для бытовых нужд
Системы горячей воды для бытовых нужд были установлены в зданиях на протяжении многих лет, начиная с древних времен.Системы оборотного горячего водоснабжения не так уж и стары. Циркуляция горячей воды под действием силы тяжести началась в США в конце 1870-х годов, сразу после того, как водопровод переместился в помещение. В первые годы воду и отопление помещений производили в хижинах путем сжигания дров в камине или чугунной печи, а воду нагревали в горшках или чайниках для купания или приготовления пищи. В конце концов, уголь заменил древесину в качестве источника топлива, но в те первые годы все еще не было электричества для отопления, освещения или электрических циркуляционных насосов.По мере того, как системы горячего водоснабжения становились все более сложными, холодная вода подавалась в здания по трубам и устанавливались закрытые сосуды с горелками или топочными камерами под ними для нагрева горячей воды.
В первые годы было много взрывов, связанных с неконтролируемым нагревом водонагревателя в закрытых системах трубопроводов. В конце концов, были установлены элементы управления для сброса давления и температуры, а также для управления топливом и воздухом для горения. Уголь и древесина в качестве источника тепла были постепенно исключены из-за сложности управления подводом тепла.Топочный мазут, природный газ, электричество, солнечная энергия и геотермальные источники энергии постепенно использовались в качестве источников тепла для горячего водоснабжения. Ранняя сантехника имела патрубки для горячей и холодной воды и дренажные соединения с вентилируемыми водосточными трубами. По мере роста размеров и сложности зданий и увеличения расстояния от водонагревателя до наиболее удаленного устройства получение горячей воды из устройства потребовало больше времени, поскольку предварительно нагретую воду из труб необходимо было слить в первую очередь.
В конце 1870-х годов торговцы использовали замкнутые системы водяного отопления для замены паровых систем с ограниченным контролем безопасности.Торговцы узнали, что горячая вода поднимается в системе трубопроводов, потому что она легче холодной. Они также применили эту самотечную циркуляцию к системам горячего водоснабжения. Горячая вода, выходящая из водонагревателя, поднималась по трубе вертикально через здание, возвращалась обратно без теплоизоляции и текла параллельно стояку горячей воды к нижней части водонагревателя. Возвратный стояк не был изолирован, чтобы способствовать потере тепла, а более холодная вода вызывала гравитационную циркуляцию. Поскольку люди на верхних этажах здания использовали горячую воду, им нужно было только слить воду из ответвления трубопровода до тех пор, пока горячая вода из стояка не попала в приспособление.
Чем более вертикальной была система, тем лучше она работала до определенного момента. Поскольку здания строились трех-четырехэтажными в высоту, в зависимости от типа и толщины изоляции, системы становились слишком большими, а вода остывала и теряла плавучесть. Были и другие проблемы, связанные с системами гравитационной циркуляции: горизонтальные поворотные обратные клапаны препятствовали потоку. Большие провалы в трубопроводе позволят воде остыть, а холодная вода в застрявших областях будет сопротивляться потоку.Длинные горизонтальные трассы с минимальным вертикальным подъемом затрудняли получение гравитационной циркуляции.
Самой большой проблемой, которую необходимо было преодолеть, было попадание воздуха в верхнюю точку системы. Они решили эту проблему, подключив регулярно используемое приспособление или автоматический воздухоотводчик в верхней части контура самотечной циркуляции горячей воды, чтобы обеспечить выпуск воздуха. Если бы воздух был захвачен, большой пузырь сопротивлялся бы циркуляции силы тяжести. Обычно используемое приспособление к верхней части стояка горячей воды выпускало воздух и позволяло продолжать гравитационную циркуляцию.Гравитационные системы горячего водоснабжения обычно устанавливались до появления электричества и циркуляционных насосов, а некоторые с умеренным успехом были установлены в более новых домах. Новые требования норм для водонагревателей требуют наличия заслонок или устройства в верхней части водонагревателя для предотвращения циркуляции под действием силы тяжести. Это делает водонагреватель более эффективным во время тестирования эффективности, но вызывает проблемы с гравитационной циркуляцией во многих старых зданиях, в которых устанавливаются новые водонагреватели.Именно тогда пора устанавливать циркуляционный насос.
Современные системы
С момента появления циркуляционного насоса было внесено много улучшений. Ранние насосы были такими же, как и в гидравлических системах. Насосы были изготовлены из черных металлов с чугунными и стальными деталями, и большинство из них имели проблемы с коррозией или ржавую воду вскоре после установки. Гидравлические системы представляли собой закрытые системы с воздухоотделителями для предотвращения попадания воздуха и кислорода в трубопроводный контур.В некоторых гидравлических системах используются химические вещества, ингибирующие коррозию, чтобы предотвратить коррозию черных металлов. Кислород способствует процессу коррозии, и бытовые системы водоснабжения представляют собой открытые системы с воздухом и кислородом, захваченными потоком воды. По этой причине гидравлические насосы и трубопроводы могут быть из черной стали и чугуна, черных металлов, а в системах горячего водоснабжения должны быть детали из цветной бронзы или нержавеющей стали с медными трубами. Производители насосов постоянно улучшают материалы, подшипники, уплотнения и эффективность циркуляционных насосов.
Нормы правил для систем горячего водоснабжения и поддержания температуры
Недавно критерии поддержания температуры для систем горячего водоснабжения в кодах моделей были изменены с критерия расстояния 100 футов на критерий 50 футов. Я писал об этом много лет назад. Я предложил изменения кода, показывающие, что максимальное расстояние около 25 футов от циркулирующей магистрали или источника горячей воды было бы идеальным максимальным расстоянием для подачи горячей воды в разумные сроки, но зная, что это могло бы расстроить многие отраслевые группы из-за требований к системам рециркуляции в большинстве жилых домов и небольших зданий я пошел на компромисс и предложил уменьшить высоту до 50 футов.Это позволило бы не требовать наличия систем поддержания температуры в большинстве жилых домов и небольших зданий. Смена кода прошла не в первый раз, но в итоге возобладала.
В разделе 607.2 Международного кодекса по сантехнике 2015 г. используется следующий язык:
- 607.2 Подача горячей или горячей воды в арматуру. Развернутая длина трубопровода горячей или умеренной воды от источника горячей воды до арматуры, для которой требуется горячая или темперированная вода, не должна превышать 50 футов (15 240 мм).Трубопроводы рециркуляционной системы и трубопроводы с обогревом должны рассматриваться как источники горячей или умеренной воды.
- 607.2.1 Циркуляционные системы и системы обогрева для поддержания температуры нагретой воды в распределительных системах. Для помещений групп R2, R3 и R4, высота которых не превышает трех этажей над уровнем земли, установка систем циркуляции нагретой воды и поддержания температуры должна производиться в соответствии с разделом R403.5.1 Международного кодекса энергосбережения.
Для помещений, где высота над уровнем земли не превышает трех этажей, кроме групп R2, R3 и R4, установка систем циркуляции нагретой воды и систем обогрева должна производиться в соответствии с разделом C404.6 Международного кодекса энергосбережения.
- 607.2.1.1 Управление насосом для систем хранения горячей воды.
Органы управления насосами, которые циркулируют воду между водонагревателем и накопительным баком для нагретой воды, должны ограничивать работу насоса с момента запуска цикла нагрева до не более пяти минут после окончания цикла.
607.2.1.2 Регуляторы рециркуляции по запросу для распределительных систем. Система распределения воды, имеющая один или несколько рециркуляционных насосов, которые перекачивают воду из трубы подачи нагретой воды обратно в источник нагретой воды через трубу подачи холодной воды, должна быть системой рециркуляции воды по требованию. Насосы должны иметь органы управления, соответствующие обоим из следующих требований:
- Устройство управления должно запускать насос после получения сигнала о действиях пользователя приспособления или прибора, при обнаружении присутствия пользователя приспособления или при обнаружении потока горячей или умеренной воды к приспособлению приспособления или прибору.
- Устройство управления должно ограничивать температуру воды, поступающей в трубопровод холодной воды, до 104 F (40 ° C).
- 607.2.2 Трубопроводы для рециркуляционных систем с главными термостатическими клапанами. Если в системе с рециркуляционным насосом горячей воды используется термостатический смесительный клапан, обратная линия горячей или охлаждаемой воды должна быть проложена к впускной трубе холодной воды водонагревателя и впускной трубе холодной воды или обратному патрубку горячей воды. термостатического смесительного клапана.
Дилемма регулирования циркуляции спроса
В цикле изменения кода 2015 года были представлены изменения в кодах моделей, которые рекламировались как экономия воды и энергии наряду с сокращением времени, необходимого для получения горячей воды в приспособлении. Изменение кода было технологией, требующей рециркуляции. Я свидетельствовал против этой технологии, потому что здоровье и безопасность должны быть важнее экономии воды и энергии. Многие другие в индустрии предотвращения обратного потока выразили озабоченность по поводу этой технологии, но она осталась без внимания на слушаниях по кодексу.Комитет по кодексу проголосовал за это изменение, основываясь на мысли, что в их домах будет мгновенно горячая вода, и экономия небольшого количества воды была для них важнее, чем перекрестное соединение. Многие члены комитета по кодексу проголосовали за это и отметили, что было бы неплохо иметь его для собственного дома. Это изменение кода позволит загрязненной горячей воде течь в трубы подачи холодной бытовой воды. Я всегда говорил, что циркуляция горячей воды по трубам холодной воды — плохая идея, и вот почему:
- Бак для горячей воды имеет магниевый или алюминиевый анодный стержень в баке для горячей воды, который предназначен для коррозии, принося себя в жертву стали в баке для горячей воды.Растворенные металлы попадают в горячую воду. Вот почему говорят, что нельзя готовить на горячей воде.
- Предполагается, что насосы рециркуляции по требованию отключаются при 104 F. Это идеальная температура для роста органических патогенов, таких как бактерии Legionella, в трубопроводе холодной воды.
- Если термостат или датчик температуры неправильно прикреплен к трубе холодной воды, когда имеется удаленный датчик температуры, температура может выйти за пределы, и люди, использующие систему холодной воды, могут ошпариться.
Я был полностью за то, чтобы разрешить эту технологию только в жилых помещениях, но код позволяет это везде. Итак, будет кондоминиум или многоквартирный дом, где кто-то решит установить один из этих циркуляционных насосов по требованию под своим туалетом для циркуляции горячей воды. Теперь все в здании будут пить воду с высоким содержанием магния или алюминия и, возможно, с высоким содержанием бактерий, связанных с новыми нерестилищами в трубопроводах холодной воды, которые будут находиться в идеальном температурном диапазоне для роста легионелл и других бактерий.Кроме того, большинство людей в здании не получают чистой холодной воды для приготовления пищи или чистки зубов.
Я рассматриваю это как бомбу замедленного действия и ожидающий судебный процесс. Я предпочитаю минимизировать ответственность и правильно проектировать системы горячего водоснабжения с использованием специальной системы обратного трубопровода горячей воды в оригинальной конструкции. Система обратного трубопровода горячей воды должна быть правильно рассчитана и сбалансирована. Я не буду проектировать здание с циркуляционным насосом, соединяющим горячую воду с трубами холодной воды.Циркуляционные насосы спроса — это продукты для модернизации неправильно спроектированных систем, которые должны использоваться только в частных домах, где домовладелец будет жить с последствиями использования такого продукта. Циркуляционные насосы по требованию не должны проектироваться или устанавливаться в коммерческих или многоквартирных домах из-за очевидных проблем с перекрестными соединениями и качеством воды, которые это несет.
Проектирование системы оборотного водоснабжения
В идеале, горячая вода должна поступать в приспособление между нулем и десятью секундами с момента открытия крана или клапана приспособления.Есть несколько производителей, которые предлагают фитинги и конструкции, позволяющие горячей воде циркулировать вплоть до арматуры, а некоторые производители допускают циркуляцию прямо до излива смесителя, например, гигиенические системы Kemper (bit.do/Kemper) и Viega. системы питьевого водоснабжения — Гигиена (bit.do/Viega).
Опросы водопользователей показали, что время ожидания от 10 до 30 секунд было незначительно приемлемым, а время ожидания, превышающее 30 секунд, считалось неприемлемым.
При прокладке трубопровода обратной линии рециркуляции горячей воды (HWR) необходимо учитывать следующее:
1.Проложите трубу циркулирующей горячей воды как можно ближе к арматуре.
Чем ближе линия циркуляции к прибору, тем меньше времени потребуется для получения горячей воды из прибора.
2. Сбалансируйте систему, чтобы обеспечить равный поток в ближайшем и самом дальнем ответвлении.
Если в здании имеется несколько магистралей и ответвлений горячей воды, каждая ветвь должна иметь балансировочный клапан и обратный клапан перед подключением к возвратной магистрали горячей воды. Недостаточно просто установить клапаны; после запуска системы ее необходимо сбалансировать, чтобы гарантировать, что каждая ветвь имеет рассчитанный расход для поддержания желаемой температуры в этой ветви.Это предотвращает короткое замыкание горячей воды по пути наименьшего сопротивления (ближайшая ответвленная цепь). Я исследовал множество систем с проблемами, и проблемы начались из-за того, что система никогда не была сбалансирована при установке. Неквалифицированный обслуживающий персонал обнаруживает, что в самой дальней части системы трубопроводов нет потока, поэтому они устанавливают насос большего размера. Обычно это не решает проблему, но вскоре после установки более крупного насоса в системе трубопроводов начинают появляться утечки пружин около колен и клапанов.Балансировка системы горячего водоснабжения — относительно простой процесс, но необходимо выполнить расчеты и определить расход в галлонах в минуту для каждого балансировочного клапана перед настройкой.
3. Сведите к минимуму скорость потока, чтобы предотвратить эрозию медных трубопроводов.
Скорость потока воды очень важна в трубопроводах для горячего водоснабжения с медными трубами и клапанами из латуни или медного сплава. Высокая скорость воды в сочетании с горячей водой может вызвать проблемы с эрозией скорости для стенок трубы и клапана.Минимальный размер трубы, которую я использую для трубопровода системы возврата горячей воды, составляет ¾ дюйма. Я часто вижу установленную полудюймовую трубу. Трубы меньшего диаметра создают условия, при которых скорость увеличивается при той же скорости потока, а также вызывает перепады температуры в системе от температуры подачи до температуры возврата, которые превышают проектные критерии: 5 F, 10 F или 20 F. мы бы спроектировали обратную систему для 20-градусного перепада температур, используя метод определения размеров ASPE / ASHRAE, потому что для систем рециркуляции горячей воды с использованием более старых технологий, таких как смесительные клапаны с биметаллическим змеевиком, управляемые температурой, используемые в установках с главным смесительным клапаном, требуется как минимум 20 — перепад температур для правильной реакции биметаллической катушки.Смесительные клапаны с цифровым управлением используют цифровые датчики с такими продуктами, как Armstrong «Brain», которые обеспечивают точность, позволяющую смешивать температуры обратной горячей воды с перепадом температуры менее 5 F и при этом поддерживать заданную температуру на выходе смесительного клапана в пределах от 1 F до 2 F от уставка.
Ассоциация производителей меди рекомендует максимальную скорость потока восемь футов в секунду для холодной воды, протекающей по медным трубам, и пять футов в секунду для горячей воды.Он также рекомендует максимальную скорость от двух до трех футов в секунду для горячей воды с температурой более 140 F. Эти рекомендации достаточно расплывчаты, чтобы вести вас в правильном направлении, однако я придумал более точную таблицу размеров труб и диаграмму, к которой следует обратиться, чтобы убедиться, что скорости потока не разрушают стенки трубы. Эта таблица хорошо зарекомендовала себя и должна предоставить систему, которая будет работать без проблем с эрозией скорости.
Горячая вода с температурой выше 180 F не рекомендуется из-за опасности ожога, а при повышении температуры коррозия ускоряется.В некоторых уникальных случаях температура горячей воды для бытового потребления может превышать 180 F в бустерных нагревателях и паровых теплообменниках, или с некоторыми типами систем рекуперации тепла или другими промышленными или институциональными системами трубопроводов. В этих случаях подумайте о выборе такого размера трубопровода, чтобы скорость не превышала двух футов в секунду.
1. Трубопроводы обратного трубопровода горячей воды в системах со смесительными клапанами
а. Если в системе есть смесительный клапан, обратный трубопровод темперированной воды (TWR) должен быть разделен и направлен на сторону холодной воды смесительного клапана и на вход холодной воды водонагревателя.Балансировочный клапан следует установить на линии, идущей к водонагревателю и смесительному клапану, для регулировки потока, если это необходимо.
г. Если TWR подсоединяется только к водонагревателю, когда система не используется и циркуляционный насос закаленной воды работает, горячая вода будет протекать через производственные допуски смесительного клапана, и температура в системе закаленной воды повысится. выше заданного значения смесительного клапана для достижения максимальной температуры на выходе из водонагревателя.
2. Подбор циркуляционного насоса
Справочник по проектированию сантехники ASPE, доступный для членов ASPE, содержит точный способ определения размеров циркуляционного насоса на основе 20-градусной разницы температур от водонагревателя до самого дальнего приспособления и обратно до циркуляционного насоса рядом с водонагревателем. Если в водонагревателе имеется вода с температурой 140 градусов, то метод определения размеров поддерживает температуру горячей воды 130 градусов в конце системы, а затем на входе холодной воды в водонагреватель температура будет примерно 120 градусов.Расчет основан на теплопотери в контуре трубопровода горячей воды. В нем указаны потери в британских тепловых единицах в час (БТЕ / ч) для изолированных и неизолированных трубопроводов при температуре окружающей среды 70 градусов. Быстрый и простой способ оценить изолированную трубу — принять от 25 до 30 БТЕ / час на погонный фут без учета размера трубы подачи и возврата горячей воды. Это может просто привести к системе, в которой перепад температур в большинстве случаев будет немного меньше 20 F.
Если вы хотите потратить время на точный расчет системы, вы можете использовать таблицу в Руководстве по проектированию сантехники, и потери в БТЕ / час могут быть суммированы для различных длин труб разных размеров и общей потери БТЕ / час. можно рассчитать.Для разницы температур в 20 градусов вы затем разделите на 10 000, чтобы получить необходимое количество галлонов в минуту (галлонов в минуту) для ответвления или насоса. Так определяется количество галлонов в минуту для типоразмера насоса. Для требования к напору насоса соответствующий галлон в минуту назначается каждой секции трубы на основе требований потерь БТЕ / час, приведенных выше, и из диаграмм потерь на трение в трубе, общий напор в футах или падение давления в фунтах на квадратный дюйм (PSI) могут быть определенный. Помните, что при выборе насосов для преобразования из PSI в футы напора большинство производителей перечисляют свои насосы на кривых с указанием футов напора по вертикали и галлонов в минуту по горизонтали.Просто помните, что 1 фунт / кв. Дюйм = 2,31 фута головы и 1 фут напора = 0,433 фунта на квадратный дюйм.
3. Новая технология для циркуляционных насосов
Производители циркуляционных насосов выпускают интеллектуальные насосы с интеллектуальными встроенными элементами управления, которые могут регулировать скорость с помощью технологии двигателей с регулируемой скоростью. Особенности, предлагаемые на новых циркуляционных насосах, включают пропорциональные регуляторы давления. Некоторые опции адаптируются к изменяющимся давлениям и расходам в системе и регулируют или уменьшают скорость / напор насоса для изменения эффективности, чтобы работать с большей эффективностью, когда в системе течет вода, и насосу не нужно перекачивать, как жесткий.Существуют пределы адаптации расхода, которые ограничивают максимальный расход. Это хорошо для минимизации скорости потока в системе трубопроводов и может устранить необходимость в балансировочном клапане на выходе циркуляционного насоса.
Другими методами управления циркуляционным насосом являются методы управления постоянным давлением; насос будет регулировать свою скорость, чтобы поддерживать постоянное давление. Другой метод управления — это постоянный контроль температуры, при котором насос определяет температуру возврата. Когда температура обратки поднимается до заданного значения, это замедляет работу насоса, чтобы предотвратить перегрев, когда периоды пиковой нагрузки вытягивают горячую воду до конца системы, а затем насос может замедлиться и сэкономить электроэнергию.Другой вариант — режим постоянной характеристики насоса, который используется, когда требуется постоянный расход и постоянный напор. Насос можно настроить на ускорение или замедление, чтобы поддерживать желаемую рабочую точку на кривой насоса. Эта настройка может позволить отказаться от редукционного клапана на выходе насоса. За дополнительной информацией о новых технологиях циркуляционных насосов обращайтесь к следующим производителям:
- Grundfos: bit.do/Grundfos
- Тако: bit.do/TacoComfort
- Bell & Gossett: бит.do / BellGossett
Следуя этим советам, вы должны держать вас подальше от горячей воды, но с большим количеством горячей воды.
4 совета по поиску и устранению неисправностей вашего коммерческого циркуляционного насоса
Заметили ли вы уменьшение количества тепла, производимого вашим котлом и / или радиаторами? Если да, то это может быть связано с неисправным циркуляционным насосом, который отвечает за циркуляцию горячей воды от вашего бойлера к вашим радиаторам и обратно к вашему котлу. К счастью, есть некоторые вещи, которые вы можете проверить, чтобы определить, ваш ли это циркуляционный насос, и нужно ли вам вызвать профессионала, например техников HVAC в Althoff, обслуживающем Чикаго.
Важность циркуляционных насосов
Хотя у котлов очень мало движущихся частей, циркуляционный насос является одним из них, и он является жизненно важным компонентом, когда речь идет о поддержании тепла в коммерческом или большом жилом здании зимой и ранней весной. Циркуляционный насос в вашем котле отвечает за движение горячей воды, и когда он выходит из строя, температура в вашем здании может резко снизиться, оставляя ваших сотрудников, жителей и посетителей холодными и неудобными.
Работа циркуляционного насоса котла
Циркуляционный насос в вашей котельной системе включается, когда вода в вашем котле достигает определенной температуры. Это означает, что к вашему циркуляционному насосу подключен термостат, и этот термостат называется аквастатом. Как только вода достигает определенной температуры, аквастат запускает насос, чтобы он мог начать перекачивать воду из вашего бойлера в радиаторы и обратно, чтобы воду можно было рециркулировать. Когда насос выходит из строя, вода циркулирует не так эффективно или вообще не циркулирует.
Признаки неисправности циркуляционного насоса и что делать
Поскольку циркуляционный насос представляет собой движущуюся часть с клапанами, переключателями и крыльчатками, он может выйти из строя или выйти из строя, если одна из этих частей станет чрезмерно изношенной или поврежденной. Хорошая новость заключается в том, что циркуляционный насос часто подает предупреждающие знаки еще до того, как полностью остановится.
1. Циркуляционный насос не включается.
Если ваш циркуляционный насос не включен, это может означать, что насос полностью вышел из строя, аквастат не работает, на насос не поступает питание или бойлер не нагревает воду.Первое, что нужно проверить, — работает ли водяной насос. Современные водяные насосы, как правило, очень тихие, но если они работают, вы должны их слышать. Если вы его не слышите, скорее всего, насос не работает. Чтобы проверить эту теорию, вы можете осторожно прикоснуться к трубам вокруг циркуляционного насоса. Если они холодные или слегка теплые, горячая вода не циркулирует.
Поскольку у вашего циркуляционного насоса может быть много причин, лучше всего позвонить специалисту по HVAC в Чикаго.Профессиональный техник HVAC может определить, вышел ли из строя водяной насос или отсутствие циркуляции воды вызвано другой проблемой, например, неисправным аквастатом или проблемами с нагревательными элементами, горелками или теплообменником вашего котла.
2. Насос издает странные или громкие шумы.
Если вы заметили, что ваш циркуляционный насос издает громкие или странные звуки, возможно, что-то не так с насосом или в линиях горячей воды может быть воздух. Если проблема заключается в воздухе в линиях, необходимо слить всю систему.Любые утечки необходимо будет устранить, а всю систему нужно будет заполнить заново.
Если насос является источником громких шумов, это часто указывает на то, что что-то внутри насоса выходит из строя, например, подшипник, неисправный клапан или неправильная установка насоса, в результате чего насос не точно совмещен с трубами. Единственный способ точно диагностировать этот тип проблемы с насосом — снять насос и проверить все клапаны, уплотнения и движущиеся части на предмет дефектов и износа.Хотя это может быть выполнено на месте кем-то, кто знаком с ремонтом циркуляционных насосов, почти всегда лучше позвонить одному из наших специалистов по HVAC в Чикаго для полной диагностики вашего водяного насоса и ремонта или замены насоса.
3. Видна протечка насоса.
Со временем монтажные болты могут подвергнуться коррозии и сломаться, а клапаны и уплотнения — изнашиваться. Когда это происходит, вода может вытечь из насоса, в результате чего он будет работать не так эффективно или совсем не работать, в зависимости от того, сколько воды протекает.Когда это произойдет, необходимо будет заменить клапаны, уплотнения и монтажные болты, чтобы предотвратить утечки.
Если ваша бригада технического обслуживания или суперинтендант знаком с циркуляционными насосами, он или она сможет выполнить этот ремонт без помощи профессионала. Однако, если никто из вашей группы обслуживания не знаком с циркуляционными насосами, вам нужно будет вызвать специалиста по HVAC в Чикаго.
4. Вы сильно потеряли тепло в радиаторах.
Если ваши радиаторы не производят тепло или вырабатывают очень мало тепла, это может быть проблема с циркуляцией воды к котлу и от него, что означает отказ насоса.Когда насос не перекачивает горячую воду, ваш бойлер и радиаторы становятся значительно менее эффективными. Это потому, что единственное, что обеспечивает циркуляцию воды в вашей системе, — это конвекция тепла, которая может быть очень медленной. Из-за этой неэффективности вы можете заметить, что ваши счета за отопление увеличиваются, а общая температура вашего здания снижается.
Если у вас есть многозонная котельная система, содержащая несколько циркуляционных насосов, вы можете заметить только то, что некоторые из ваших радиаторов не производят тепло.Когда затронуты только несколько радиаторов, это означает, что по крайней мере один из ваших водяных насосов вышел из строя. Если у вас многозонная котельная система, лучше всего вызвать специалиста по HVAC, чтобы определить, какой насос вышел из строя, и провести правильный ремонт.
Когда звонить Альтхоффу, обслуживающему Чикаго, для ремонта циркуляционного насоса
Хотя циркуляционные насосы не сложны по своим компонентам или принципам работы, вам все же может понадобиться опыт и знания отличного специалиста по HVAC из Althoff, особенно если вы испытали многочисленные отказы за относительно короткий период времени.Наши специалисты по ОВКВ могут определить, вызван ли отказ насоса старым, изношенным насосом, отказом уплотнения или подшипника, неправильной установкой или отказом в результате другой проблемы с вашим котлом, такой как воздух в линиях, утечки воды или неисправность. аквастата.
Как только мы узнаем, почему ваш насос не перекачивает воду из котла в радиаторы, мы выполним правильный ремонт или заменим циркуляционный насос. Мы даже можем порекомендовать энергоэффективные обновления для вашего котла, которые сэкономят вам деньги на ежемесячных счетах за отопление.
Чтобы отремонтировать или заменить циркуляционный насос котла, позвоните нам по телефону 800-225-2443. Мы также занимаемся аварийными ситуациями для коммерческих котлов, кондиционеров и печей.
Диагностика неисправного циркуляционного насоса в системе водяного отопления
Циркуляторы перемещают воду через радиаторы, конвекторы и плинтус для горячей воды
* Предупреждение Трубки, излучатели тепла и циркуляторы могут быть очень горячими на ощупь и могут вызвать ожоги
Вне зависимости от того, холодно ли весь ваш дом или только одна секция не отапливается должным образом, циркуляционный насос может быть неисправен.Если в вашем доме в качестве основного источника тепла используется бойлер, у вас, скорее всего, есть зональные клапаны или циркуляционные насосы.
Циркуляторы (изображенные выше) легко идентифицировать по их изображению в виде насоса.
Циркуляционный насос обычно представляет собой насос на 120 вольт, который может иметь обратный клапан и используется для перемещения горячей воды по вашей системе водяного отопления. Обычно вы слышите, как циркуляционный насос (хотя и не громко) перемещает воду по вашей системе отопления. Симптомы неисправности циркуляционного насоса включают холодную часть вашего дома или весь дом.Это связано с тем, что циркуляционный насос не может перекачивать горячую воду по вашей системе.
Диагностический осмотр домовладельца
* Предупреждение Трубки, излучатели тепла и циркуляторы могут быть очень горячими на ощупь и могут вызвать ожоги
1) Для начала положите руку над циркуляционным насосом, а под циркуляционным насосом проверьте, горячая ли труба.