Одноконтурная система отопления схема в частном доме: Страница не найдена – Совет Инженера

Содержание

схема для частного дома, монтаж своими руками

Большинство старых домов в нашей стране оборудованы однотрубной системой отопления. На данный момент можно назвать это пережитком, все еще пользующимся большой популярностью. Рассмотрим данную схему более подробно.

Схема работы

Что представляет собой однотрубная система отопления частного дома? Ее можно сравнить с замкнутым кольцом, куда вмонтирован нагревательный котел – основной отопительный элемент. Котел может работать на различных видах топлива, его вид и тип зависит от предпочтений хозяина дома. Само кольцо представляет собой трубу с определенным диаметром и длиной. В трубу последовательно врезаются радиаторы или регистры.

Самые важные составляющие идеально работающей системы отопления – температура, скорость движения и давление теплоносителя. Добиться правильного сочетания этих параметров при проектировании и монтаже – главная задача. И она не так проста, как кажется. Поэтому, прежде чем решиться на монтаж отопления своими руками, необходимо взвесить все «за» и «против» и при сомнениях обратиться к профессионалам.

Аксессуары

Для удобства использования однотрубная система отопления может дополняться радиаторными регуляторами, балансировочными вентилями, термостатическими клапанами или шаровыми кранами. Это дополнительное оборудование дает возможность сбалансировать работу отопления, и при необходимости понижать общую теплоотдачу. Аксессуары вполне реально установить своими руками.

Отопление с горизонтальной установкой для одноэтажного дома

В доме с одним этажом, как правило, монтируется схема однотрубной системы отопления горизонтального типа. Все отопительные приборы на этаже включены последовательно.

Система с горизонтальной подводкой.

Если насос для движения теплоносителя не используется, то горизонтальная магистраль труб прокладывается обязательно с небольшим уклоном для использования естественных физических законов перемещения жидкостей в трубах. Минусом здесь можно назвать то, что не всегда удается добиться эстетической красоты при установке труб с уклоном. Но зато система без насоса позволяет оставаться независимым от электричества и не бояться охлаждения дома при его отсутствии.

Одним из видов горизонтальной установки отопления является специфическая схема «Ленинградка». В ней прокладка труб осуществляется над поверхностью пола или в самой конструкции пола. Обязательно устанавливается теплоизоляция.

Отопление с вертикальной установкой для многоэтажного дома

Такая схема предполагает расположение труб вертикально, путем монтажа стояков, подводящих тепло к радиаторам. В этом случае последовательно подключаются отопительные приборы, установленные на разных этажах здания.

Вертикальная система.

Здесь используется естественная циркуляция воды при отсутствии циркуляционного насоса. Горячая вода по стояку из котла подается в верхнюю точку, проходит в магистраль подачи, нагревательные приборы, перемещается по подающим стоякам, отдавая тепло в радиаторы.

Преимущества

Однотрубная система отопления одноэтажного дома имеет перед двухтрубной ряд преимуществ. В частности, однотрубная схема дает возможность охватить весь периметр по внутренней части дома одним замкнутым кольцом, ведь только одна труба идет от котла. Помимо экономичности, наличие одной трубы имеет следующие положительные моменты:

  • Проектировать систему отопления с одной трубой можно независимо от планировки помещения и с минимальным расходом материалов;
  • Трубы монтируются в непосредственной близости к полу или прячутся под пол, что позволяет скрыть всю инженерную конструкцию и проектировать интерьер без учета открытых глазу коммуникаций;
  • В однотрубное отопление встраивается любое оборудование по желанию хозяина – полотенцесушители, радиаторы, насосы, аксессуары;
  • Легко поддается регулированию температура теплоносителя, а, значит, и более гибкой становится процедура создания максимального температурного комфорта в доме;

Сложности в эксплуатации

В процессе эксплуатации редко удается добиться необходимой для максимальной теплоотдачи скорости теплоносителя и его давления. Для организации надежной и правильной работы устанавливается коллектор разгона. Система вертикального отопления в многоэтажном доме не имеет таких сложностей, и, соответственно, может функционировать с полной отдачей и без монтажа насоса, позволяя создать необходимое естественное давление за счет высоты. Несмотря на то, что системы без насоса вполне имеют право на существование, рекомендуется все же предусматривать насос в цепочке однотрубной горизонтальной системы отопления.

Коллектор разгона.

Коллектор разгона выполняет свою основную задачу – разгоняет нагретый теплоноситель для распределения по трубам и радиаторам и непрерывно поддерживает такой разгон. Эффективность работы зависит от высоты расположения верхней части коллектора, высота петли разгонного коллектора должна быть больше 2.2 м. При такой высоте обеспечивается достаточная скорость движения теплоносителя и бесшумность работы.

Минусы

Выбирая однотрубный тип отопления, следует иметь в виду ряд его недостатков, а именно:

Последовательное соединение радиаторов

Она не дает возможности проводить индивидуальную регулировку интенсивности нагрева радиатора так, чтобы это не отражалось на остальных приборах.

Таким образом, нет возможности корректировать температуру в отдельных частях дома в зависимости от внешних погодных условий, а также устанавливать наиболее комфортные условия для каждого из проживающих в доме.

Высокие температуры

Однотрубное отопление нуждается в более высоких показателях температуры при эксплуатации, что ведет к усиленному выкипанию теплоносителя и необходимости контроля уровня воды и ее регулярного долива.

При использовании в однотрубной системе воды в качестве теплоносителя обязательно устанавливают расширительную емкость под крышей дома.

Необходимость установки насоса

При большой длине трубы может не хватить естественной скорости движения теплоносителя, установка насоса влечет за собой повышение эксплуатационных расходов.

Следует помнить, что теплоноситель последовательно проходит через все отопительные приборы, теряя в каждом часть температуры, разница температуры в первом и последнем радиаторах может различаться в 2 раза. Для выравнивания температурного режима в последних радиаторах увеличивают число секций.

🔧 Однотрубная система отопления частного дома: нюансы, материалы, монтаж

Настало время задуматься на тему отопления частного дома. Однотрубная система – это самый распространённый вариант, который успешно эксплуатируется в большинстве загородных домовладений. Как она устроена, какие материалы потребуются для её монтажа, и о каких нюансах стоит помнить – в этом обзоре от редакции HouseChief.

Однотрубная система отопления – самая простая и эффективная , проверенная временем и опытом
ФОТО: techno-comf.ru

Читайте в статье

В общих чертах: как устроена однотрубная система отопления частного дома

Причина популярности такой системы – надёжность и экономичность в эксплуатации. Причём однотрубный принцип заставляет теплоноситель постоянно циркулировать по помещениям дома. Этим теплоносителем может быть обычная вода, воздух, пар или антифриз.

Чаще всего в таких системах встречается именно вода – дешёвый и надёжный теплоноситель, объём которого можно без проблем пополнять при необходимости
ФОТО: realwire.com

Принцип работы однотрубного отопления заключается физическом свойстве воды расширяться при нагревании, а также на естественной гравитации, заставляющей жидкость двигаться сверху вниз. Всё это позволяет горячей воде путешествовать по системе, нагревая радиаторы, а потом остывшая влага возвращается к котлу, и весь процесс повторяется снова.

 Из каких конструкционных элементов состоит такая система

Отопление частного дома, вне зависимости от его архитектурных особенностей и площади, состоит из следующих элементов:

  • из котла – источника тепловой энергии. Котёл может работать на разных видах топлива: от дров до электричества;
  • из радиаторов – обычных батарей или водяных контуров под полом;
  • из насоса или разгонного участка, в зависимости от принципа циркуляции теплоносителя – естественной или принудительной;
  • из труб и узлов соединения, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя по помещениям.

Два вида однотрубной системы: как выбрать

Есть два вида отопительного механизма: открытый и закрытый.

Открытый и закрытый вариант предполагает использование расширительного бака для компенсации чрезмерного давления, вызванного расширением теплоносителя при нагреве.

В открытой системе бак устанавливается в наивысшей точке магистрали сразу за котлом
ФОТО: openstroi.ru

При избыточном давлении излишки воды сливаются в канализационную систему. Обычно такие баки в загородных домовладениях ставят на чердаках или мансардах. Для облегчения обслуживания такой ёмкости, её снабжают клапаном-поплавком, который регулирует уровень жидкости.

У открытой системы есть свои недостатки, о которых необходимо обязательно помнить: бак требуется постоянно пополнять, трубы и приборы при таком режиме эксплуатации быстрее ржавеют. В этом варианте нельзя использовать антифриз в качестве теплоносителя.

С другой стороны, вам не нужно будет беспокоиться об опасности разрыва труб из-за высокого давления. Даже при небольших неполадках такая система будет продолжать работать, давая вам возможность выбрать подходящее время для ремонта.

Закрытая система тоже использует расширительный бак, но его конструкция и место расположения совсем иные.

В этом варианте бак герметичен, а его конструкция включает внутреннюю мембрану, которая регулирует давление.  При аварийном повышении давления бачок стравливает лишний воздух
ФОТО: glavsantex.ru

Расположить такой бак можно не только в верхней точке, но, в принципе, в любом месте, что очень удобно для обслуживания. Чаще всего владельцы выбирают точку в нижней части магистрали перед котлом.

Такая система практически не требует вашего внимания, нет необходимости периодически подливать воду.

Какой тип циркуляции выбрать

И снова выбор стоит между двумя вариантами: принудительной и естественной циркуляцией.

Естественная циркуляция будет работать при любых обстоятельствах, в том числе при отключении электричества. Это примитивная схема, в которой движение теплоносителя обеспечивает разгонный участок магистрали, расположенный под наклоном в верхней части.

Горячая вода поднимается от котла вверх и под влиянием гравитации устремляется к радиаторами, расположенным внизу магистрали
ФОТО: greypey.ru

Если в доме верхняя разводка к радиаторам, то достаточно просто плавного поворота трубопровода, а при горизонтальной разводке дополнительно устанавливается разгонный коллектор, имеющий высоту не меньше полутора метров от первой батареи.

К сведению! Диаметр труб в разгонном участке должен быть больше, чтобы обеспечить успешную работу естественной циркуляции.

Важно отметить, что для такого типа циркуляции важно правильно подобрать сечение трубопровода для магистрали и количество радиаторов. Также придётся отказаться от части запорных механизмов, что может усложнить ремонтные работы.

Принудительная система даёт возможность использовать тонкие  аккуратные трубы и произвольное количество радиаторов со сложной схемой разводки
ФОТО: greypey.ru

Её главный недостаток – энергозависимость. Насос можно поставить в любом месте трубопровода, поэтому, если не хотите слушать постоянный шум – выбирайте подвал или пристройку. При таком решении, каждый радиатор можно оснастить системой регулирования, контролируя температуру в каждом помещении по отдельности даже в двухэтажном доме.

О достоинствах и недостатках однотрубной отопительной системы

Главная причина популярности однотрубного отопления кроется в том, что для её монтажа нет необходимости привлекать профессионалов. Установить такой контур в состоянии сами владельцы жилья, тем более, что современные приборы и трубы можно соединить и без сварочных работ, используя герметичные фитинги.

Сама по себе однотрубная система гидравлически устойчива, имеет легко заменяемые детали и требует минимального количества коммуникаций, что не портит интерьер
ФОТО: narodna-pravda.ua

Такой механизм позволяет быстро и эффективно прогревать помещения, а также использовать минимальное количество теплоносителя.

С помощью запорных элементов однотрубную систему можно отрегулировать под собственный режим для каждой из комнат дома.

Этот тип отопления без проблем подключается к приборам контроля умного дома.

Главным недостатком однотрубного механизма является неравномерный прогрев радиаторов
ФОТО: pbs.twimg.com

Чем дальше радиатор от котла – тем меньше тепла он получает. Так что такие системы лучше работают в домах с небольшой жилой площадью. Чтобы компенсировать этот недостаток, в удалённых комнатах устанавливают большее количество радиаторов и стараются расположить контур так, чтобы первым на очереди движения теплоносителя были помещения, в которых особенно важен температурный режим, например, детская комната и спальня.

Некоторые нюансы проектирования однотрубного контура

Проектирование отопления требует учитывать все особенности дома, включая количество этажей, площадь и расположение комнат. Чем меньше дом – тем проще подготовить эффективную схему. Небольшим дачным домикам достаточно пары-тройки радиаторов и самотёчного контура.

Для больших домов проще продумать контур с принудительной циркуляцией
ФОТО: termoresurs.ru

Подключение радиаторов к контуру может быть нижним, боковым или диагональным. Самым эффективным считается диагональное подключение, обеспечивающее минимальные потери тепловой энергии.

Вариант бокового подключения гарантирует равномерный прогрев всего радиатора. При таком соединении подводящий и отводящий патрубки находятся с одной стороны радиатора.

Нижнее подключение не так распространено, как первые два. Оно оправдано в том случае, если есть необходимость спрятать трубы под полом. Но нужно помнить, что такая схема – самая неэффективная
ФОТО: santehnika-nk.ru

Как подобрать оборудование для однотрубной системы

Важно правильно подобрать материалы и оборудование для создания эффективного контура.

Котёл

Котёл подбирают по мощности, она должна быть достаточной для обогрева всех помещений дома, но не чрезмерной, иначе расходы будут неоправданными.

Тип котла зависит о того, какое топливо более доступно для использования
ФОТО: modernsys.com.ua

Мощность котла можно рассчитать калькулятором ниже. Он учитывает много дополнительных параметров, например, материал стен, количество дверных и оконных проёмов и тому подобное. Но если вы хотите произвести предварительный расчёт, то возьмите за основу простую формулу, по которой на обогрев одного квадратного метра жилого помещения необходимо 100 Вт тепловой энергии.

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности котла

Радиаторы

Современные производители предлагают широкий ассортимент радиаторов: от винтажных чугунных до современных биметаллических моделей. Выбор в этом случае зависит от ваших финансовых возможностей и планов относительно дизайна интерьера.

Следует только упомянуть, что стабильной популярностью пользуются недорогие алюминиевые модели с высокой теплоотдачей и продолжительным сроком эксплуатации
ФОТО: klimatstandart.com

Трубы

Для создания контура используют традиционные стальные трубы или современные металлопластиковые варианты. Стальные считаются более прочными, но они подвержены коррозии и более сложны в монтаже. Можно использовать изделия из нержавейки, но такой контур обойдётся вам в значительную сумму. К тому же, его монтаж точно потребует сварщика с профессиональным оборудованием.

Самыми дорогими являются медные трубы, их выбирают за эстетичный вид и необычайную стойкость к высокому давлению
ФОТО: images.assettype.com

Металлопластиковая магистраль не подвержена коррозии. Она легко монтируется на современные фитинги без помощи профессионального инструмента. Эти трубы можно изгибать при необходимости, чего не скажешь о полипропиленовых изделиях. Последние необходимо соединять методом особой сварки.

Насос

Мощность циркуляционного насоса не является решающим фактором выбора. Такие приборы не потребляют много энергии, так что более важным моментов является производительность и уровень производимого давления.

Проще говоря, на какую высоту способен этот насос поднимать воду в контуре, с какой скоростью перемещать теплоноситель по системе
ФОТО: stroy-podskazka.ru

Эти расчёты лучше доверить профессионалам, так как они включают множество переменных, в том числе – сопротивление фитингов. Для усреднённого расчёта можно взять соотношение в 150 Па/м на 1 погонный метр трубопровода или использовать наши удобные калькуляторы ниже.

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса
Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Расширительный бак

Тип расширительного бачка зависит от того, какой вид контура вы выбрали: открытый или закрытый. Для открытых систем можно использовать в качестве расширительной ёмкости бидоны, бочки или канистры.

Закрытые бачки бывают разного объёма, обратите на это внимание. Чем больше ваш контур – тем крупнее потребуется бачок
ФОТО: surejust.co.uk
Калькулятор расчета необходимого объема расширительного бака

Алгоритм монтажа однотрубной системы

Работу по сборке однотрубной системы начинают от котла. Вот простой алгоритм сборки.

ИллюстрацияОписание действия
Как видите на схеме, такая система подразумевает контур, состоящий из одной трубы для теплоносителя
Котёл, расширительный бак и насос обычно устанавливают в одном месте для простоты обслуживания. Перед расширительным бачком ставят запорный кран, чтобы при необходимости можно было снять этот прибор для чистки и обслуживания
Кран для заливки теплоносителя в систему тоже лучше расположить в контрольной группе
Насос можно установить в любом месте системы, но лучше это сделать в котельной, где вам не будет мешать шум прибора, причём на выходе, где температура теплоносителя будет ниже
Чтобы из-за движения теплоносителя трубы не вибрировали, на протяжённых участках обязательно устанавливают фиксирующие клеммы
Самым эффективным вариантом считается диагональное подключение, при котором вход и выход расположены на противоположных сторонах радиатора. Помните, что в этой системе все радиаторы нужно расположить на одной высоте. При отсутствии насоса уклон должен быть не меньше 1%, то есть, на каждый погонный метр труб – 1 см
В местах, где расположены дверные проёмы, труба опускается под пол

О распространённых ошибках, совершаемых при монтаже такой системы – в этом видеоматериале:

Когда система собрана, нужно заполнить её водой и проверить под давлением. Этот процесс называется опрессовкой. Так вы увидите, есть ли места протечек.

А какая система отопления стоит в вашем доме? Поделитесь мнением о её работе в комментариях!

Отопление частного дома

Компания «Технолайн» выполняет проектирование и монтаж систем отопления. Мы работаем на любых объектах: в квартирах, частных домах, коммерческих помещениях. Выезд на осмотр по г. Йошкар-Оле бесплатно.

Поможем подобрать, купить и доставить газовый котел и необходимые комплектующие для системы отопления со скидками.

Система отопления представляет собой замкнутый контур, состоящий из котла, который генерирует тепло, и отопительных приборов. Отопительная система заполнена жидкостью (водой или антифризом). Жидкость циркулирует по трубам и радиаторам, разнося по всему дому тепло, вырабатываемое котлом.

Выбор и установка котла отопления

В системе отопления котел является главным элементом. Отопительные котлы бывают газовые, электрические, твердотопливные и жидкотопливные. Самыми эффективными считаются газовые котлы, их КПД может достигать 95-98%. Кроме того газ является самым экономически выгодным видом топлива. Мощность котла отопления зависит от площади частного дома и климатических условий. Так, для средней полосы России на 10 квадратных метров жилого дома должно приходиться 1 кВт мощности котла. Чтобы организовать отопление в доме площадью 200 квадратных метров достаточно приобрести котел мощностью 20 кВт.
По конструкции отопительный котел может быть одноконтурным или двухконтурным. Одноконтурный котел предназначен для нагрева теплоносителя только для системы отопления, а двухконтурный можно одновременно использовать и для обогрева дома, и для системы горячего водоснабжения.

Проект системы отопления

Чтобы система отопления частного дома была эффективной и надежной необходимо составить грамотный проект.  При проектировании отопления  просчитывают объем обогреваемой площади, учитывая толщину стен и этажность дома, подбирают необходимое оборудование и определяются со схемой расположения приборов.  Чаще всего для отопления частного дома применяют однотрубную или двухтрубную схему подключения.  Для одноэтажных домов небольшой площади  подходит однотрубная водяная система отопления с горизонтальной разводкой. При больших площадях однотрубная система не позволяет добиться равномерного прогрева радиаторов, поскольку теплоноситель, двигаясь по цепочке, со временем охлаждается. Оптимальной считается двухтрубная схема разводки, когда к каждому радиатору подводятся прямой и обратный трубопроводы. В двухтрубной системе на входе каждого радиатора будет одинаковая температура.

Монтаж отопительных приборов и труб

Система отопления прослужит долго и надежно, если монтаж выполнят квалифицированные специалисты из качественных материалов.

Сейчас на рынке представлено множество производителей радиаторов, труб и фитингов. Специалисты компании «Технолайн» помогут подобрать оптимальные по цене и качеству приборы и материалы для монтажа системы отопления. Для каждого конкретного случая подберем либо полипропиленовые трубы, либо металлопластиковые, либо трубы из сшитого полиэтилена.

Примеры наших работ по монтажу отопления в частном доме

Однотрубная система отопления частного дома

На сегодняшний день однотрубные системы отопления являются наиболее популярными и востребованными, именно они чаще всего применяются при организации теплоснабжения частных домов. Эта высокоэффективная и надёжная система, представляющая собой замкнутый контур, с одной магистралью, она является достаточно экономичной.

Есть полностью автономные системы (однотрубная система отопления с естественной циркуляцией ленинградка) и комплексные конструкции с различными датчиками, насосами и принудительной циркуляцией.

Суть такой системы заключается в непрерывной циркуляции теплопереносящей жидкости, перемещаясь по закрытой системе, от источника тепла к элементам отопления жидкость отдает свое тепло, тем самым здание обогревается.

Теплоносителем может быть вода, пар, антифриз или воздух, однако, чаще всего используется однотрубная система отопления частного дома теплоносителем в которой является вода. Большинство систем проектируется с учетом основных физических законов, системы проектируются с учетом законов конвекции и гравитации, а также теплорасширяющих свойств воды. Неважно, какой тип отопления вы выберите, будет ли это однотрубная и двухтрубная система отопления при проектировании в первую очередь будут учтены именно законы физики.

Принцип перемещения теплоносителя следующий, нагреваясь в источнике тепла (котел) вода начинает расширяться, что создает определенное давление. Сама вода становиться более легкой, холодная вода является более плотной и подталкивает подогретую воду наверх. Под действием этих сил (давление, конвекция, гравитация) начинается циркуляция, горячая вода поступает в радиаторы, где теплоноситель охлаждается. В результате остывшая жидкость поступает обратно к источнику тепла, и процесс циркуляции осуществляется по новому кругу, это и есть простейшая система отопления однотрубная.

Так устраивается вертикальная однотрубная система отопления, наиболее эффективная для зданий различной этажности. Сама система и схема подключения радиаторов отопления при однотрубной системе будет выглядеть как на Рис.1.

Учитывается и тот факт, что при нагревании теплоносителя (воды) ее объем значительно увеличивается, а созданное гидравлическое давление способно разрушить всю систему. Для того чтобы давление не “разорвало” трубы нужно предусмотреть такое устройство как расширительный бак, он компенсирует уровень.  

Кроме однотрубной довольно часто применяется и двухтрубная система отопления (на Рис. 2 показана именно она), несмотря на похожие принципы работы и конструкцию данные системы имеют ряд характерных отличий. Принцип работы у данных систем похожий, однако, способ присоединения радиаторов к магистрали иной.

Если однотрубная система представляет собой замкнутую кольцевую систему, все элементы присоединяются последовательно от котла, через расширительный бак, радиаторы и обратно к источнику тепла. В то время как у двухтрубной системы жидкость двигается сразу по двум замкнутым контурам. Одна работает на подачу подогретой жидкости к батареям, 2-ая отводит остывшую воду от батарей и подает ее обратно в котел.

Двухтрубная и однотрубная система отопления похожи, но первая стоит дороже, так как для ее устройства понадобиться больше труб, сантехнической арматуры и так далее. Однако, такая система позволяет индивидуально осуществлять регулировку подаваемого от радиаторов тепла, при этом сами батареи вне зависимости от этажа и расстояния имеют одинаковую температуру. Однотрубная система менее дорогая, так как используется только один контур, она проста в монтаже. Если задаться вопросом какая система отопления эффективнее однотрубная или двухтрубная, то ответ будет следующим.

Двухтрубная система очень эффективно обогревает здания большой площади, однако в домах с общей жилой площадью менее 150 м.кв. целесообразнее использовать однотрубную систему, она будет стоить намного дешевле, при этом будет такой же эффективной. Однотрубные и двухтрубные системы отопления сегодня самые популярные и востребованные.

Преимущества и недостатки однотрубной системы

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией (с использованием насосов) или гравитационного типа, как и любая другая система, имеет ряд достоинств и недостатков, к преимуществам относятся:

  • Эта система позволяет очень хорошо сэкономить на материалах (требе, фитингах, арматуре и так далее). Схема подключения радиатора отопления (однотрубная система) элементарна.
  • Система проста в проектировании и монтаже.
  • Это гидродинамически устойчивая система.
  • Она имеет эстетически приятный вид.

К важнейшим недостаткам такой системы относятся:

  • Она производи большие теплопотери.
  • Повышенное гидродинамическое сопротивление.
  • Взаимозависимость работы каждого элемента.
  • Очень сложно устранять возможные ошибки, допущенные в проектировании и в расчетах устройств отопления.
  • Они требуют сложного гидравлического и теплового расчета.

Это основные достоинства и недостатки данной системы.

Что важно учитывать при разработке схемы?

Для того чтобы ваша система отопления была достаточно эффективной в самом начале необходимо составить грамотную схему и сделать ряд вычислений. Рассчитать мощность системы с учетом:

  • Мощности источника тепла.
  • Площади и объема помещений.
  • Наличия утеплителя.
  • Количества радиаторов.
  • Возможных источников потери тепла и вашей климатической зоны.

Определите мощность требуемого оборудования, рассчитайте минимальный объем воды в системе. Не забудьте, подключение радиатора отопления к однотрубной системе производится последовательно, трубы укладываются с уклоном 2%.

Какие бывают виды однотрубных систем

Есть два основных вида однотрубных систем: горизонтальная однотрубная система отопления и вертикальная. Однотрубная система отопления с нижней разводкой представлена на Рис.3 (однотрубная система отопления с верхней разводкой схема была представлена на Рис.2).

Рис.3 Однотрубная система отопления с нижней разводкой схема (горизонтальная однотрубная система отопления схема).

Кроме схемы монтажа системы классифицируются по методу подключения (тупиковые, попутные) и способу циркуляции, на самотечные и принудительные.

Особенности монтажа однотрубной системы

Как утверждает Андрей Курышев, отопление двухэтажного дома (однотрубная система) будет эффективным, только если была грамотно просчитана и запроектирована схема. Не менее важен и правильный монтаж, горизонтальная однотрубная система отопления с нижней разводкой позволяет значительно упростить трудоемкость работ и прилично сэкономить на материалах, но если дом имеет площадь более 150 кв. м. мощности однотрубной системы будет недостаточно. Даже в том случае если схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой достаточно проста, есть некоторые особенности монтажа, без учета которых можно значительно снизить эффективность работы системы отопления:

  • Работы надо начинать от источника тепла (печь, котел).
  • Необходимо заранее провести разметку.
  • Контур необходимо сделать с уклоном в 2%.
  • При необходимости нужно сделать вертикальный стояк к расширительному бачку и разгонный коллектор
  • Не забудьте установить воздухоотводчики.
  • Проведите контрольное испытание. 

Эти советы позволят вам произвести быстрый и грамотный монтаж.

Однотрубная система отопления частного дома: как выбрать лучшую схему

Автор Евгений Апрелев На чтение 6 мин Просмотров 1.1к.

Мода на здоровый образ жизни и с каждым годом ухудшающаяся экологическая обстановка в мегаполисах является основным фактором, который толкает многих людей на смену душных городских квартир на загородную недвижимость. Кто, по каким-либо причинам не может сменить квартиру на частный дом, вспоминает о даче, которая без инженерных систем, является тем еще «развлечением» наших соотечественников. В этой публикации будет рассказано о системе отопления, а именно об однотрубном ее варианте, так как она является наиболее простой, доступной и эффективной, даже при самостоятельном изготовлении и обслуживании.

Основы и теория

Существует три основных типа систем отопления (СО):

  1. Однотрубная.
  2. Двухтрубная.
  3. Коллекторная.

Различаются они количеством труб, к которым подключены радиаторы – приборы, благодаря которым воздух в помещении нагревается.

На данном рисунке показана простейшая схема однотрубной системы отопления для одноэтажного дома. Чтобы понять разницу, между однотрубной и двухтрубной СО, рекомендует обратить внимание на схему.

Тут видно, что в однотрубной СО все радиаторы подключены последовательно, а во втором – параллельно. Теперь, когда разница очевидна, невооруженным глазом видны достоинства и недостатки однотрубной системы отопления:

  • Меньшее количество труб, а значит проще монтаж и меньшая стоимость системы.
  • В конечном радиаторе всегда будет ниже температура теплоносителя.

Существуют схемы и методики, предназначенные для нивелирования недостатков данного варианта обогрева частного дома.

Доступные для реализации схемы однотрубного отопления

Перед выбором отопительного контура вашей будущей СО необходимо знать, что для одноэтажного и многоэтажного строительства схемы различаются:

  • Способом перемещения теплоносителя.
  • Разводкой.
  • Направлением движения теплоносителя.
  • Способом присоединения радиаторов.

Для одноэтажного дома

Наиболее простая схема однотрубного отопления, которая уже более полувека применяется застройщиками – это «Ленинградка».

Важно! Сейчас, большинство котельных установок оснащаются циркуляционными насосами, поэтому в данной публикации будут рассмотрены варианты СО с принудительным перемещением теплоносителя.

На рисунке представлен эскиз модернизированного варианта «Ленинградки», с диагональным подключением радиаторов. На рисунке обозначены следующие элементы (слева направо):

  • Отопительная установка. Для реализации данной СО подходят котлы, работающие на твердом топливе, газе (природном или сжиженном) и электричестве. Теоретически, подходят и жидкотопливные котлы, но возникает проблема хранения топлива в частном доме.
  • Группа безопасности, которая состоит из подрывного клапана, настроенного на определенное давление в системе, автоматического воздухоотводчика и манометра.
  • Радиаторы, подключенные к системе через запорные шаровые краны. В перемычке между входом и выходом каждого радиатора установлены игольчатые балансировочные вентили.
  • На обратной ветке трубопровода установлен мембранный расширительный бак, для компенсации теплового расширения теплоносителя.
  • Циркуляционный насос, который создает принудительное движение теплоносителя по СО.

Теперь о том, что еще не указано на данном эскизе, но является обязательным элементом для надежной работы данной схемы. Выше был упомянут только насос, но не указана его обвязка, которая включает в себя три шаровых запорных крана, между которыми установлены фильтр грубой очистки и насос. Достаточно часто насосная группа с обвязкой включается в СО через перемычку, тем самым образуя байпас.

Часто, застройщики спрашивают, нужен ли байпас в однотрубной системе отопления? Все дело в том, что данная схема СО – самодостаточна и работоспособна. Но в случае отключения электроэнергии, произойдет остановка циркуляционного насоса и прекратиться движение теплоносителя. Байпас необязателен, но лучше его соорудить для переключения с принудительной на естественную циркуляцию теплоносителя в случае аварийной ситуации.

Что касается трубопровода: так как температура на выходе из котла может достигать 80°С, то рекомендуется для контура «Ленинградки» использовать армированные полипропиленовые трубы необходимого диаметра. Почему армированные? Все дело в том, что полимерные трубы достаточно дешевы и практичны, их легко монтировать и они имеют небольшую массу. Но, полимерные трубы при нагреве изменяют свою длину. Армированный полимер такой «болезнью» не страдает.

Совет: несмотря на то что в данном варианте СО предусмотрен автоматический воздухоотводчик, случаи завоздушивания контура имеют место. Для решения данной проблемы рекомендуется использовать на радиаторах краны Маевского.

Для двухэтажного дома

Однотрубная система отопления для двухэтажного дома может быть реализована все той же схемой «Ленинградка», как с горизонтальной разводкой, так и с вертикальными стояками.

На данном эскизе представлена однотрубная СО с горизонтальной разводкой и принудительным перемещением теплоносителя.

На данном эскизе показана схема СО «Ленинградка» с вертикальными стояками и верхней подачей теплоносителя. Изменения могут коснуться следующих моментов:

  • Направления подачи теплоносителя (нижняя разводка, верхняя разводка)
  • Способ подключения радиаторов.

У данного варианта обогрева есть один недостаток: теплоноситель теряет температуру пока дойдет до потребителя (батарей). Решением стала нижняя подача теплоносителя.

Подающий трубопровод проходит по подвалу или под полом и не выходит на неутепленный чердак, поэтому при такой разводке теплопотери при транспортировке теплоносителя значительно снижены.

На данном эскизе показано классическое нижнее подключение батарей, но оно признано малоэффективным и применяется только в гравитационных системах (где теплоноситель перемещается по контуру самотеком). Наиболее эффективная схема подключения радиаторов отопления при однотрубной системе с принудительным движением теплоносителя – это по диагонали с перемычкой между входом и выходом (байпасом). Для примера, предлагаем ознакомиться с теплопотерями на радиаторах, в зависимости от способа их подключения.

Что касается оборудования, используемого в СО двухэтажного дома, то оно отличается от «одноэтажной» схемы только количеством.

Совет: Многие спрашивают, какая схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома наиболее эффективна, горизонтальная или вертикальная? Прежде всего в вертикальной значительно снижены теплопотери. На деле, застройщик, выбравший вертикальную разводку, может столкнуться с проблемой установки радиаторов, так как практически все модели разработаны для горизонтальных систем. Именно поэтому для двухэтажных домов лучшим выбором будут схемы с горизонтальной разводкой.

Для многоэтажного дома

В современном строительстве, все реже реализуются схемы однотрубной системы отопления многоэтажных домов. Начало массового применения данного варианта СО пришлось на «Хрущевки», жители которых по сей день страдают от неравномерно нагретых батарей. Однотрубную вертикальную СО, с нижней или верхней разводкой, можно и сейчас встретить в новостройках.

Рассмотрим варианты с нижней разводкой, П и Т-образными стояками для зданий с чердаком или без него, высотой 3 и более этажей.

В П-образном стояке монтаж радиаторов производится по различной схеме: 1 и 6 подсоединяются проточным способом; 2-5 – через перемычку со смещением по оси; 3 и 4 по замыкающей технологии. Основным недостатком П-образны стояков является то, что теплоноситель сразу отдает свое тепло в первых по ходу движения радиаторах. Именно поэтому на радиаторах в отдающей ветке будет достаточно низкая температура. Для получения необходимой теплоотдачи на обратном трубопроводе нужно наращивать количество секций батарей.

В Т-образном стояке вода поднимается от котельной установки вверх и по распределительному трубопроводу поступает в обратные стояки с радиаторами. При таком подходе, радиаторы будут прогреваться более равномерно.

Рассмотрим вертикальные однотрубные СО с верхней разводкой, применяющиеся в многоэтажном строительстве (до 9 этажей).

В данных СО, теплоноситель поступает на чердак, после чего распределяется по стоякам. Эффективность работы зависит от способа подключения радиаторов (проточный или через байпас).

Третий тип однотрубного отопления многоэтажных домов (в) – с опрокинутой циркуляцией. Как правило, данная схема реализуется в домах, высотой более 10 этажей.

Теперь, когда вы ознакомились с конструкцией различных систем обогрева частного дома, осталось сделать выбор и приступить к реализации плана. Для того чтобы сделать грамотный расчет отопительной системы обратитесь к специалистам или ознакомьтесь с тем, как самостоятельно рассчитать однотрубную систему отопления.

Однотрубная система отопления частного дома своими руками: схема, монтаж, отзывы

Одним из самых актуальных вопросов при проектировании и строительстве жилища является обеспечение тепла в холодную пору. Сегодня однотрубная система отопления частного дома по-прежнему пользуется популярностью как при обеспечении обогрева зданий в городской черте, так и за ее пределами. К тому же, установить ее можно даже самостоятельно.

Оглавление:

  1. Описание системы
  2. Виды
  3. Варианты подсоединения
  4. Монтаж
  5. Достоинства/недостатки
  6. Мнения пользователей

Особенности конструкции

В частном жилом секторе большинство домов оборудовано системой отопления однотрубного типа. При ее монтировании в здании необходимо выделить техническое помещение, в котором будет находиться котел, насос и расширительный бак. Труба прямой подачи огибает кольцом весь дом, горячая вода поступает в систему по направлению сверху вниз, то есть по своей сути это замкнутый контур трубопровода, по которому в батареи идёт подогретая жидкость.

При проектировании здания нужно сделать выбор между однотрубной или двухтрубной системой отопления частного дома. Для общей площади отапливаемых помещений менее 100-120 м2 будет достаточно одной трубы. Если же дом большой, лучше предусмотреть конструкцию на два потока. Она отличается наличием помимо прямой, ещё и обратной трубы для подачи воды. Это обеспечивает равномерный нагрев и контроль температуры радиаторов. Однако сам процесс установки имеет больше сложностей и требует дополнительных расходов.

Разновидности

Различают два основных вида подобной конструкции: горизонтальную и вертикальную. Преимущественно используется горизонтальная однотрубная система отопления одноэтажного частного дома. Подача воды осуществляется по общему стояку, последовательно на каждую секцию. Огромный плюс — простота разводки с минимальными затратами. Недостатками являются воздушные пробки и невозможность регулирования теплопотока.

В вертикальной однотрубной системе отопления на 2 этажа частного дома для увеличения эффективности предусматривают наличие специального насоса. Вода поступает по общему стояку в батареи верхнего этажа, а затем на нижний. Роль технического помещения в таком случае обычно выполняет чердак. На всех этажах поддерживается одинаковый температурный режим. Однако при естественной циркуляции потребуется установка труб большего диаметра и соблюдение уклона, что может сказаться на эстетичности интерьера отапливаемого помещения.


Главный принцип работы однотрубной системы в доме с двумя этажами основан на исходной подаче горячей воды на верхние уровни. Далее остывающий теплоноситель опускается вниз. Насос способен обеспечить быстрое прогревание помещений за счет ускорения процесса.

Способы подключения

Самой легкой в монтаже является простая нерегулируемая система. Характеризуется небольшими затратами на комплектующие. Недостатки: пониженная эффективность и отсутствие регулировки потока теплоносителя. Более удобной в использовании является однотрубная схема ленинградка для отопления частного дома. Дополнительно устанавливается байпас и запорная арматура. Таким образом, можно регулировать интенсивность потока и направлять теплоноситель через радиатор или байпас. Минус: большие затраты.

Также различают естественную и принудительную циркуляцию воды. Естественная более проста и не зависит от электроэнергии, но требует монтирования разгонного коллектора. Однако ей присущи: долгий разгон после простоя и ограниченность в регулировании температуры. Второй вариант — схема однотрубного отопления с принудительной циркуляцией воды. Обязательна установка насоса и воздухоотводящего расширительного бака. Монтируются трубы сравнительно небольшого диаметра, появляется возможность регулировать поток. Недостатки: дополнительные затраты и шум от насоса.

Установка однотрубной системы своими руками

Хотя цены на однотрубное отопление частного дома под ключ довольно умеренные, самостоятельно соорудить подобную конструкцию не составит особого труда. Для этого понадобятся:

  • нагревательный котел с воздухоотводом;
  • магистральная труба и элементы разводки;
  • расширительный бак;
  • фильтр;
  • радиаторы;
  • краны шаровые, Маевского, фитинги и заглушки;
  • циркуляционный насос.

Собственноручное создание отопления в частном доме с помощью однотрубной схемы производится в такой последовательности:

  • Подготовительный этап. Выбор места для размещения элементов системы, проведение расчетов. Последние батареи должны иметь больше секций, что связано с естественной потерей тепла.
  • Установка котла.
  • Монтаж магистральной трубы с соблюдением уклона.
  • У входа в котел ставится фильтр и циркуляционный насос.
  • Устанавливается расширительный бак возле котла (закрытого типа) или в верхней точке системы (открытого типа).
  • Выполняется разводка подачи теплоносителя и монтаж радиаторов. Ставятся переходники, краны, клапаны и заглушки.
  • Подача давления и пробный пуск.
  • Если используется ленинградская схема, нужно предусмотреть установку байпаса.

Оценка эффективности

Однотрубная современная система отопления загородного дома имеет следующие преимущества:

  • экономия материалов и финансов;
  • простота монтажа;
  • доступность элементов конструкции.

Недостатки:

  • возможны затруднения регулировки нагрева отдельных радиаторов;
  • требуется установка насоса для оптимизации давления;
  • последние в очереди батареи получают меньшее количество тепла;
  • авария на одной из секций парализует работу всей системы.

Отзывы

«За свою жизнь приходилось не раз менять место жительства, поэтому успел оценить однотрубную схему в разных условиях. В двухэтажном доме котел стоял в подвале, работал насос, вода проходила по низу. Особой разницы температуры на первом и втором этаже не чувствовал. Когда жили в однушке, уже использовалась система без насоса. Тоже все было в порядке, никогда на отопление не жаловались.»

Юлия Титова, Донецк.

«У нас двухэтажный дом мансардного типа. Установили около десятка радиаторов, хотя читал, что больше 8 делать не стоит. За 6 лет проблем не было. Действительно, последние батареи в цепочке немного холоднее, но мы просто сделали их с большим количеством секций. В случае чего, можно перекрыть доступ воды в конкретный радиатор (у нас ленинградка).»

Сергей Васильев, Москва.

«Установили в двухэтажном доме однотрубную систему. Мастер советовал переделать на двухтрубную, и мы задумались. Вроде бы проблем никогда не возникало, но в некоторых комнатах зимой холодновато, батареи плохо прогреваются. Однако это же столько денег нужно потратить, чтобы все переделать. Да и дополнительная труба больше места будет занимать. А так компактно, ничего не мешает. Решили оставить как есть.»

Ольга Лазарева, Краснодар.

Виды систем отопления частного дома, схема отопления

Схемы системы отопления

Самотечная схема

Однотрубная система

Коллекторная схема

Попутная система отопления

Плечевая система

Вывод

Рассмотрим 5 систем отопления: самотек, «ленинградку» (однотрубную систему), коллекторную, тупиковую и попутную. Сразу раскроем секрет, что самые лучшие схемы — это «попутка» и тупиковая плечевая. В маленьких домах задействуют плечевую, в больших домах лучше всего – «попутка», где много радиаторов с балансировкой не будет никаких проблем.

Такая схема никому сейчас не нужна, и когда ее требуют выполнить, думая, что обойдётся дешево, люди сильно ошибаются. Во-первых, потому что там нужны толстые трубы. Во-вторых, регулировка очень нежная, ее легко нарушить, поэтому нужны уклоны, чтобы котел стоял ниже радиаторов, т.е. нужен приямок на кухне или подвал, тогда это будет работать. И даже в этом случае вы будете иметь одну большую проблему самотека — второй этаж всегда горячее, чем первый. С этим можно бороться, но вся эта борьба приводит к тому, что система удорожается. Потребуется устройство байпасов, сварочные работы, балансировочные краны на втором этаже и их отсутствие на первом. Это приведет к тому, что система самотека обойдется в 3 раза дороже, чем насосная.

Самотечная схема в трехэтажном доме не рекомендуется потому, что движение теплоносителя ленивое, медленное, и те 20 кг разницы в тонне нагретой и холодной воды — недостаточная причина, чтобы вода двигалась интенсивно по трубам и батареям.

На двух этажах самотек будет работать неплохо, но при определенных условиях. К примеру, для полноценного самотека понадобится два полноценных этажа и чердак. На чердаке устанавливается расширительный бак, к которому будет от котла подходить главный стояк, желательно по прямой (небольшое искривление допустимо, но это будет ухудшать работу самотека). От главного стояка будут расходиться «лежаки» с уклоном 0,05, от которых будут опускаться стояки, и они будут собираться в обратку для перехода в котёл.

Самотек хорош, в избе, где есть сени, спальня и поток, и стоит котёл. Также будет прекрасно работать в одноэтажных домах. Рассмотрим еще мансардный дом, где полноценный первый этаж и на втором немножко приподняты стены, затем идёт скошенная крыша. В данном примере, расширительный бак девать некуда, придется устанавливать где-то в помещении. Возникает проблема — кто будет топить дом, если хозяева используют его только на выходных? Следовательно, дом будет замерзать, а значит нужна незамерзайка, которая хуже ходит по системе, чем вода. Она обладает меньшей теплоемкостью и ядовита. К тому же, при нагреве расширительного бака пары теплоносителя будут попадать в помещение, надо дышать ими или нет. Как вариант, можно вывести на улицу, сделав герметичную крышку, но это опять плюс к затратам.

Ещё один недостаток – нет возможности проложить трубы правильно, они должны прокладываться ровно. Итого, прежде чем делать самотёк обратите внимание на дом, учтите нюансы.

Преимущество самотечной системы в том, что она независима от электричества. Если произойдет отключение электроэнергии, то у вас все равно будет тепло.

Что такое однотрубная система, которая якобы стоит дешевле, чем обычная двухтрубная? Ничего она не экономит. «Однотрубка» хороша в цехах, в доме сделать сложно. Например, некая сеть, на которой стоят радиаторы. Не всегда получается так, чтобы получилась действительно «ленинградка», так как мы должны уйти от котла и дойти до крайнего отопительного прибора, и снова вернуться к котлу. Получается всё равно двухтрубная схема отопления, но выглядит как однотрубная.

При таком подключении коэффициент затекания в радиатор сильно снижается. Это приводит к тому, что скорость движения теплоносителя понижается, и, если в обычной системе разница между подачей и обраткой 6-10°, то при уменьшении коэффициента затекания значение возрастает до 20 градусов, потому что вода стоит и успевает сильно остыть. В батарею вода приходит 70 градусов и остывает до 50, следовательно, теплоноситель в следующий радиатор попадает более холодным, следующий – еще холоднее, и так далее. Если в цепи стоят 10 радиаторов, то к последнему теплоноситель попадает уже не 70-градусный, а 40-градусный. С этим можно бороться, увеличивая батареи по ходу движения теплоносителя. Увеличение сложно посчитать и прогнозировать работу системы отопления, и это дороже.

Основной аргумент — чтобы в полу не было соединений.

Рассмотрим такой недостаток. Имеется коллекторный ящик, от которого отходят в разные стороны по 2 трубы к каждому радиатору. Желательно этот ящик ставить в центре строения, потому что если будет стоять в другом месте, то сумма длин труб не будет равной и образуется дисбаланс. Балансировка коллекторной системы не должна трогаться, необходимо, чтобы радиаторы прогревалась одинаково.

Также, увеличивая искусственно гидравлику ближних батарей — увеличивается гидравлика всей системы, и понадобится более мощный насос. Для отопления нужно обеспечить беспрепятственный доступ теплоносителя в отопительные приборы, а в данной схеме гидравлика увеличивается искусственно, чтобы перераспределить потоки.

Это такая схема отопления, в которой не нужно ничего регулировать. Она хороша тем, что сумма длин труб к каждому радиатору одинаковая. Подача начинается от котла, обратка начинается только от первого радиатора, следовательно, если сложить суммы подачи и обратки для каждой батареи, то значение будет одинаковое (константа). В итоге, нет никаких беспокойств, нет необходимости искусственно увеличивать гидравлику, все работает замечательно.

Единственный отрицательный момент заключается в том, что в «попутке» магистральная труба и фитинги должны быть толще, чем в коллекторной системе – это обойдется дороже.

Что из себя представляет тупиковая схема? Она хороша тогда, когда дом небольшой, и есть возможность сделать плечи приблизительно одинаковой длины с разницей не больше 20 м на двух трубах. Если это получается, и тепловая нагрузка на каждом плече примерно одинаковая в доме до 200 м², то лучше, чем плечевая система, ничего сделать нельзя.

В чём преимущество? Во-первых, используется меньшее количество труб, во-вторых, появляется возможность проложить трубы по периметру дома. Если соединения, которые зашиваются в пол, выполняются из сшитого полиэтилена или прессового металлопластика, то они очень надежны и уже опробованы не раз на практике.

Самотечная система используется в домах одноэтажных, двухэтажных, но с полноценным чердаком, где поместится расширительный бак;

однотрубная («ленинградка») — лишние траты, лишнее беспокойство, неудобно и хлопотно;

коллекторная (лучевая) — использовать можно, но учитывайте лишнее количество труб и их расположение поперёк помещений;

оптимальный вариант — «попутка», которая предпочтительнее для больших домов;

или тупиковая плечевая, пригодная для небольших домов до 200 метров квадратных.

Обвязка бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией для котельной частного дома |

Если у вас нет опыта работы с бойлерами косвенного нагрева, то обвязку лучше поручить профессионалам Если вы живете в загородном доме, то для вас не секрет, что в этом случае не всегда есть возможность получить горячую воду . Дело в том, что в большинстве деревень и деревень нет общего снабжения горячей водой, поэтому еще совсем недавно люди могли мыться, только нагревая воду на печи или доводя ее до нужной температуры с помощью бойлера.Однако современные технологии позволяют, независимо от наличия централизованного водоснабжения, получать горячую воду в любое время. На данный момент самым экономичным и современным водонагревателем является бойлер. Сегодня мы поговорим о его подвеске.

Рециркуляция горячей воды

Рециркуляция горячей воды позволит быстро получить достаточное количество горячей воды. Если вы устанавливаете в своем доме водогрейный котел, обязательно сделайте его обвязку.

Существуют специальные схемы, демонстрирующие, как работает рециркуляция горячей воды в доме

Благодаря рециркуляции создается магистраль, по которой постоянно течет вода и при этом постоянно нагревается, не успевая остывать.Благодаря этой системе вы можете получить воду сразу же, как только откроете кран.

Такая система водяного отопления может распределять теплоноситель по нескольким теплоприемникам. Например, в кране, в батарее и в полотенцесушителе.

Чтобы сделать такую ​​систему, нужно установить рециркуляционный насос. При этом поток горячей воды необходимо направить таким образом, чтобы он постоянно проходил через конструкции, нуждающиеся в тепле. Выполнив это условие, вы получите максимальный КПД котла.

Типы и схема обвязки бака косвенного нагревателя

Трубопровод бойлера косвенного нагрева ведет к присоединению труб бойлера к водопроводу. Этот этап считается наиболее значимым, но в то же время и сложным. От качества обвязки зависит дальнейшая работа котла.

Есть несколько способов завязывания. Какой из них лучше для вас, нужно смотреть по месту.

Типы схем обвязки котлов:

  1. Обвязка с помощью трехходового регулирующего клапана и сервопривода.Эта обвязка самая простая. Применяется, когда предполагается большой расход горячей воды. В этом случае котел подключается к основному и дополнительному контурам. Первый обеспечивает нагрев воды в водопроводах, а второй нагревает воду в бойлере. Чтобы было проще делать обвязку, используйте трехходовой регулирующий вентиль. Сервопривод необходим для перенаправления горячей воды на отопление и обратно. Термостат следит за температурой воды, когда она достигает необходимой отметки, вода передается на сервопривод, который перенаправляет ее на нагрев, после остывания вода отводится обратно в котел.
  2. Обвязка с применением двух насосов осуществляется следующим образом: один насос устанавливается в контур отопления, а другой подключается к водопроводу с горячей водой. Насосы управляются термостатом, который переключает режимы работы.
  3. Обвязка с гидрострелкой применяется, когда помимо подачи горячей воды и общей системы отопления котел подключается к системе теплого пола. Гидрораспределитель позволяет избежать сложностей с системой при системе, в которой каждый из контуров имеет свой насос с рециркуляцией.

Схемы обвязки котла косвенного размера можно найти в Интернете или сделать самостоятельно с помощью компьютерных программ

Каждый вид обвязки имеет свою схему. Какой из них выбрать, следует решать в зависимости от ваших потребностей. Для частного дома с собственной котельной подходят все три варианта. Если вы хотите установить в своем доме систему теплого пола, для обвязки котла используйте гидравлическую стрелку.

Основные принципы установки бойлера косвенного нагрева

Установка бойлера косвенного нагрева – непростая задача.Требует опыта в подобных работах и ​​повышенной внимательности. Если вы не уверены в своих силах, лучше не экспериментировать, пытаясь установить устройство самостоятельно, а обратиться к опытному мастеру.

Установка котла включает в себя несколько основных рекомендаций. Приклеив их, вы сможете правильно подключить его к системе отопления.

Перед установкой бойлера косвенного нагрева стоит изучить рекомендации специалистов и посмотреть обучающее видео

Советы по установке котла:

  1. В правилах подключения водонагревателя сказано, что холодная вода должна входить в устройство снизу, а выходить сверху уже нагретой.Поэтому следует уделить особое внимание расположению шлангов газовых и электрических котлов.
  2. Установка котла предполагает, что вода или антифриз будут набираться в бак сверху вниз. Таким образом, жидкость поступает в верхнюю ветвь бака, а возвращается из нижней.
  3. Рециркуляция должна быть в центре котла.

Повторное использование воды значительно экономит ваше время. Ведь без такой функции вам пришлось бы ждать, пока вода в кране прогреется и станет теплой.При таком способе нагрева жидкость постоянно циркулирует по трубам водяного отопления, за счет чего постоянно теплая.

Схема подключения частного дома с котлом

Для идеального взаимодействия котла с газовым котлом в его устройство входит датчик температуры. Он отвечает за проток между двумя контурами: основным и ГВС.

Схема подключения твердотопливного или газового котла к котлу:

  1. Для подключения одноконтурного газового котла и емкостного можно использовать метод обвязки двух насосов.При такой настройке добавляется картина синхронности обоих контуров. Чтобы устройство работало правильно, необходимо разделить потоки воды. Как было сказано выше, один насос устанавливается на отопительный контур, а другой на водяной. Такой способ обвязки значительно улучшает качество обогрева. Однако очень важным в этом варианте является установка вентилей на выходе из насоса. В противном случае нагревательный и водяной потоки жидкости могут смешаться внутри агрегата.
  2. Если вы хотите подключить двухконтурный насос к котлу, используйте два электромагнитных клапана. Здесь принцип следующий: котел используется как накопительное устройство. Вода поступает в устройство из водопровода. Клапан на входе ГВС закрыт. Горячая вода хранится в бойлере.

Схема подключения частного дома к котлу позволяет обеспечить дом горячей водой

Очень важно знать, как лучше установить котел в котельной. Всего существует 4 способа такой установки: горизонтальный и вертикальный настенный, а также горизонтальный и вертикальный напольный.

Напольные котлы обычно имеют во много раз больший объем, чем настенные котлы. Поэтому устанавливать котел не в то место, которое ему дал производитель, категорически запрещено.

Установка такого бойлера на стену происходит по тому же принципу, что и крепление электрического водонагревателя или колонки. Разница лишь в том, что трубы, по которым будет течь вода, должны смотреть в сторону котла. Если этого не сделать, то у вас не получится установить достаточно качественную обвязку, и при этом потратить много денег.

Бойлер косвенного нагрева (видео)

Обвязка котла — ответственная и сложная работа. Если вы не уверены в своих силах, лучше обратитесь к мастеру. Однако, внимательно изучив схемы, вы сможете выполнить такую ​​работу самостоятельно.

Отопление частного дома своими руками: схемы и виды

Ура! Вы возвели стены будущего дома, обустроили крышу и подумали. Отопление частного дома своими руками – возможно ли? Какая будет схема отопления? Хотя, скорее всего, вы заранее изучаете вопрос.Итак, давайте теперь решим, какое отопление будет в доме.
Метод нагрева почти наверняка выбран, но давайте потратим пару минут на рассмотрение альтернативы, а что если? ..

Типы нагрева.

Гео- и солнечное тепловое отопление. Отопление дома теплом земли и энергией солнца. В подавляющем большинстве случаев эти способы неприменимы, они долго окупаются, поэтому останавливаться на них не будем.
Паровое отопление. С помощью котла вода нагревается до превращения в пар, который по магистральным трубам подается к радиаторам. Там он отдает тепло, а возвращаясь в жидкое состояние, уходит обратно в котел. Эта система используется на предприятиях. Для частного дома он неприемлем из-за своей громоздкости. И не стоит забывать о безопасности. Паровой котел не совсем надежен, а температура пара 115°С.
Воздушный, инфракрасный нагрев. Источник тепла, например инфракрасный излучатель, нагревает воздух, который направляется непосредственно или по воздуховодам в помещение.Источники тепла работают на природном газе. Вентиляторы используются для улучшения циркуляции воздуха. Используется для обогрева цехов на предприятиях; для жилого дома не подходит. Сухой воздух не создаст уюта в жилище. И стоит такая система недешево.

Теперь ближе к реалиям жизни.

Электрическое отопление. Для создания отопления используются конвекторы, теплые полы, электрические инфракрасные обогреватели и их комбинации.
Конвекторы — это те же радиаторы, только обогреваемые электричеством.Конвектор имеет металлический корпус, температура поверхности не превышает 60°С. На корпусе имеются решетки, направляющие поток воздуха вниз и в стороны. Конвекторы защищены от перегрева и скачков напряжения.
Создание схемы отопления с помощью конвекторов дешевле водяного, т.к. нет ни котла, ни магистрали. Кроме того, есть подвижные конвекторы, это позволяет менять схему отопления.


Простейший расчет необходимого количества приборов производится исходя из площади дома, на 1 квадратный метр помещения требуется 100 Вт тепловой мощности.Например, площадь дома 200 кв.м. Это означает, что требуется тепловая мощность 100 Вт x 200 = 20 000 Вт. Вы выбрали конвектор мощностью 2000 Вт. Количество изделий 20 000/2000 = 10 шт.
Теплый пол — обогрев помещения снизу вверх. Тепло идет в нужном направлении и равномерно по всей площади. Для устройства теплого пола внутри стяжки создается система нагревательных элементов, чаще всего электрических. Электрический элемент представляет собой трубку или проводящую пленку.Справедливости ради скажем, что теплый пол может быть водяным.

Консультации. В многоэтажном доме нет необходимости устанавливать теплые полы. В случае протечки хлопот нет, открыть их проблема, плюс ремонт залитых соседей снизу.

Инфракрасные потолочные обогреватели … Интересное новое техническое решение для обогрева помещений. Тепло от обогревателя, расположенного вверху помещения, передается не воздуху, а непосредственно предметам в помещении.Нагреватели этого принципа имеют высокий КПД. Их расположение не уменьшает площадь помещения.

В заключение пара дегтя в ложке дегтя по электрическому отоплению. Отопление дома электричеством обходится дороже газового, а перебои с электричеством случаются гораздо чаще, чем с газом.

Водяное отопление. Система проста, надежна и дешева в эксплуатации. Одним из недостатков является стоимость его создания. Далее в статье мы рассмотрим именно его.

Водяное отопление. Принцип работы. Структурные элементы.

Контур представляет собой замкнутый контур, построенный вокруг нагревателя — котла. В качестве элементов теплопередачи используются водяные радиаторы. Вода, нагретая в котле примерно до 75°С, поступает в контур отопления. Отдавая тепло окружающему воздуху с помощью радиаторов, охлажденная вода поступает обратно в котел для дальнейшего нагрева. Далее цикл повторяется.


В зависимости от вида топлива котлы делятся на:

  • газовые,
  • твердотопливные,
  • на жидком топливе,
  • электрические.

Газовые котлы Самые популярные. Это связано с их экономичностью и относительной дешевизной природного газа. Ассортимент моделей позволяет подобрать котел на любой вкус, для решения любой задачи. Недостатки – установка и установка котла может быть осуществлена ​​только специализированной организацией. Второй недостаток – ваш район должен быть газифицирован, использовать баллонный газ очень дорого.
Котлы на твердом топливе топят углем, торфом, поддонами.Минус очевиден — топливо нужно постоянно загружать и где-то хранить. Но если газа нет, то выбор уменьшается.
Котлы на жидком топливе имеют ряд серьезных недостатков. Главный из них – стоимость топлива. И стоимость растет с каждым днем. Кроме того, при сгорании топлива выделяется очень заметный запах. Для хранения требуется специальный накопительный бак.


Возможно, при выборе котла вам поможет таблица теплотворной способности разных видов топлива.

Котлы электрические — подключены к централизованной электрической сети. Недостатком является высокая стоимость топлива по сравнению с газовым котлом.

Несколько слов о необходимой мощности котла. Если не хотите вдаваться в громоздкие расчеты, то его можно прикинуть с помощью таблицы.

Площадь дома, кв.м. Мощность котла, кВт
60-200 до 25
200-300 25-35
300-600 35-60
600-1200 60-100

Существуют модели котлов, которые могут работать на нескольких видах топлива.Например, газ и уголь.
Для устройства линии (петли), по которой будет циркулировать вода, используются стальные, нержавеющие и полипропиленовые трубы. Последний стал бесспорным лидером.
Дешёвые, с завидной термостойкостью и долговечностью, достаточной для обогрева жилого дома. Полипропиленовые трубы лучше приобретать армированные, они долговечны и имеют меньший коэффициент линейного расширения при нагреве, а значит, не деформируются в процессе эксплуатации.

Радиаторы водяного отопления бывают:

  • чугунные,
  • стальные,
  • алюминиевые,
  • биметаллические.

Чугун — самый заслуженный тип радиаторов. Они медленно нагреваются, но хорошо держат тепло. Они очень тяжелые, хрупкие и несколько дороже стальных, но срок службы до 50 лет и не боятся ржавчины.
Сталь — бюджетный тип радиаторов.Они имеют высокую эффективность и низкую цену. Быстро согреться. Минус – боятся коррозии.
Алюминий Радиаторы – легкие, крепятся на менее прочных кронштейнах по сравнению с чугунными и стальными. Они быстро прогреваются, а по теплоотдаче превосходят другие отопительные приборы. Дешевизна и современный дизайн привлекают множество сторонников этого типа радиаторов. К недостаткам можно отнести малый срок службы (до 15 лет), боязнь коррозии и гидроударов.


Биметаллический – сочетают в себе прочность стальных радиаторов и теплоотдачу алюминия. Они представляют собой трубчатую стальную конструкцию, иногда усиленную стальным каркасом, на который надевается алюминиевая оболочка. Они быстро прогреваются, хорошо отдают тепло, держат гидроудары, богатство современного дизайна, простота монтажа – вот перечень их достоинств. Минус – высокая цена.

Схемы водяного отопления.

Одноконтурная система. Нагретая котлом вода поступает последовательно во все радиаторы, поочередно теряя температуру в каждом из них. В последнем она уже может быть недостаточно низкой.

Преимущество — дешевизна схемы. Создается только один контур, трудозатраты и материальные затраты ниже. Недостаток – неравномерный нагрев из-за последовательной схемы. В некоторой степени мы можем устранить недостаток принудительной циркуляцией с помощью насоса. Об этом немного дальше.

Двухконтурная схема. Нагретая вода поступает сразу во все радиаторы параллельно, охлажденная вода течет по другому контуру. Установив краны на каждый из радиаторов, мы получаем возможность исключить любой элемент из системы.

Основным преимуществом является равномерный нагрев всех радиаторов. Минус в том, что создание второго контура будет дороже.
Коллекторная цепь. В ней каждый радиатор имеет свои контуры подачи и обратки, которые соединяются коллектором.

Преимущества — эстетичный внешний вид, возможность регулирования температуры в любом помещении с помощью распределительного шкафа (возможно электронное управление).

Схема принудительной циркуляции. Отличительной чертой является использование водяного насоса. Насос создает дополнительное давление в системе, обеспечивая равномерную подачу на второй и третий этажи вашего дома. Система нетребовательна к уклону труб.

Монтаж системы отопления.

В процессе строительства дома необходимо предусмотреть технологические отверстия для прокладки труб отопления.Последовательность монтажа определяется вашим желанием и технологией строительства.
Сначала ставим котел.

Внимание! Еще раз напоминаем, что подключить котел к газовой сети может только специализированная организация.


Устанавливаем радиаторы сразу после отделки стен. Ставим радиаторы строго горизонтально, по уровню.

Знаете ли вы, что шум батарей, который иногда мешает спать, вызван искажением радиаторов? Перекос создает воздушный карман, который генерирует эту «музыку».

схема без помпы и с помпой, отзывы, фото

Система отопления с одной магистралью используется в частных и многоэтажных домах очень часто. Это не очень сложная, очень эффективная, но достаточно ремонтопригодная конструкция. В этой статье мы подробно расскажем о преимуществах и недостатках таких систем применительно к двухэтажным загородным домам. Также разберемся, какие бывают варианты и схемы соединения однотрубных конструкций в зданиях такого типа.

Основные достоинства и недостатки

От двухтрубных такие системы отличаются прежде всего тем, что теплоноситель в них циркулирует по кругу, а радиаторы соединены последовательно. Итак, оборудование очень простое – однотрубная система отопления двухэтажного дома. Своими руками собрать двухтрубку намного проще.

К преимуществам таких систем, помимо этого, можно отнести также:

  • Ремонтопригодность.
  • Универсальность.Использование таких систем возможно как в малоэтажных, так и в многоэтажных домах.

Основным недостатком таких систем является, прежде всего, неравномерный нагрев последовательно соединенных радиаторов. Переходя из одного в другой, теплоноситель постепенно остывает. Из-за этого в ближних к котлу помещениях может быть слишком жарко, а в самых дальних от него – холодно.

Разновидности

В качестве теплоносителя в системах отопления данного типа может использоваться незамерзающая жидкость. Но чаще всего по трубам циркулирует обычная вода.Передвигаться по трубам он может за счет силы тяжести или за счет работы специального насоса. В обоих случаях получается надежная однотрубная система двухэтажного дома. Схема первого типа обычно используется в не слишком больших домах. К преимуществам такой системы с гравитационной циркуляцией относится, прежде всего, экономичность. Конструкции с принудительным движением воды или антифриза более надежны.

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 вертикальные стояки выполняются на всех этажах. Теплоноситель перекачивается на чердак, а затем уходит вниз, проходя через радиаторы квартир. В частных малоэтажных домах обычно применяется более простая горизонтальная система отопления, называемая также «ленинградской».

Аккумуляторные соединения

Аккумуляторы в такой конструкции, как однотрубная система отопления двухэтажного дома (фото такого оборудования наглядно продемонстрировано на странице), могут врезаться в любую из имеющихся на данный момент технологий.Схема подключения может быть:

  • Нижний. В этом случае трубы «подача» и «обратка» подключаются к батарее снизу.
  • Диагональ. При таком расположении трубы подключаются к радиатору сверху и снизу с противоположных сторон.
  • Вертикальный. При этом ствол соединяется сверху и снизу с одной стороны.

Для того, чтобы воздух в дальних и ближних котельных равномерно прогревался, подключают радиаторы к трубе, как правило, на байпасе.При этом создается упрощенный аналог двухтрубной системы. При наличии байпаса легко регулировать объем потока, проходящего через радиатор.

Основные правила монтажа в двухэтажных домах

Для частного дома, как уже было сказано, лучше использовать горизонтальный вариант однотрубной системы. Самое сложное при сборке в двухэтажном доме — поднять воду вверх, через потолок. Самый простой способ – установить у котла два стояка: один подводящий теплоноситель к радиаторам, второй – «обратный».Таким образом, может быть установлено как оборудование принудительной циркуляции, так и однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема без помпы, однако, в данном случае — вариант менее предпочтительный.

Способы прокладки труб

По периметру магистрального дома в такой системе как на первом этаже, так и на втором обычно проходят под полом. Эта «скрытая» система не портит внешний вид помещения. Однако следует учитывать, что при такой кладке, вероятно, придется использовать нижний способ подключения радиаторов.И при таком способе вставки, к сожалению, аккумуляторы не работают в полную силу. Выходом может стать использование байпаса специальной конструкции.

В данном случае на «подводящем» патрубке перед радиатором врезается металлопластиковый отрезок длиной равной высоте батареи. Подключение к магистрали осуществляется через нее, в верхней части секции. К «обратной» трубе приваривается короткий вертикальный отрезок. Радиатор присоединяется к ней в нижней точке противоположной секции.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией: особенности

Такие конструкции в коттеджах применяются достаточно редко. Системы такого типа экономичны, но, к сожалению, довольно сложны в сборке и не очень удобны в эксплуатации, особенно если в доме два этажа.

Теплоноситель в таких системах сначала поднимается от котла наверх, проходит через радиаторы верхних помещений, а затем опускается. Поэтому на втором этаже при использовании схемы такого типа будет жарче, чем на первом.Кроме того, при использовании системы с самотечной циркуляцией необходимо устанавливать очень мощный котел. Ведь давления теплоносителя должно быть достаточно, чтобы поднять его на второй этаж.

Система с принудительной циркуляцией

Оборудование данного типа для двухэтажных коттеджей считается предпочтительным. В этом случае циркуляционный насос отвечает за бесперебойную подачу теплоносителя по магистрали. В таких системах допускается использование труб меньшего диаметра и котла не слишком большой мощности.То есть в этом случае можно устроить гораздо более эффективную однотрубную систему отопления двухэтажного дома. У схемы с насосом есть только один серьезный недостаток — зависимость от электрических сетей. Поэтому там, где очень часто отключают ток, монтаж оборудования целесообразно выполнять по расчетам, выполненным для системы с естественным протоком теплоносителя. Дополнив эту конструкцию циркуляционным насосом, можно добиться максимально эффективного обогрева дома.

Отзывы об однотрубных системах

Мнение владельцев загородных домов об этом виде оборудования очень хорошее. Однотрубные системы вполне надежны и работают достаточно эффективно. Главный их недостаток – неравномерность прогрева помещения легко устраняется дополнительными методами. Это может быть, например, разный способ подключения радиаторов в ближней и дальней от котельных, использование разного количества секций и т. д.

В целом, по отзывам владельцев загородных участков, оборудование достаточно надежное и удобное – однотрубная система отопления двухэтажного дома.Отзывы о таких конструкциях позволяют судить о них как об очень практичных и в то же время недорогих.

Порядок монтажа

Однотрубная система собирается следующим образом:

  • В хозяйственном помещении котел устанавливается на пол или навешивается на стену. С помощью газового оборудования можно устроить самую надежную и эффективную однотрубную систему отопления двухэтажного дома. Схема подключения в этом случае будет стандартной и позволит выполнить все работы при желании даже самостоятельно.
  • На стенах висят радиаторы.
  • На следующем этапе монтируются стояки «подача» и «обратка» на второй этаж. Они расположены в непосредственной близости от котла. Внизу к стоякам примыкает контур первого этажа, вверху — второго.
  • Затем подключите к сети батареи. На каждый радиатор следует установить запорную арматуру (на байпасной линии подачи) и кран Маевского.
  • В непосредственной близости от котла на «заднюю» трубу монтируется расширительный бак.
  • Так же на «обратную» трубу у котла на байпасе с тремя вентилями подключен циркуляционный насос. Перед ним в байпас врезается специальный фильтр.

На завершающем этапе проводится обжим системы для выявления оборудования и утечек.

Как видите, однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, может иметь очень удобное и практичное оснащение. Однако если вы хотите использовать такую ​​простую конструкцию, на первом этапе важно с максимальной точностью произвести все необходимые расчеты.

Присоединение систем отопления к тепловой сети. Зависимая и независимая система отопления

Привет всем! Что такое зависимая система отопления, в чем ее особенности, почему она так называется и чем она принципиально отличается от автономной системы отопления? Зависимой схемой отопления называют такую ​​схему, при которой теплоноситель поступает из магистральной тепловой сети непосредственно во внутреннюю систему отопления зданий. То есть «внутренний» обогрев дома напрямую зависит от внешней системы отопления.

По этой схеме устроено отопление подавляющего большинства зданий в нашей стране. То есть вода от источника тепла (котельная, ТЭЦ) либо сразу напрямую, либо через смесительный (элеваторный или насосный) узел подается потребителю. Подключение местной внутренней системы отопления от магистральной тепловой сети происходит через индивидуальный, или иными словами, тепловой узел.

Такой отопительный прибор необходим в каждом доме.

Принципиальное отличие независимой схемы от зависимой состоит в том, что подключение внутренней системы отопления здания при независимой схеме происходит через дополнительный теплообменник, устанавливаемый в тепловом пункте здания. То есть получается два контура, контур отопления от наружной сети отопления, который греет теплоноситель во втором контуре — нагретый. И уже второй контур – это внутренняя система отопления дома.

Как зависимые, так и независимые системы отопления имеют свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их. Основным преимуществом зависимой схемы является простота конструкции, имеется самый минимум оборудования, необходимого для работы и настройки. Такая система относительно проста в обслуживании, не требует дополнительного оборудования в виде теплообменников. Стоимость установки такой системы отопления меньше, чем для самостоятельной системы.

Однако есть и весьма существенные недостатки. В частности, как раз зависимость от параметров в основной системе отопления. Ну, например, скачок давления из наружной теплосети, скажем, через обратку. Конечно, на обратке в теплоузле стоит предохранительный клапан от таких случаев, но все же стопроцентной гарантии нет. То же самое можно сказать и о зависимости такой системы от расхода сетевой воды в подаче и обратке наружных тепловых сетей.Здесь целиком и полностью потребитель зависит от нормальной работы источника тепла (котельная, ТЭЦ).

Каковы преимущества независимой системы перед зависимой? Это, прежде всего, возможность точного регулирования количества тепла при внутренней системе отопления дома, более высокая ее надежность. Кроме того, при такой схеме появляется возможность значительно улучшить качество воды во внутреннем контуре отопления, а именно свести к минимуму количество песка, накипи, минеральных солей.В общем, преимуществ у этой схемы отопления много.

Есть, однако, очень существенный недостаток — денежные затраты на реализацию такой схемы. И это на порядок выше, чем у зависимой схемы. Тем не менее, преимущества самостоятельной схемы перевешивают ее главный недостаток, и такая схема более перспективна для потребителя.

Буду рад комментариям к статье.

Бывает, что частные дома, расположенные в черте города, расположены рядом с проложенными тепловыми сетями, а некоторые даже подключены к ним. Конечно, в настоящее время в приоритете индивидуальное отопление, а централизованное отопление постепенно уходит в прошлое. Но если дом уже подключен к сети или есть проблемы с автономной системой, то нужно использовать то, что имеется. Для совместной работы источника тепла с потребителями применяют зависимую и независимую систему отопления.Что они из себя представляют, а также плюсы и минусы обеих схем будут изложены в этом материале.

Зависимая (открытая) система теплоснабжения

Основной особенностью зависимой системы является то, что теплоноситель, протекающий по магистральным сетям, попадает непосредственно в дом. Он называется открытым потому, что теплоноситель берется из подающего трубопровода для обеспечения дома горячей водой. Чаще всего такая схема используется при подключении многоквартирных домов к тепловым сетям. жилые дома, административные и другие здания общего пользования.Работа схемы зависимой системы отопления показана на рисунке:

При температуре теплоносителя в подающем трубопроводе до 95 ºС его можно направлять непосредственно на отопительные приборы. Если температура выше и достигает 105 ºС, то на входе в дом устанавливается смесительный элеваторный узел, задачей которого является подмешивание поступающей из радиаторов воды в горячий теплоноситель, чтобы понизить его температуру.

Для справки. Централизованная зависимая система отопления имеет расчетную и фактическую температурную диаграмму. Расчетный график характеризует максимальную температуру воды и в открытой системе иногда 105/70 ºС или 95/70 ºС. Актуальный график зависит от погодных условий и может меняться ежедневно, он поддерживается на ЦТП. При отсутствии уличных сильных морозов температура охлаждающей жидкости значительно ниже расчетной.

Схема была очень популярна в советское время, когда мало кто заботился об энергопотреблении.Дело в том, что зависимая связь с элеваторным смешением узлов работает достаточно надежно и практически не требует присмотра, а монтажные работы и материальные затраты достаточно дешевы. Опять же, не нужно прокладывать дополнительные трубы для подачи горячей воды в дома, когда ее можно с успехом взять из теплотрассы.

Но на этом положительные стороны зависимой схемы заканчиваются. И еще много отрицательных:

  • Грязь, накипь и ржавчина из магистральных трубопроводов благополучно попадают во все аккумуляторы потребителей.старые чугунные радиаторы и стальные конвекторы не заботились о таких мелочах, а современные алюминиевые и прочие отопительные приборы точно не заботились;
  • в связи с уменьшением водозабора, ремонтными работами и другими причинами часто происходит падение давления в зависимой системе отопления, а то и гидроудары. Это грозит последствиями для современных аккумуляторов и полимерных трубопроводов;
  • качество теплоносителя оставляет желать лучшего, но он идет напрямую в водопровод. И, хотя вода в котельной проходит все стадии очистки и опреснения, километры старых ржавых магистралей дают о себе знать;
  • непросто регулировать температуру в помещениях.Даже полнопроходные термостатические клапаны быстро выходят из строя из-за плохого качества охлаждающей жидкости.

Автономная (закрытая) система отопления

В настоящее время при устройстве новых котельных все чаще стала применяться независимая схема подключения системы отопления. Имеет основной и дополнительный контуры циркуляции, гидравлически разделенные теплообменником. То есть теплоноситель из котельной или ТЭЦ идет в ЦТП, где попадает в теплообменник, это основной контур.Дополнительный контур представляет собой систему отопления дома, теплоноситель в нем циркулирует по тому же теплообменнику, получая тепло от сетевой воды из котельной. Схема работы автономной системы представлена ​​на рисунке:

Для справки. Раньше в такие системы устанавливали громоздкие кожухотрубчатые теплообменники, которые занимали много места. В этом была основная трудность, но с появлением быстроходных пластинчатых теплообменников эта проблема перестала существовать.

А как быть с централизованной подачей горячей воды, потому что теперь взять ее из магистрали невозможно, там слишком высокая температура (от 105 до 150 ºС)? Все просто: независимая схема подключения позволяет устанавливать любое количество пластинчатых теплообменников, подключаемых к магистральным трубопроводам. Один будет обеспечивать теплом систему отопления дома, а второй сможет готовить воду для хозяйственных нужд. Как это реализовано показано ниже:

Для того, чтобы горячая вода всегда поступала одной температуры, контур ГВС замыкается с организацией автоматической подпитки в обратном трубопроводе.В многоквартирных домах обратку циркуляции ГВС можно увидеть в ванной комнате, к ней подключаются полотенцесушители.

Очевидно, что работа автономной системы отопления имеет массу преимуществ:

  • контур отопления дома не зависит от качества наружного теплоносителя, состояния магистральных сетей и перепадов давления. Вся нагрузка приходится на пластинчатый теплообменник;
  • можно регулировать температуру в помещениях с помощью термостатических вентилей;
  • теплоноситель в малом контуре можно фильтровать и очищать от солей, главное, чтобы трубы были в исправном состоянии;
  • в системе ГВС будет вода питьевого качества, поступающая в дом по водопроводу.

Однако из-за грязного некачественного теплоносителя в центральной сети потребуется периодическая промывка автономной системы отопления, а точнее пластинчатого теплообменника. К счастью, сделать это не так сложно. Еще одним недостатком являются более высокие затраты на приобретение оборудования, а именно: теплообменников, циркуляционных насосов и запорно-регулирующей арматуры. Но закрытая система надежнее и безопаснее открытой, она больше отвечает современным требованиям и лучше адаптирована к новому оборудованию.

Заключение

Если по каким-то причинам вам довелось выбрать схему подключения к централизованным сетям, то предпочтительнее автономная система отопления частного дома. Даже если температура в магистрали низкая, все равно не стоит подавать эту воду в свою систему, лучше гидравлически отделить ее от центральной. При условии, что такая возможность есть в материальном плане, а если нет, то придется падать напрямую, по зависимой схеме.

Чтобы понять, чем отличается зависимая и независимая система отопления, необходимо дать четкое определение этим понятиям во избежание путаницы в дальнейшем:

  • Автономность предполагает изоляцию от внешнего теплоснабжения общего назначения. Можно сказать, что реализуется двухконтурная сеть во избежание смешения теплоносителей первой и второй ступени. Тепло передается в специальном устройстве, называемом теплообменником.
  • Зависимость заключается в невозможности самостоятельно регулировать температуру теплоносителя, запускать и останавливать систему по индивидуальному графику согласно климатической обстановке.Жесткая привязка к элементу централизованного теплоснабжения, которая регулирует настройки сети по вашему усмотрению.

Каждый из двух вариантов обогрева имеет как индивидуальные преимущества, так и недостатки, вытекающие из конструктивных особенностей и принципа действия.

Автономная система отопления и ее виды

Автономная система отопления делится, в свою очередь, на два подвида по реализации способа циркуляции энергоносителя в трубопроводах:

  1. Гравитационный, иначе называемый энергонезависимым.Жидкость движется по трубам за счет разной плотности холодных и нагретых веществ. Поэтому нагретый носитель, выходящий из теплообменника, стремится вверх из-за меньшего удельного веса, холодный, наоборот, оседает в самых нижних точках теплотрассы. Эта функция накладывает несколько жестких требований на возможность полноценного функционирования:
  • Теплообменный аппарат или водогрейный котел, если отопление автономное, необходимо размещать в самой нижней точке здания.Если на этом этаже будут установлены еще и радиаторы, то придется оборудовать приямок ниже уровня пола.
  • Все горизонтально проложенные трубопроводы следует закреплять под уклоном в два-три градуса по направлению движения теплоносителя в трубе. То есть подача будет иметь положительный угол относительно общего вектора, а обратка — отрицательный угол.
  • Для минимизации отрицательного ударного гидравлического сопротивления проходной диаметр труб должен быть большим. Для двухэтажного коттеджа с пятью-семью отапливаемыми комнатами будет достаточно диаметра 35 миллиметров.Здесь полностью работает принцип «больше-лучше».

  1. Циркуляционный или летучий. Теплоносители централизованной системы подачи и теплораспределительной гидравлики не имеют физического контакта друг с другом. Передача тепла от одного к другому происходит в так называемом теплообменнике, представляющем собой емкость, в которой расположены трубки с циркулирующей по ним жидкостью. То есть самостоятельное подключение системы отопления реализует возможность гибкой регулировки температурного режима отапливаемых конструкций, упрощает модификацию и расширение сети, экономит затраты на отопление.Также есть особенности:
  • Стоимость строительства значительно превышает стоимость первого способа.
  • К качеству теплоносителей второго контура предъявляются повышенные требования.
  • Практически всегда требуется постоянное электроснабжение для обеспечения процесса циркуляции.

Безопасность и эффективность автономных систем отопления

Чтобы иметь возможность экономить на отоплении, необходимо выполнить несколько условий:

  1. Разработать и утвердить проект в разрешительных органах.Без утвержденного GUI и согласования со всеми органами проекта все модификации будут незаконными. Поэтому результаты не могут быть использованы.
  2. Выполнить монтаж или реконструкцию существующего оборудования согласно проектному решению.
  3. Установить счетчик тепловой энергии. Это позволит вам оплачивать полученную тепловую энергию ровно в том количестве, в котором она была потреблена.
  4. Обеспечить необходимый уровень автоматизации или ручного управления. ТЭЦ не очень быстро реагируют на температурные изменения погодных условий и могут продолжать топить свои котлы на полную катушку.А через теплообменный бак невостребованная энергия будет передаваться в сети потребителей, открывающих окна и форточки от излишнего тепла.

Монтаж и подключение автономной системы отопления

Монтажные работы по своей сложности ненамного сложнее самотечной трассы. Из дополнительных мер стоит отметить необходимость организации бесперебойного электроснабжения. Это позволит не остаться без тепла при отключении электроэнергии и реализуется за счет автоматического включения источника бесперебойного питания или электрогенератора на жидком топливе.

Кроме того, существующие трассы централизованного типа также подлежат модернизации путем разделения теплоносителей теплообменным баком, установки насоса принудительной циркуляции и источника бесперебойного питания. Замена или демонтаж трубопроводов с радиаторами не требуется.

В связи с тем, что требуется определенный пакет документов, рекомендуется начать с получения проектного решения. Эта последовательность позволяет избежать траты времени и денег на материалы.

Для начала разберемся, что значит автономная система отопления. В первую очередь следует уяснить, что данная система отопления способна работать без обеспечения ее электроэнергией. Отличие автономной системы отопления от других видов в том, что она не подключается к теплопроводу.

зависимая система полностью подчинена источнику ее энергоснабжения. Он представлен в виде котла, труб и радиаторов, соединенных между собой в единое целое.Горячая вода циркулирует непрерывно. В зависимой системе нет возможности самостоятельно регулировать температуру подаваемой воды и досрочное отключение отопления при прогреве. Зависимая система отопления жестко привязана к теплотрассе как основному источнику теплоносителя.

Особенности автономной системы отопления

Независимая схема подключения системы отопления не зависит от источников энергии. Есть и отрицательная сторона такой системы отопления – дороговизна ее монтажа.В автономной системе возможно использование технической воды для внешних нужд. Как видите, зависимая система отопления более доступна в плане установки на объекте. Монтируется без особых знаний. Важно детально изучить схему предстоящей работы.

Индивидуальное отопление в частном доме позволяет сэкономить за счет снижения расхода топлива. Его можно настроить в соответствии с личными пожеланиями, создав комфортные условия проживания.Зависимая система отопления полностью техническая вода. Он оставляет после себя песок и соль, которые со временем забивают трубы, нарушая нормальный процесс циркуляции воды. Что касается автономной системы отопления, то при ее монтаже можно использовать очищенную воду. Такой подход продлит срок службы оборудования.

Но есть еще один важный момент — зависимость от электричества. Независимая схема подключения системы отопления позволяет обойтись без электричества.

Вы можете приобрести котел, который будет работать на твердом топливе.Котел представлен в виде стального бака, термостата и механических регуляторов. Это позволит вам не быть привязанным к газопроводу. Но есть и не очень приятный момент. Требуется периодически загружать топливо в нагнетатель. Для упрощения задачи советуем сделать бункер и транспортер для подачи топлива. В качестве энергоносителя можно использовать опилки и дрова. Вам понадобится электричество, чтобы запустить транспортер.

Отопительные котлы

Пиролизный котел работает в два этапа.Сначала происходит нагрев дров при подаче кислорода до образования газа, а затем стадия горения топлива. Чтобы избежать обратного движения газов, стоит подумать об электровентиляторе. Котлы с верхним горением могут работать до пяти суток на одной подаче угля. Воздух постоянно движется. Этому явлению способствует обычный вентилятор.

Энергонезависимые котлы в эксплуатации допускают розжиг с помощью пьезоэлемента. Когда топливо воспламеняется, есть возможность вручную регулировать силу пламени.После тушения горелка гаснет при высоких температурах топлива, а пилотная горелка работает в штатном режиме, равномерно отдавая тепло.

Котлы со встроенным электророзжигом не запускаются при прекращении подачи газа.

Энергонезависимая система подогрева начинает работать после полного остывания топлива до заданной температуры. Электричество необходимо для работы вентилятора, который подает воздух.

Так как же решить, что лучше? Если ваш дом находится вдали от ЛЭП, или электроснабжение нестабильное, лучше выбрать вариант автономного отопления.Энергонезависимый котел работает на газу без подключения к электричеству. Этот вариант отопления экономичен, позволяет ежегодно снижать расходы на 20%. Вы также получаете систему, которая поддается ручному регулированию потока подаваемого тепла и расхода топлива.

Для того, чтобы дом не остыл в случае отключения электричества, рекомендуем сделать следующее. Котел подключен к ИБП с емкой батареей. Также можно приобрести котел, работающий на дизельном топливе.

В многоквартирных домах жители в основном пользуются услугами центральной теплосети для обогрева помещений. На качество этих услуг влияет множество факторов: возраст дома, износ оборудования, состояние теплотрассы и т. д. В системе отопления также необходима особая схема, по которой осуществляется подключение к проведена теплосеть.

Типы соединения

Схемы подключения могут быть двух типов: зависимые и независимые.Подключение зависимым способом – самый простой и распространенный вариант. Автономная система отопления приобрела свою популярность в последнее время и широко применяется при строительстве новых жилых массивов. Какое решение более эффективно для обеспечения тепла, комфорта и уюта в любом помещении?

зависимый

Такая схема подключения, как правило, предусматривает наличие внутридомовых тепловых пунктов, часто оборудованных элеватором. В смесительном узле На ТЭЦ перегретая вода из магистральной наружной сети смешивается с обраткой, приобретая при этом достаточную температуру (около 100°С).Таким образом, внутренняя система отопления дома полностью зависит от внешнего теплоснабжения.


Преимущества

Главная особенность такой схемы в том, что она предусматривает подачу воды в системы отопления и водоснабжения непосредственно из теплотрассы, при этом цена окупается достаточно быстро.

недостатки

Наряду с достоинствами это соединение имеет и недостатки:

  • неэффективность;
  • гораздо сложнее контролировать температуру при смене погоды;
  • перерасход энергетических ресурсов.

Способы подключения

Соединение может быть выполнено несколькими способами:


Независимый

Система теплоснабжения автономного типа позволяет экономить потребляемые ресурсы на 10-40%.

Принцип работы

Подключение системы отопления потребителей происходит с помощью дополнительного теплообменника. Таким образом, нагрев осуществляется двумя гидравлически изолированными контурами. Контур наружной теплотрассы нагревает воду замкнутой внутренней теплосети.При этом перемешивания воды, как в зависимом варианте, не происходит.

Однако такое подключение требует значительных затрат как на техническое обслуживание, так и на ремонтные работы.

циркуляция воды

Движение теплоносителя осуществляется в механизме отопления за счет циркуляционных насосов, за счет чего осуществляется регулярная подача воды через отопительные приборы. Независимая схема подключения может иметь расширительный бак, содержащий запас воды на случай протечек.

Компоненты независимой системы.

Область применения

Широко применяется для подключения к системе отопления многоэтажных домов или зданий, требующих повышенной надежности механизма отопления.

Для объектов, имеющих свободные помещения, куда нежелателен несанкционированный доступ обслуживающего персонала. При условии, что давление в обратке теплосетей или тепловых сетях выше допустимого уровня — более 0,6 МПа.

Преимущества


Отрицательные точки

  • высокая цена;
  • сложность обслуживания и ремонта.

Сравнение двух типов

На качество теплоснабжения по зависимой схеме существенное влияние оказывает работа центрального источника тепла. Это простой, дешевый, недорогой метод обслуживания и ремонта. Однако преимущества современной самостоятельной схемы подключения, несмотря на финансовые затраты и сложность эксплуатации, очевидны.

Схема парового отопления — разбираемся в принципе работы и устройстве системы

1.
2.
3.
4.
5.

Паровое отопление по-прежнему востребовано в частном жилом секторе; с помощью эффективной схемы парового отопления отапливаются загородные дачи и загородные дома. Таким образом, в качестве теплоносителя владельцы недвижимости предпочитают использовать пар.

В свое время принцип работы парового отопления использовался для теплоснабжения крупных зданий. Пар для этой цели получали в результате работы специальных устройств — парогенераторов, либо он был побочным продуктом каких-то производственных процессов.Сейчас этот вид теплоснабжения успешно используется в собственном домовладении.

Схема парового отопления частного дома состоит из котлов отопления компактных размеров, а ее конструктивные элементы доступны по цене, поэтому она может составить конкуренцию традиционно используемым водяным системам.

Особенности парового отопления

В настоящее время схема парового отопления в частном доме является недорогим и в то же время эффективным решением проблемы теплоснабжения загородного дома.

Такие системы отопления имеют массу преимуществ, среди которых хотелось бы выделить следующие:

  • высокая эффективность.Оборудование способно работать длительное время, не теряя своих первоначальных характеристик. Его выгодно использовать благодаря высокой производительности;
  • в конструкции отсутствуют потери тепла. Эти положительные моменты достигаются в результате использования труб меньшего сечения. Пар, в отличие от воды, обладает хорошими теплоаккумулирующими характеристиками, отлично передает тепло через радиаторы;
  • даже самое большое помещение прогревается очень быстро. Согласно инструкции, прилагаемой к паровому оборудованию, пар характеризуется малой инерцией, поэтому помещения прогреваются с высокой эффективностью за короткое время.

Принцип работы парового отопления

Перед тем, как установить паровое отопление самостоятельно, необходимо понять принцип его работы. Сначала вода в паровом котле доводится до кипения, и она начинает испаряться. Затем пар поступает в трубы и радиаторы и за счет конденсации возвращается обратно в котел отопления.

Воздух в трубах паровых отопительных конструкций не задерживается, так как вытесняется паром, подаваемым под высоким давлением, и поэтому проблем с проветриванием в них не возникает.Воздух выбрасывается наружу через вентиляционные трубы.

Варианты парового отопления

В настоящее время существует большое количество схем отопления, работающих с помощью такого теплоносителя, как пар. Естественно, стоимость создания системы теплоснабжения и ее эффективность напрямую зависят от того, какая схема парового отопления задействована.
В небольших коттеджах и частных домах часто применяют системы отопления с использованием пара низкого давления, около 100-170 кг/кв.м. Не менее популярны вакуумно-паровые конструкции – в них давление достигает 100 кг/кв.м.

При большом домохозяйстве будет разумным решением установить систему, работающую с теплоносителем под высоким давлением, например паром. Если создается паровое отопление, схема такого типа предусматривает, что давление в магистрали может достигать 600 кг/кв.м.

Также системы парового отопления различаются по способу возврата конденсата в котел отопления.

Это:

  • открытый (открытый) — конденсат собирается в специальную емкость и после остывания перекачивается в котел для последующего нагрева;
  • закрытые (закрытые) – в них монтируются трубы большого диаметра, по которым конденсат самотеком возвращается в отопительный агрегат.

Самостоятельный монтаж паровой системы

Самостоятельно обустроить паровую систему отопления несложно. Главное во время работы обращать внимание на каждую деталь и придерживаться определенных правил.

Создание парового теплоснабжения осуществляется поэтапно:

Составление проекта . Этот документ должен быть утвержден соответствующими органами государственного контроля. На ней указано расположение радиаторов, впускного клапана, котла отопления.Также понадобится чертеж отопительной конструкции и расчет парового отопления.

Подготовка котельной . Как видно на фото, при обустройстве помещения важно обеспечить его защиту. Для этого стены обшивают негорючим материалом, например, можно использовать листовой асбест. На этом этапе также заливается фундамент под установку котла.

Установка котла . Его размещают ниже уровня трубопроводов и радиаторов.Это позволяет пару двигаться вверх по нагревательной конструкции. При этом конденсат будет направляться в котел самотеком.

Монтаж трубопроводов и установка радиаторов отопления . Главное, на что обязательно нужно обратить внимание, это правильный выбор типа труб (желательно отдавать предпочтение изделиям из меди) и диаметра изделий. Они должны быть установлены в здании. Запрещено использовать пластик, не способный выдержать высокое давление в системе.

При создании парового отопления в частном доме схема предусматривает монтаж радиаторов с помощью сварки или резьбового соединения. Главное в этом деле соблюдать герметичность, иначе трубы, находясь под высоким давлением, начнут пропускать пар.

Установка котла отопления и датчиков . Отопительный агрегат должен иметь манометр и другие контрольные приборы.

Проверка работоспособности системы отопления.Обычно для выполнения таких работ следует приглашать профессионалов. Специалисты соответствующей квалификации правильно проведут процедуру первого пуска агрегата и системы отопления в полном соответствии с действующими нормами и стандартами.

Когда возникают проблемы в процессе запуска, то их нужно срочно устранять. В противном случае запрещается эксплуатировать конструкцию теплоснабжения. У каждой батареи должно быть два крана — один для регулировки температуры, а второй для отключения системы.

Типы паровых систем

Котлы, которые применяются при обустройстве схемы парового отопления одноэтажного дома или здания большей этажности, сегодня представлены на рынке в широком ассортименте.

С их помощью можно оборудовать два типа цепей:

  • система одноконтурная — обеспечивает обогрев дома паром;
  • двухконтурная конструкция – пар используется не только для отопления дома, но и для нагрева воды.Эти схемы удобны, практичны, функциональны и продуктивны.
Отопительные котлы для паровых систем работают на различных видах топлива, таких как уголь и природный газ. Любой дом можно оборудовать паровой системой, независимо от расстояния до газовой магистрали.

Отопление и охлаждение с тепловым насосом

Содержание

Введение

Если вы изучаете варианты обогрева и охлаждения вашего дома или сокращения счетов за электроэнергию, возможно, вы захотите рассмотреть систему теплового насоса.Тепловые насосы — это проверенная и надежная технология в Канаде, способная обеспечить круглогодичный контроль комфорта в вашем доме, поставляя тепло зимой, охлаждая летом и, в некоторых случаях, нагревая горячую воду для вашего дома.

Тепловые насосы

могут быть отличным выбором для различных применений, как для новых домов, так и для модернизации существующих систем отопления и охлаждения. Их также можно использовать при замене существующих систем кондиционирования воздуха, поскольку дополнительные затраты на переход от системы, предназначенной только для охлаждения, к тепловому насосу часто довольно низки.Учитывая множество различных типов систем и вариантов, часто бывает трудно определить, подходит ли тепловой насос для вашего дома.

Если вы рассматриваете возможность приобретения теплового насоса, у вас, вероятно, возникнет ряд вопросов, в том числе:

  • Какие типы тепловых насосов существуют?
  • Какую часть моих годовых потребностей в отоплении и охлаждении может обеспечить тепловой насос?
  • Какой размер теплового насоса мне нужен для моего дома и применения?
  • Сколько стоят тепловые насосы по сравнению с другими системами и сколько я могу сэкономить на счетах за электроэнергию?
  • Потребуется ли мне внести дополнительные изменения в мой дом?
  • Какой объем обслуживания потребуется системе?

Эта брошюра содержит важную информацию о тепловых насосах, которая поможет вам получить больше информации и поможет сделать правильный выбор для вашего дома.Используя эти вопросы в качестве руководства, в этой брошюре описываются наиболее распространенные типы тепловых насосов и обсуждаются факторы, связанные с выбором, установкой, эксплуатацией и обслуживанием теплового насоса.

Предполагаемая аудитория

Этот буклет предназначен для домовладельцев, которые ищут справочную информацию о технологиях тепловых насосов, чтобы помочь в принятии информированных решений относительно выбора и интеграции системы, эксплуатации и технического обслуживания. Информация, представленная здесь, является общей, и конкретные детали могут различаться в зависимости от вашей установки и типа системы.Эта брошюра не должна заменять работу с подрядчиком или консультантом по энергетике, который обеспечит соответствие вашей установки вашим потребностям и поставленным целям.

Заметка об управлении энергопотреблением в доме

Тепловые насосы — это очень эффективные системы отопления и охлаждения, которые могут значительно снизить ваши затраты на электроэнергию. Рассматривая дом как систему, рекомендуется свести к минимуму потери тепла из вашего дома из-за таких мест, как утечка воздуха (через щели, отверстия), плохо изолированные стены, потолки, окна и двери.

Решение этих проблем в первую очередь может позволить вам использовать тепловой насос меньшего размера, тем самым снижая затраты на оборудование теплового насоса и позволяя вашей системе работать более эффективно.

Ряд публикаций, объясняющих, как это сделать, можно получить в Natural Resources Canada.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Тепловые насосы — это проверенная технология, которая десятилетиями использовалась как в Канаде, так и во всем мире для эффективного отопления, охлаждения и, в некоторых случаях, горячего водоснабжения зданий.На самом деле, вполне вероятно, что вы ежедневно взаимодействуете с технологией теплового насоса: холодильники и кондиционеры работают по одним и тем же принципам и технологиям. В этом разделе представлены основы работы теплового насоса и представлены различные типы систем.

Основные понятия теплового насоса

Тепловой насос представляет собой устройство с электрическим приводом, которое извлекает тепло из места с низкой температурой ( источник ) и доставляет его в место с более высокой температурой ( поглотитель ).

Чтобы понять этот процесс, представьте себе поездку на велосипеде по холму: не требуется никаких усилий, чтобы спуститься с вершины холма на низ, поскольку велосипед и всадник естественным образом переместятся с высокого места на более низкое. Однако подъем в гору требует гораздо больше усилий, так как велосипед движется против естественного направления движения.

Аналогичным образом тепло естественным образом перетекает из мест с более высокой температурой в места с более низкой температурой (например, зимой тепло внутри здания уходит наружу).Тепловой насос использует дополнительную электрическую энергию для противодействия естественному потоку тепла, а перекачивает энергию, имеющуюся в более холодном месте, в более теплое.

Так как же тепловой насос нагревает или охлаждает ваш дом? По мере извлечения энергии из источника температура источника снижается. Если дом используется в качестве источника, тепловая энергия будет удалена, охлаждая это пространство. Так работает тепловой насос в режиме охлаждения, и по тому же принципу работают кондиционеры и холодильники.Точно так же, когда энергия добавляется к стоку , его температура увеличивается. Если дом используется как раковина, тепловая энергия будет добавляться, нагревая пространство. Тепловой насос является полностью реверсивным, что означает, что он может как обогревать, так и охлаждать ваш дом, обеспечивая круглогодичный комфорт.

Источники и стоки для тепловых насосов

Выбор источника и поглотителя для вашей системы теплового насоса имеет большое значение для определения производительности, капитальных затрат и эксплуатационных расходов вашей системы. В этом разделе представлен краткий обзор распространенных источников и поглотителей для жилых помещений в Канаде.

Источники: Два источника тепловой энергии чаще всего используются для отопления домов с тепловыми насосами в Канаде:

  • Air-Source: Тепловой насос забирает тепло из наружного воздуха во время отопительного сезона и отводит тепло наружу во время летнего сезона охлаждения.
    Возможно, вас удивит тот факт, что даже при низких температурах наружного воздуха остается достаточно энергии, которую можно извлечь и доставить в здание. Например, теплосодержание воздуха при -18°C равняется 85% тепла, содержащегося при 21°C.Это позволяет тепловому насосу обеспечить хорошее отопление даже в холодную погоду.
    Системы с воздушным источником являются наиболее распространенными на канадском рынке: по всей Канаде установлено более 700 000 единиц.
    Этот тип системы обсуждается более подробно в разделе Воздушные тепловые насосы .
  • Ground-Source: Геотермальный тепловой насос использует землю, грунтовые воды или и то, и другое в качестве источника тепла зимой и в качестве резервуара для отвода тепла из дома летом.
    Эти тепловые насосы менее распространены, чем агрегаты с воздушным источником, но все шире используются во всех провинциях Канады. Их основное преимущество заключается в том, что они не подвержены резким колебаниям температуры, используя землю в качестве источника постоянной температуры, что приводит к наиболее энергоэффективному типу системы теплового насоса.
    Этот тип системы обсуждается более подробно в разделе Геотермальные тепловые насосы .

Раковины: Две раковины для тепловой энергии чаще всего используются для отопления домов тепловыми насосами в Канаде:

  • Воздух в помещении нагревается тепловым насосом.Это можно сделать через:
    • Центрально-канальная система или
    • Внутренний блок без воздуховодов, например настенный блок.
  • Вода внутри здания нагревается. Затем эту воду можно использовать для обслуживания оконечных систем, таких как радиаторы, теплый пол или фанкойлы, через гидравлическую систему.

Введение в эффективность теплового насоса

Печи и котлы обеспечивают обогрев помещений путем добавления тепла в воздух за счет сжигания топлива, такого как природный газ или мазут.Хотя КПД постоянно повышается, он по-прежнему остается ниже 100%, а это означает, что не вся доступная энергия сгорания используется для нагрева воздуха.

Тепловые насосы работают по другому принципу. Электроэнергия, подводимая к тепловому насосу, используется для передачи тепловой энергии между двумя точками. Это позволяет тепловому насосу работать более эффективно, с типичной эффективностью значительно выше
100%, т. е. производится на больше тепловой энергии, чем количество электроэнергии, используемой для его прокачки.

Важно отметить, что эффективность теплового насоса сильно зависит от температуры источника и стока . Точно так же, как более крутой холм требует больше усилий, чтобы подняться на велосипеде, большая разница температур между источником и поглотителем теплового насоса заставляет его работать тяжелее и может снизить эффективность. Определение правильного размера теплового насоса для максимизации сезонной эффективности имеет решающее значение. Эти аспекты более подробно обсуждаются в разделах «Тепловые насосы с воздушным источником» и «Тепловые насосы с грунтовым источником» .

Терминология эффективности

В каталогах производителей используются различные показатели эффективности, что может затруднить понимание производительности системы для первого покупателя. Ниже приводится разбивка некоторых часто используемых терминов эффективности:

Показатели стационарного состояния: Эти показатели описывают эффективность теплового насоса в «стационарном состоянии», т. е. без реальных колебаний сезона и температуры. Таким образом, их значение может значительно измениться по мере изменения температуры источника и стока, а также других рабочих параметров.Показатели устойчивого состояния включают:

Коэффициент полезного действия (COP): COP представляет собой соотношение между скоростью, с которой тепловой насос передает тепловую энергию (в кВт), и количеством электроэнергии, необходимой для работы насоса (в кВт). Например, если тепловой насос использует 1 кВт электроэнергии для передачи 3 кВт тепла, COP будет равен 3,

.

Коэффициент энергоэффективности (EER): EER аналогичен COP и описывает стационарную эффективность охлаждения теплового насоса.Он определяется путем деления холодопроизводительности теплового насоса в БТЕ/ч на потребляемую электрическую энергию в ваттах (Вт) при определенной температуре. EER строго связан с описанием стационарной эффективности охлаждения, в отличие от COP, который можно использовать для выражения эффективности теплового насоса как в обогреве, так и в охлаждении.

Показатели сезонной производительности: Эти показатели предназначены для получения более точной оценки производительности в течение сезона отопления или охлаждения путем включения «реальных» колебаний температуры в течение сезона.

Сезонные показатели включают:

  • Коэффициент сезонной эффективности отопления (HSPF): HSPF представляет собой отношение количества энергии, которое тепловой насос доставляет в здание в течение всего отопительного сезона (в БТЕ), к общему количеству энергии (в ватт-часах), которое он использует за тот же период. период.
  • Характеристики данных о погоде для долгосрочных климатических условий используются для представления отопительного сезона при расчете HSPF. Однако этот расчет обычно ограничивается одним регионом и может не полностью отражать производительность по всей Канаде.Некоторые производители могут предоставить HSPF для другого климатического региона по запросу; однако обычно HSPF сообщается для Региона 4, представляющего климат, аналогичный Среднему Западу США. Регион 5 будет охватывать большую часть южной половины провинций Канады, от внутренней части Британской Колумбии до Нью-Брансуика . Сноска 1 .

  • Коэффициент сезонной энергоэффективности (SEER): SEER измеряет эффективность охлаждения теплового насоса в течение всего сезона охлаждения. Он определяется путем деления общего объема охлаждения, обеспечиваемого за сезон охлаждения (в БТЕ), на общую энергию, использованную тепловым насосом за это время (в ватт-часах).SEER основан на климате со средней летней температурой 28°C.

Важная терминология для систем тепловых насосов

Вот несколько общих терминов, с которыми вы можете столкнуться при изучении тепловых насосов.

Компоненты системы теплового насоса

Хладагент — это жидкость, которая циркулирует в тепловом насосе, попеременно поглощая, транспортируя и выделяя тепло. В зависимости от своего местоположения жидкость может быть жидкой, газообразной или парогазовой смесью

.

Реверсивный клапан регулирует направление потока хладагента в тепловом насосе и переводит тепловой насос из режима обогрева в режим охлаждения или наоборот.

Змеевик представляет собой петлю или петли из труб, в которых происходит теплопередача между источником/приемником и хладагентом. Трубка может иметь ребра для увеличения площади поверхности, доступной для теплообмена.

Испаритель представляет собой змеевик, в котором хладагент поглощает тепло из окружающей среды и закипает, превращаясь в низкотемпературный пар. Когда хладагент проходит от реверсивного клапана к компрессору, аккумулятор собирает лишнюю жидкость, которая не испарилась в газ.Однако не все тепловые насосы имеют аккумулятор.

Компрессор сжимает молекулы газообразного хладагента вместе, повышая температуру хладагента. Это устройство помогает передавать тепловую энергию между источником и стоком.

Конденсатор представляет собой змеевик, в котором хладагент отдает тепло окружающей среде и становится жидкостью.

Устройство расширения снижает давление, создаваемое компрессором.Это приводит к падению температуры и превращению хладагента в низкотемпературную парожидкостную смесь.

Наружный блок предназначен для передачи тепла наружному воздуху и от него в воздушном тепловом насосе. Этот блок обычно содержит змеевик теплообменника, компрессор и расширительный клапан. Он выглядит и работает так же, как наружная часть кондиционера.

Внутренний змеевик предназначен для передачи тепла в/из воздуха в помещении в некоторых типах воздушных тепловых насосов.Как правило, внутренний блок содержит змеевик теплообменника, а также может включать дополнительный вентилятор для циркуляции нагретого или охлажденного воздуха в занимаемом помещении.

Нагнетательная камера , встречающаяся только в канальных установках, является частью воздухораспределительной сети. Пленум — это воздушная камера, входящая в состав системы распределения нагретого или охлажденного воздуха по дому. Как правило, это большой отсек непосредственно над теплообменником или вокруг него.

Другие условия

Единицы измерения емкости или потребляемой мощности:

  • БТЕ/ч или британская тепловая единица в час — это единица, используемая для измерения тепловой мощности системы отопления.Одна БТЕ – это количество тепловой энергии, выделяемой обычной свечой на день рождения. Если бы эта тепловая энергия выделялась в течение одного часа, она была бы эквивалентна одной БТЕ/ч.
  • А кВт , или кВт , равно 1000 Вт. Это количество энергии, необходимое для десяти 100-ваттных лампочек.
  • тонн является мерой производительности теплового насоса. Это эквивалентно 3,5 кВт или 12 000 БТЕ/ч.

Воздушные тепловые насосы

Воздушные тепловые насосы используют наружный воздух в качестве источника тепловой энергии в режиме обогрева и в качестве стока для отвода энергии в режиме охлаждения.Эти типы систем обычно можно разделить на две категории:

Тепловые насосы воздух-воздух. Эти устройства нагревают или охлаждают воздух в вашем доме и представляют собой подавляющее большинство интеграций тепловых насосов с воздушным источником в Канаде. Их можно дополнительно классифицировать по типу установки:

  • Канальный: Внутренний змеевик теплового насоса расположен в воздуховоде. Воздух нагревается или охлаждается, проходя через змеевик, а затем распределяется по воздуховоду в разные места дома.
  • Без воздуховодов: Внутренний змеевик теплового насоса расположен во внутреннем блоке. Эти внутренние блоки обычно располагаются на полу или стене занимаемого помещения и нагревают или охлаждают воздух непосредственно в этом помещении. Среди этих единиц вы можете увидеть термины мини- и мульти-сплит:
    • Мини-сплит: Один внутренний блок расположен внутри дома и обслуживается одним наружным блоком.
    • Мульти-сплит: Несколько внутренних блоков расположены в доме и обслуживаются одним наружным блоком.

Воздушно-воздушные системы более эффективны, когда разница температур внутри и снаружи меньше. Из-за этого тепловые насосы воздух-воздух обычно пытаются оптимизировать свою эффективность, обеспечивая больший объем теплого воздуха и нагревая этот воздух до более низкой температуры (обычно от 25 до 45 ° C). Это контрастирует с печными системами, которые подают меньший объем воздуха, но нагревают этот воздух до более высоких температур (между 55°C и 60°C). Если вы переходите с печи на тепловой насос, вы можете заметить это, когда начнете использовать новый тепловой насос.

Воздушно-водяные тепловые насосы: Менее распространены в Канаде, воздушно-водяные тепловые насосы нагревают или охлаждают воду и используются в домах с гидравлическими (водяными) распределительными системами, такими как низкотемпературные радиаторы, теплые полы или фанкойлы. единицы. В режиме отопления тепловой насос подает тепловую энергию в водяную систему. В режиме охлаждения этот процесс реверсируется, и тепловая энергия извлекается из гидросистемы и выбрасывается в наружный воздух.

Рабочая температура в гидравлической системе имеет решающее значение при оценке воздушно-водяных тепловых насосов.Воздушно-водяные тепловые насосы работают более эффективно при нагреве воды до более низких температур, т. е. ниже 45–50 °C, и поэтому лучше подходят для систем с теплым полом или фанкойлов. Следует соблюдать осторожность при рассмотрении возможности их использования с высокотемпературными радиаторами, для которых требуется температура воды выше 60°C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы для большинства бытовых тепловых насосов.

Основные преимущества воздушных тепловых насосов

Установка воздушного теплового насоса может дать вам ряд преимуществ.В этом разделе рассматривается, как тепловые насосы с воздушным источником энергии могут принести пользу вашему домашнему хозяйству.

Эффективность

Основным преимуществом использования воздушного теплового насоса является высокая эффективность, которую он может обеспечить при отоплении по сравнению с типичными системами, такими как печи, бойлеры и электрические плинтусы. При 8°C коэффициент полезного действия (КПД) воздушных тепловых насосов обычно находится в диапазоне от 2,0 до 5,4. Это означает, что для агрегатов с КПД 5 5 киловатт-часов (кВтч) тепла передаются на каждый киловатт-час электроэнергии, подаваемой на тепловой насос.Когда температура наружного воздуха падает, КПД ниже, так как тепловой насос должен работать при большей разнице температур между внутренним и наружным пространством. При –8°C КПД может варьироваться от 1,1 до 3,7.

На сезонной основе коэффициент сезонной эффективности отопления (HSPF) единиц, доступных на рынке, может варьироваться от 7,1 до 13,2 (регион V). Важно отметить, что эти оценки HSPF относятся к области с климатом, подобным Оттаве. Фактическая экономия сильно зависит от места установки теплового насоса.

Энергосбережение

Более высокая эффективность теплового насоса может привести к значительному сокращению энергопотребления. Фактическая экономия в вашем доме будет зависеть от ряда факторов, включая местный климат, эффективность вашей текущей системы, размер и тип теплового насоса, а также стратегию управления. Доступно множество онлайн-калькуляторов, позволяющих быстро оценить ожидаемую экономию энергии для вашего конкретного приложения. Инструмент ASHP-Eval компании NRCan находится в свободном доступе и может использоваться установщиками и проектировщиками механики для получения рекомендаций в вашей ситуации.

Как работает воздушный тепловой насос?

Стенограмма

Природные ресурсы Канады являются одними из самых разнообразных в мире. Но на пути к низкоуглеродному будущему есть свои трудности.

Вот ситуация: почти две трети энергии, потребляемой канадскими домами, используется для отопления и охлаждения. Это представляет собой основную потребность канадцев, особенно учитывая наши холодные зимы и жаркое лето.

Чтобы снизить потребление энергии и выбросы парниковых газов, мы должны переосмыслить традиционные методы отопления и охлаждения.

Но что же делать?

Каждый день ученые и инженеры из исследовательских центров CanmetENERGY Министерства природных ресурсов Канады работают над поиском недорогих экологически чистых энергетических решений этой проблемы.

Вот как.

Сегодня воздушные тепловые насосы представляют собой одну из самых многообещающих технологий для обогрева и охлаждения наших домов. Они позволяют значительно сократить потребление энергии.

Тепловой насос извлекает тепло из холодного наружного воздуха и переносит его внутрь нашего дома.С этой целью компрессор внутри устройства использует электричество для повышения температуры тепла, извлеченного из наружного воздуха. Тепловой насос также может обеспечивать охлаждение, передавая теплый воздух из помещения наружу. Энергия, получаемая из наружного воздуха, бесплатна: потребители платят только за электроэнергию, используемую компрессором.

Холодный климат Канады представляет собой проблему: когда температура падает, тепловые насосы не могут передавать тепло снаружи внутрь помещения, чтобы обогреть наши дома.Вот почему наши исследователи усердно работают, пытаясь адаптировать воздушные тепловые насосы к нашему канадскому климату.

Тепловые насосы являются одной из многих технологий, которые, по мнению CanmetENERGY, помогут сделать Канаду более безопасным и здоровым местом и создать экономику с низким уровнем выбросов углерода.

И это только начало.

CanmetENERGY: наука на службе всех канадцев.

Воздушный тепловой насос имеет три цикла:

  • Отопительный цикл: Обеспечение здания тепловой энергией
  • Цикл охлаждения: Отвод тепловой энергии от здания
  • Цикл разморозки: удаление инея
    на змеевиках наружного блока
Цикл нагрева

Во время отопительного цикла тепло берется из наружного воздуха и «закачивается» внутрь помещения.

  • Сначала жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в парожидкостную смесь низкого давления. Затем он поступает в наружный змеевик, который действует как змеевик испарителя. Жидкий хладагент поглощает тепло наружного воздуха и закипает, превращаясь в низкотемпературный пар.
  • Этот пар проходит через реверсивный клапан в аккумулятор, который собирает всю оставшуюся жидкость до того, как пар попадет в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
  • Наконец, реверсивный клапан направляет газ, который теперь уже горячий, во внутренний змеевик, который является конденсатором. Тепло от горячего газа передается воздуху в помещении, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется. Внутренний змеевик расположен в воздуховоде рядом с печью.

Способность теплового насоса передавать тепло из наружного воздуха в дом зависит от наружной температуры.Когда эта температура падает, способность теплового насоса поглощать тепло также падает. Для многих установок тепловых насосов с воздушным источником это означает, что существует температура (называемая точкой теплового баланса), когда теплопроизводительность теплового насоса равна тепловым потерям дома. Ниже этой температуры наружного воздуха тепловой насос может обеспечить только часть тепла, необходимого для поддержания комфортных условий в жилом помещении, и требуется дополнительное тепло.

Важно отметить, что подавляющее большинство воздушных тепловых насосов имеют минимальную рабочую температуру, ниже которой они не могут работать.Для более новых моделей это может варьироваться от -15°C до -25°C. Ниже этой температуры необходимо использовать дополнительную систему для обогрева здания.

Цикл охлаждения

Описанный выше цикл используется в обратном порядке для охлаждения дома летом. Устройство забирает тепло из воздуха в помещении и отдает его наружу.

  • Как и в цикле нагрева, жидкий хладагент проходит через расширительное устройство, превращаясь в парожидкостную смесь низкого давления.Затем он поступает во внутренний змеевик, который действует как испаритель. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха в помещении и закипает, превращаясь в низкотемпературный пар.
  • Этот пар проходит через реверсивный клапан в аккумулятор, который собирает всю оставшуюся жидкость, а затем в компрессор. Затем пар сжимается, уменьшая его объем и заставляя его нагреваться.
  • Наконец, газ, который теперь горячий, проходит через реверсивный клапан в наружный змеевик, который действует как конденсатор.Тепло от горячего газа передается наружному воздуху, в результате чего хладагент конденсируется в жидкость. Эта жидкость возвращается в расширительное устройство, и цикл повторяется.

Во время цикла охлаждения тепловой насос также осушает воздух в помещении. Влага в воздухе, проходящем через внутренний змеевик, конденсируется на поверхности змеевика и собирается в поддоне на дне змеевика. Слив конденсата соединяет этот поддон с канализацией дома.

Цикл разморозки

Если температура наружного воздуха падает почти или ниже точки замерзания, когда тепловой насос работает в режиме обогрева, влага в воздухе, проходящем через внешний змеевик, конденсируется и замерзает на нем.Количество инея зависит от температуры наружного воздуха и количества влаги в воздухе.

Это образование инея снижает эффективность змеевика, уменьшая его способность передавать тепло хладагенту. В какой-то момент иней должен быть удален. Для этого тепловой насос переключается в режим разморозки. Самый распространенный подход:

  • Сначала реверсивный клапан переводит устройство в режим охлаждения. Это посылает горячий газ в наружный змеевик, чтобы растопить иней.В то же время наружный вентилятор, который обычно обдувает змеевик холодным воздухом, отключается, чтобы уменьшить количество тепла, необходимого для таяния инея.
  • Пока это происходит, тепловой насос охлаждает воздух в воздуховоде. Система отопления обычно нагревает этот воздух, поскольку он распределяется по всему дому.

Для определения момента перехода агрегата в режим разморозки используется один из двух методов:

  • Контроллеры защиты от замерзания контролируют расход воздуха, давление хладагента, температуру воздуха или змеевика и перепад давления на наружном змеевике для обнаружения накопления инея.
  • Размораживание по температуре и времени запускается и заканчивается таймером с заданным интервалом или датчиком температуры, расположенным на внешнем змеевике. Цикл можно запускать каждые 30, 60 или 90 минут, в зависимости от климата и конструкции системы.

Ненужные циклы разморозки снижают сезонную производительность теплового насоса. В результате метод разморозки по требованию обычно более эффективен, поскольку он запускает цикл разморозки только тогда, когда это необходимо.

Дополнительные источники тепла

Поскольку минимальная рабочая температура наружного воздуха (от -15°C до -25°C) для тепловых насосов с воздушным источником тепла и пониженная теплопроизводительность при очень низких температурах, важно рассмотреть дополнительный источник тепла для воздушного тепла. насосные операции.Дополнительный нагрев также может потребоваться при разморозке тепловым насосом. Доступны различные варианты:

  • All Electric: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде или на электрических плинтусах. Эти элементы сопротивления менее эффективны, чем тепловой насос, но их способность обеспечивать обогрев не зависит от температуры наружного воздуха.
  • Гибридная система: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую ​​как печь или котел.Этот вариант можно использовать в новых установках, а также это хороший вариант, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.

См. последний раздел этой брошюры, Сопутствующее оборудование , для получения дополнительной информации о системах, использующих дополнительные источники тепла. Там вы можете найти обсуждение вариантов того, как запрограммировать вашу систему на переход между использованием теплового насоса и использованием дополнительного источника тепла.

Вопросы энергоэффективности

Чтобы понять этот раздел, обратитесь к предыдущему разделу под названием Введение в эффективность теплового насоса для объяснения того, что представляют собой HSPF и SEER.

В Канаде правила энергоэффективности предписывают минимальную сезонную эффективность отопления и охлаждения, которая должна быть достигнута, чтобы продукт мог продаваться на канадском рынке. В дополнение к этим правилам ваша провинция или территория могут иметь более строгие требования.

Минимальные характеристики для Канады в целом и типичные диапазоны для доступных на рынке продуктов приведены ниже для нагрева и охлаждения. Перед выбором системы важно также проверить, действуют ли какие-либо дополнительные правила в вашем регионе.

Сезонная производительность системы охлаждения, SEER:

  • Минимальный номер SEER (Канада): 14
  • Диапазон, SEER на рынке Доступные продукты: от 14 до 42

Сезонная производительность отопления, HSPF

  • Минимум HSPF (Канада): 7.1 (для региона V)
  • Диапазон, HSPF в доступных на рынке продуктах: от 7,1 до 13,2 (для региона V)

Примечание: коэффициенты HSPF приведены для климатической зоны V AHRI, климат которой подобен Оттаве. Фактическая сезонная эффективность может варьироваться в зависимости от вашего региона. В настоящее время разрабатывается новый стандарт производительности, призванный лучше представить производительность этих систем в регионах Канады.

Фактические значения SEER или HSPF зависят от множества факторов, в первую очередь связанных с конструкцией теплового насоса.Текущие характеристики значительно изменились за последние 15 лет благодаря новым разработкам в технологии компрессоров, конструкции теплообменников, а также улучшенному потоку хладагента и управлению им.

Односкоростные и регулируемые тепловые насосы

Особое значение при рассмотрении эффективности имеет роль новых конструкций компрессоров в улучшении сезонных характеристик. Как правило, агрегаты, работающие при минимальном предписанном SEER и HSPF, характеризуются односкоростными тепловыми насосами . Воздушные тепловые насосы с регулируемой скоростью теперь доступны, которые предназначены для изменения производительности системы, чтобы более точно соответствовать потребности дома в отоплении/охлаждении в данный момент. Это помогает постоянно поддерживать максимальную эффективность, в том числе в более мягких условиях, когда нагрузка на систему ниже.

Совсем недавно на рынке были представлены воздушные тепловые насосы, которые лучше приспособлены для работы в холодном климате Канады. Эти системы, часто называемые тепловыми насосами для холодного климата , сочетают в себе компрессоры переменной производительности с улучшенной конструкцией теплообменника и средствами управления, чтобы максимизировать теплопроизводительность при более низких температурах воздуха, сохраняя при этом высокую эффективность в более мягких условиях.Эти типы систем обычно имеют более высокие значения SEER и HSPF, при этом некоторые системы достигают SEER до 42, а HSPF приближаются к 13.

Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы

Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на электрическую безопасность. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются тепловая и холодопроизводительность и эффективность теплового насоса. Стандартами испытаний производительности воздушных тепловых насосов являются CSA C656, которые (по состоянию на 2014 г.) были согласованы с ANSI/AHRI 210/240-2008, Оценка производительности унитарного оборудования для кондиционирования воздуха и теплового насоса с источником воздуха.Он также заменяет CAN/CSA-C273.3-M91, стандарт производительности для сплит-систем центральных кондиционеров и тепловых насосов.

Рекомендации по размеру

Чтобы правильно подобрать размер вашей системы теплового насоса, важно понимать потребности вашего дома в отоплении и охлаждении. Рекомендуется нанять специалиста по отоплению и охлаждению для выполнения необходимых расчетов. Отопительные и охлаждающие нагрузки должны определяться с использованием общепризнанного метода определения размеров, такого как CSA F280-12 «Определение требуемой мощности обогревательных и охлаждающих устройств жилых помещений».»

Размер вашей системы теплового насоса следует выбирать в соответствии с вашим климатом, нагрузками на отопление и охлаждение здания и целями вашей установки (например, максимизация экономии тепловой энергии вместо замены существующей системы в определенные периоды года). Чтобы помочь в этом процессе, компания NRCan разработала руководство по определению размеров и выбору воздушных тепловых насосов . Это руководство вместе с сопутствующим программным обеспечением предназначено для консультантов по энергетике и проектировщиков механики и находится в свободном доступе для предоставления рекомендаций по подходящему размеру.

Если тепловой насос меньшего размера, вы заметите, что система дополнительного отопления будет использоваться чаще. Несмотря на то, что система меньшего размера по-прежнему будет работать эффективно, вы можете не получить ожидаемой экономии энергии из-за интенсивного использования дополнительной системы отопления.

Аналогичным образом, если тепловой насос слишком большой, желаемая экономия энергии может быть не достигнута из-за неэффективной работы в более мягких условиях. В то время как система дополнительного отопления работает реже, в более теплых условиях окружающей среды тепловой насос производит слишком много тепла, и агрегат включается и выключается, что вызывает дискомфорт, износ теплового насоса и потребление электроэнергии в режиме ожидания.Поэтому важно хорошо понимать свою отопительную нагрузку и рабочие характеристики теплового насоса для достижения оптимальной экономии энергии.

Другие критерии отбора

Помимо размера, следует учитывать несколько дополнительных факторов производительности:

  • HSPF: Выберите блок с настолько высоким значением HSPF, насколько это возможно. Для блоков с сопоставимыми рейтингами HSPF проверьте их рейтинги в установившемся режиме при –8,3 °C, низкотемпературном рейтинге.Блок с более высоким значением будет самым эффективным в большинстве регионов Канады.
  • Разморозка: Выберите агрегат с управлением разморозкой по запросу. Это сводит к минимуму циклы разморозки, что снижает потребление дополнительной энергии и энергии теплового насоса.
  • Уровень шума: Звук измеряется в децибелах (дБ). Чем ниже значение, тем ниже мощность звука, излучаемого наружным блоком. Чем выше уровень децибел, тем громче шум. Уровень шума большинства тепловых насосов составляет 76 дБ или ниже.

Рекомендации по установке

Воздушные тепловые насосы должны устанавливаться квалифицированным подрядчиком. Проконсультируйтесь с местным специалистом по отоплению и охлаждению, чтобы выбрать размер, установить и обслуживать ваше оборудование, чтобы обеспечить эффективную и надежную работу. Если вы хотите установить тепловой насос для замены или дополнения вашей центральной печи, вы должны знать, что тепловые насосы обычно работают при более высоких потоках воздуха, чем печные системы. В зависимости от размера вашего нового теплового насоса могут потребоваться некоторые модификации воздуховодов, чтобы избежать дополнительного шума и использования энергии вентилятора.Ваш подрядчик сможет дать вам рекомендации по вашему конкретному случаю.

Стоимость установки теплового насоса с воздушным источником зависит от типа системы, ваших проектных целей и любого существующего отопительного оборудования и воздуховодов в вашем доме. В некоторых случаях для поддержки новой установки теплового насоса могут потребоваться дополнительные модификации воздуховодов или электропроводки.

Рекомендации по эксплуатации

При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:

  • Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть дополнительная электрическая система (например, плинтусы или резистивные элементы в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы. Это поможет максимально увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется уставка на 2–3 °C ниже уставки температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
  • Настройка для эффективной разморозки. Вы можете сократить энергопотребление, настроив систему на отключение внутреннего вентилятора во время циклов разморозки. Это может быть выполнено вашим установщиком. Однако важно отметить, что при такой настройке разморозка может занять немного больше времени.
  • Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем печные системы, поэтому они труднее реагируют на глубокие перепады температуры. Должны использоваться умеренные понижения температуры не более чем на 2°C или должен использоваться «умный» термостат, который включает систему раньше, в ожидании восстановления после понижения температуры.Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.
  • Оптимизируйте направление воздушного потока. Если у вас есть внутренний блок, монтируемый на стене, рассмотрите возможность регулировки направления воздушного потока, чтобы обеспечить максимальный комфорт. Большинство производителей рекомендуют направлять поток воздуха вниз при обогреве и к пассажирам при охлаждении.
  • Оптимизация настроек вентилятора. Также не забудьте отрегулировать настройки вентилятора, чтобы обеспечить максимальный комфорт. Чтобы максимизировать тепло, отдаваемое тепловым насосом, рекомендуется установить скорость вентилятора на высокую или «Авто».При охлаждении, чтобы также улучшить осушение, рекомендуется «низкая» скорость вращения вентилятора.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Надлежащее техническое обслуживание имеет решающее значение для обеспечения эффективной, надежной работы и длительного срока службы теплового насоса. Вы должны иметь квалифицированного подрядчика для ежегодного обслуживания вашего устройства, чтобы убедиться, что все в хорошем рабочем состоянии.

Помимо ежегодного технического обслуживания, есть несколько простых вещей, которые вы можете сделать, чтобы обеспечить надежную и эффективную работу.Обязательно меняйте или чистите воздушный фильтр каждые 3 месяца, так как забитые фильтры уменьшат поток воздуха и снизят эффективность вашей системы. Кроме того, убедитесь, что вентиляционные отверстия и вентиляционные отверстия в вашем доме не заблокированы мебелью или ковровым покрытием, так как недостаточный приток воздуха к вашему устройству или от него может сократить срок службы оборудования и снизить эффективность системы.

Эксплуатационные расходы

Экономия энергии за счет установки теплового насоса поможет сократить ежемесячные счета за электроэнергию. Достижение сокращения ваших счетов за электроэнергию в значительной степени зависит от цены на электроэнергию по сравнению с другими видами топлива, такими как природный газ или мазут, а также, в случае модернизации, от того, какой тип системы заменяется.

Тепловые насосы в целом имеют более высокую стоимость по сравнению с другими системами, такими как печи или электрические плинтусы, из-за количества компонентов в системе. В некоторых регионах и случаях эти дополнительные затраты могут быть компенсированы за относительно короткий период времени за счет экономии затрат на коммунальные услуги. Однако в других регионах этот период может быть продлен из-за различных тарифов на коммунальные услуги. Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.

Ожидаемый срок службы и гарантии

Срок службы воздушных тепловых насосов

составляет от 15 до 20 лет. Компрессор является важным компонентом системы.

На большинство тепловых насосов распространяется годовая гарантия на детали и сборку, а также дополнительная гарантия на компрессор от пяти до десяти лет (только на детали). Тем не менее, гарантии варьируются между производителями, поэтому проверьте мелкий шрифт.

Геотермальные тепловые насосы

Геотермальные тепловые насосы используют землю или грунтовые воды в качестве источника тепловой энергии в режиме обогрева и в качестве поглотителя для отвода энергии в режиме охлаждения.Эти типы систем содержат два ключевых компонента:

  • Грунтовый теплообменник: Это теплообменник, используемый для добавления или отвода тепловой энергии от земли или грунта. Возможны различные конфигурации теплообменника, которые объясняются далее в этом разделе.
  • Тепловой насос: Вместо воздуха в геотермальных тепловых насосах в качестве источника (при обогреве) или стока (при охлаждении) используется жидкость, протекающая через грунтовый теплообменник.
    Со стороны здания возможны как воздушные, так и гидравлические (водяные) системы.Рабочие температуры со стороны здания очень важны для гидравлических систем. Тепловые насосы работают более эффективно при нагреве при более низких температурах от 45 до 50°C, что делает их более подходящими для теплых полов или фанкойлов. Следует соблюдать осторожность при рассмотрении возможности их использования с высокотемпературными радиаторами, для которых требуется температура воды выше 60°C, поскольку эти температуры обычно превышают пределы для большинства бытовых тепловых насосов.

В зависимости от того, как взаимодействуют тепловой насос и грунтовый теплообменник, возможны две различные классификации систем:

  • Вторичный контур: В грунтовом теплообменнике используется жидкость (грунтовые воды или антифриз).Тепловая энергия, передаваемая от земли к жидкости, доставляется к тепловому насосу через теплообменник.
  • Direct Expansion (DX): В качестве жидкости в грунтовом теплообменнике используется хладагент. Тепловая энергия, извлекаемая хладагентом из земли, используется непосредственно тепловым насосом — дополнительный теплообменник не требуется.
    В этих системах наземный теплообменник является частью самого теплового насоса, выполняя функции испарителя в режиме обогрева и конденсатора в режиме охлаждения.

Геотермальные тепловые насосы могут удовлетворить ряд потребностей в комфорте в вашем доме, в том числе:

  • Только отопление: Тепловой насос используется только для отопления. Это может включать как отопление помещений, так и производство горячей воды.
  • Отопление с «активным охлаждением»: Тепловой насос используется как для отопления, так и для охлаждения
  • Отопление с «пассивным охлаждением»: Тепловой насос используется при обогреве и в обход при охлаждении. При охлаждении жидкость из здания охлаждается непосредственно в грунтовом теплообменнике.

Операции нагрева и «активного охлаждения» описаны в следующем разделе.

Основные преимущества геотермальных тепловых насосов

Эффективность

В Канаде, где температура воздуха может опускаться ниже –30°C, наземные системы могут работать более эффективно, поскольку они используют преимущества более высоких и стабильных температур грунта. Типичная температура воды, поступающей в геотермальный тепловой насос, как правило, выше 0°C, что дает КПД около 3 для большинства систем в самые холодные зимние месяцы.

Энергосбережение

Геотермальные системы существенно снизят ваши расходы на отопление и охлаждение. Экономия затрат на тепловую энергию по сравнению с электрическими печами составляет около 65%.

В среднем хорошо спроектированная геотермальная система обеспечивает экономию примерно на 10-20 % больше, чем лучший в своем классе воздушный тепловой насос для холодного климата, рассчитанный на покрытие большей части отопительной нагрузки здания. Это связано с тем, что зимой температура под землей выше, чем температура воздуха.В результате тепловой насос с использованием грунта может обеспечить больше тепла в течение зимы, чем тепловой насос с использованием воздуха.

Фактическая экономия энергии будет варьироваться в зависимости от местного климата, эффективности существующей системы отопления, затрат на топливо и электроэнергию, размера установленного теплового насоса, конфигурации скважины и сезонного энергетического баланса, а также показателей эффективности теплового насоса при Условия рейтинга CSA.

Как работает система наземного источника?

Геотермальные тепловые насосы состоят из двух основных частей: грунтового теплообменника и теплового насоса.В отличие от воздушных тепловых насосов, в которых один теплообменник находится снаружи, в системах с наземным источником тепловой насос находится внутри дома.

Конструкции грунтовых теплообменников можно классифицировать как:

  • Замкнутый контур: Замкнутые системы собирают тепло из земли с помощью непрерывного контура трубопровода, проложенного под землей. Раствор антифриза (или хладагент в случае системы DX с наземным источником), который был охлажден системой охлаждения теплового насоса до температуры на несколько градусов ниже температуры внешней почвы, циркулирует по трубопроводу и поглощает тепло из почвы.
    Общие схемы расположения трубопроводов в системах с замкнутым контуром включают горизонтальные, вертикальные, диагональные и наземные системы пруда/озера (эти схемы обсуждаются ниже в разделе «Соображения по проектированию» ).
  • Открытый контур: Открытые системы используют тепло, сохраненное в подземных водоемах. Вода поднимается через скважину прямо в теплообменник, где извлекается ее тепло. Затем вода сбрасывается либо в надземный водоем, такой как ручей или пруд, либо обратно в тот же подземный водоем через отдельный колодец.

Выбор наружной трубопроводной системы зависит от климата, состояния почвы, доступной земли, местных затрат на установку на объекте, а также муниципальных и региональных правил. Например, системы с открытым контуром разрешены в Онтарио, но не разрешены в Квебеке. Некоторые муниципалитеты запретили системы DX, потому что муниципальный источник воды является водоносным горизонтом.

Цикл нагрева

В цикле отопления грунтовые воды, смесь антифриза или хладагент (который циркулирует по подземной системе трубопроводов и забирает тепло из почвы) возвращаются к тепловому насосу внутри дома.В системах с грунтовыми водами или смесью антифризов он затем проходит через первичный теплообменник, заполненный хладагентом. В системах DX хладагент поступает в компрессор напрямую, без промежуточного теплообменника.

Тепло передается хладагенту, который закипает, превращаясь в низкотемпературный пар. В открытой системе грунтовые воды затем откачиваются обратно и сбрасываются в пруд или в колодец. В системе с замкнутым контуром смесь антифриза или хладагент откачивается обратно в подземную систему трубопроводов для повторного нагрева.

Реверсивный клапан направляет пары хладагента в компрессор. Затем пар сжимается, что уменьшает его объем и заставляет его нагреваться.

Наконец, реверсивный клапан направляет горячий газ в змеевик конденсатора, где он отдает свое тепло воздушной или водяной системе для обогрева дома. Отдав свое тепло, хладагент проходит через расширительное устройство, где его температура и давление снижаются еще больше, прежде чем он возвращается в первый теплообменник или на землю в системе DX, чтобы снова начать цикл.

Цикл охлаждения

Цикл «активного охлаждения» в основном противоположен циклу нагрева. Направление потока хладагента изменяется реверсивным клапаном. Хладагент забирает тепло из воздуха в доме и передает его непосредственно в системах DX или грунтовым водам или смеси антифриза. Затем тепло перекачивается наружу, в водоем или возвратный колодец (в открытой системе) или в подземный трубопровод (в замкнутой системе). Часть этого избыточного тепла может быть использована для предварительного нагрева горячей воды для бытовых нужд.

В отличие от тепловых насосов с воздушным источником тепла, системы с источником тепла из земли не требуют цикла оттаивания. Температура под землей намного стабильнее температуры воздуха, а сам блок теплового насоса находится внутри; поэтому проблем с морозом не возникает.

Части системы

Геотермальные тепловые насосы состоят из трех основных компонентов: самого теплового насоса, жидкого теплоносителя (открытая система или замкнутый контур) и распределительной системы (воздушной или гидравлической), которая распределяет тепловую энергию от тепловой насос к зданию.

Геотермальные тепловые насосы имеют разную конструкцию. Для воздушных систем автономные блоки объединяют воздуходувку, компрессор, теплообменник и змеевик конденсатора в одном шкафу. Сплит-системы позволяют добавить змеевик в печь с принудительной подачей воздуха и использовать существующий воздуходувку и печь. В гидравлических системах теплообменники источника и стока, а также компрессор находятся в одном шкафу.

Вопросы энергоэффективности

Как и воздушные тепловые насосы, геотермальные тепловые насосы доступны с различной эффективностью.См. предыдущий раздел под названием Введение в эффективность теплового насоса для объяснения того, что представляют собой COP и EER. Ниже приведены диапазоны COP и EER для доступных на рынке единиц.

Грунтовые воды или системы с открытым контуром

Отопление

  • Минимальный КПД нагрева: 3,6
  • Ассортимент, COP отопления Доступные на рынке продукты: от 3,8 до 5,0

Охлаждение

  • Минимальный EER: 16,2
  • Диапазон
  • , EER на рынке Доступные продукты: 19.от 1 до 27,5

Приложения с замкнутым контуром

Отопление

  • Минимальный КПД нагрева: 3,1
  • Ассортимент, COP отопления Доступные на рынке продукты: от 3,2 до 4,2

Охлаждение

  • Минимальный EER: 13,4
  • Диапазон, EER в доступных на рынке продуктах: от 14,6 до 20,4

Минимальная эффективность для каждого типа регулируется на федеральном уровне, а также в некоторых провинциальных юрисдикциях. Произошло резкое улучшение эффективности наземных систем.Те же разработки в области компрессоров, двигателей и средств управления, которые доступны производителям тепловых насосов с воздушным источником, приводят к более высокому уровню эффективности систем с использованием земли.

В системах нижнего уровня обычно используются двухступенчатые компрессоры, теплообменники хладагент-воздух относительно стандартного размера и теплообменники хладагент-вода увеличенного размера с увеличенной поверхностью. В агрегатах с высокой эффективностью, как правило, используются многоступенчатые компрессоры или компрессоры с регулируемой скоростью, внутренние вентиляторы с регулируемой скоростью или и то, и другое.Описание односкоростных и регулируемых тепловых насосов см. в разделе Воздушный тепловой насос .

Сертификация, стандарты и рейтинговые шкалы

Канадская ассоциация стандартов (CSA) в настоящее время проверяет все тепловые насосы на электрическую безопасность. Стандарт производительности определяет испытания и условия испытаний, при которых определяются тепловая и холодопроизводительность и эффективность теплового насоса. Стандартами тестирования производительности для наземных систем являются CSA C13256 (для систем вторичного контура) и CSA C748 (для систем DX).

Рекомендации по размеру

Важно, чтобы грунтовой теплообменник соответствовал мощности теплового насоса. Системы, которые не сбалансированы и не могут пополнять энергию, полученную из скважины, будут со временем работать все хуже, пока тепловой насос больше не сможет извлекать тепло.

Как и в случае с системами тепловых насосов с воздушным источником, как правило, не рекомендуется выбирать размер системы с источником тепла из земли для обеспечения всего тепла, необходимого для дома. В целях экономической эффективности система, как правило, должна быть рассчитана на покрытие большей части годовой потребности домохозяйства в тепловой энергии.Периодическая пиковая нагрузка на отопление в суровых погодных условиях может быть обеспечена за счет дополнительной системы отопления.

Теперь доступны системы

с вентиляторами и компрессорами с регулируемой скоростью. Этот тип системы может удовлетворить все нагрузки по охлаждению и большинству нагрузок по обогреву на низкой скорости, при этом высокая скорость требуется только для высоких нагрузок по обогреву. Описание односкоростных и регулируемых тепловых насосов см. в разделе Воздушный тепловой насос .

Доступны системы различных размеров, подходящие для канадского климата.Жилые блоки имеют номинальные размеры (охлаждение с замкнутым контуром) от 1,8 кВт до 21,1 кВт (от 6 000 до 72 000 БТЕ/ч) и включают варианты горячего водоснабжения (ГВС).

Рекомендации по проектированию

В отличие от воздушных тепловых насосов, геотермальные тепловые насосы требуют грунтового теплообменника для сбора и рассеивания тепла под землей.

Системы с открытым контуром

В открытой системе в качестве источника тепла используются грунтовые воды из обычной скважины. Грунтовые воды перекачиваются в теплообменник, где извлекается тепловая энергия и используется в качестве источника для теплового насоса.Подземные воды, выходящие из теплообменника, затем снова закачиваются в водоносный горизонт.

Другой способ сброса использованной воды – через отводной колодец, который представляет собой второй колодец, возвращающий воду в землю. Отводная скважина должна иметь достаточную мощность для утилизации всей воды, прошедшей через тепловой насос, и должна быть установлена ​​квалифицированным бурильщиком скважин. Если у вас есть дополнительная существующая скважина, ваш подрядчик по тепловым насосам должен нанять бурильщика, чтобы убедиться, что она подходит для использования в качестве отводной скважины.Независимо от используемого подхода система должна быть спроектирована таким образом, чтобы предотвратить любой ущерб окружающей среде. Тепловой насос просто отводит или добавляет тепло к воде; не добавляются загрязняющие вещества. Единственным изменением воды, возвращаемой в окружающую среду, является незначительное повышение или понижение температуры. Важно проконсультироваться с местными властями, чтобы понять какие-либо положения или правила, касающиеся систем с открытым контуром в вашем регионе.

Размер теплового насоса и спецификации производителя определяют количество воды, необходимое для открытой системы.Потребность в воде для конкретной модели теплового насоса обычно выражается в литрах в секунду (л/с) и указывается в технических характеристиках этого агрегата. Тепловой насос мощностью 10 кВт (34 000 БТЕ/ч) будет потреблять от 0,45 до 0,75 л/с во время работы.

Комбинация колодца и насоса должна быть достаточно большой, чтобы поставлять воду, необходимую тепловому насосу, в дополнение к вашим потребностям в воде для бытовых нужд. Возможно, вам придется увеличить бак под давлением или модифицировать водопровод, чтобы обеспечить подачу достаточного количества воды к тепловому насосу.

Плохое качество воды может вызвать серьезные проблемы в открытых системах. Вы не должны использовать воду из источника, пруда, реки или озера в качестве источника для вашей системы теплового насоса. Частицы и другие вещества могут засорить систему теплового насоса и вывести ее из строя за короткий промежуток времени. Вы также должны проверить воду на кислотность, жесткость и содержание железа перед установкой теплового насоса. Ваш подрядчик или производитель оборудования может сообщить вам, какой уровень качества воды является приемлемым и при каких обстоятельствах могут потребоваться специальные материалы теплообменника.

Установка открытой системы часто регулируется местными законами о зонировании или требованиями лицензирования. Свяжитесь с местными властями, чтобы определить, действуют ли ограничения в вашем регионе.

Замкнутые системы

Замкнутая система получает тепло из самой земли, используя непрерывный контур из подземных пластиковых труб. Медные трубки используются в системах DX. Труба подсоединяется к внутреннему тепловому насосу, образуя герметичный подземный контур, по которому циркулирует раствор антифриза или хладагент.В то время как открытая система отводит воду из колодца, система с замкнутым контуром рециркулирует раствор антифриза в трубе под давлением.

Труба размещается в одном из трех типов расположения:

  • Вертикальное: Вертикальное расположение замкнутого контура является подходящим выбором для большинства загородных домов, где площадь участка ограничена. Трубопровод вставляется в просверленные отверстия диаметром 150 мм (6 дюймов) на глубину от 45 до 150 м (от 150 до 500 футов) в зависимости от состояния грунта и размера системы.В отверстия вставляются П-образные петли из трубы. Системы DX могут иметь отверстия меньшего диаметра, что снижает затраты на бурение.
  • Диагональный (угловой): Диагональный (угловой) замкнутый контур аналогичен вертикальному замкнутому контуру; однако скважины расположены под углом. Этот тип расположения используется там, где пространство очень ограничено, а доступ ограничен одной точкой входа.
  • Горизонтальное: Горизонтальное расположение чаще встречается в сельской местности, где недвижимость больше.Труба укладывается в траншеи обычно глубиной от 1,0 до 1,8 м (от 3 до 6 футов) в зависимости от количества труб в траншее. Как правило, на тонну мощности теплового насоса требуется от 120 до 180 м (от 400 до 600 футов) труб. Например, для хорошо изолированного дома площадью 185 м2 (2000 кв. футов) обычно требуется трехтонная система, для которой требуется от 360 до 540 м (от 1200 до 1800 футов) труб.
    Наиболее распространенная конструкция горизонтального теплообменника представляет собой две трубы, расположенные рядом в одной траншее. В других конструкциях с горизонтальными петлями в каждой траншее используется четыре или шесть труб, если площадь участка ограничена.Другой дизайн, иногда используемый там, где площадь ограничена, — это «спираль», которая описывает его форму.

Независимо от выбранной компоновки, все трубопроводы для систем с раствором антифриза должны быть изготовлены из полиэтилена или полибутилена серии не ниже 100 с термически сваренными соединениями (в отличие от фитингов с зазубринами, хомутов или клеевых соединений), чтобы обеспечить герметичность соединений в течение всего срока службы. трубопровода. При правильной установке эти трубы прослужат от 25 до 75 лет. Они не подвержены влиянию химических веществ, содержащихся в почве, и обладают хорошими теплопроводными свойствами.Раствор антифриза должен быть приемлем для местных природоохранных органов. В системах DX используются медные трубки холодильного класса.

Ни вертикальные, ни горизонтальные петли не оказывают отрицательного воздействия на ландшафт, если вертикальные скважины и траншеи должным образом засыпаны и утрамбованы (плотно утрамбованы).

При установке горизонтальной петли используются траншеи шириной от 150 до 600 мм (от 6 до 24 дюймов). Это оставляет голые участки, которые можно восстановить с помощью семян травы или дерна.Вертикальные петли требуют мало места и меньше повреждают газон.

Важно, чтобы горизонтальные и вертикальные петли были установлены квалифицированным подрядчиком. Пластиковые трубы должны быть термически сплавлены, и должен быть хороший контакт между землей и трубой для обеспечения хорошей теплопередачи, такой как достигается при заливке шпуров цементным раствором Tremie. Последнее особенно важно для вертикальных теплообменных систем. Неправильная установка может привести к снижению производительности теплового насоса.

Рекомендации по установке

Как и в случае с воздушными тепловыми насосами, геотермальные тепловые насосы должны проектироваться и устанавливаться квалифицированными подрядчиками.Проконсультируйтесь с местным подрядчиком по тепловым насосам для проектирования, установки и обслуживания вашего оборудования, чтобы обеспечить эффективную и надежную работу. Кроме того, убедитесь, что все инструкции производителей тщательно соблюдаются. Все установки должны соответствовать требованиям CSA C448 Series 16, стандарту установки, установленному Канадской ассоциацией стандартов.

Общая стоимость установки наземных систем варьируется в зависимости от конкретных условий. Стоимость установки варьируется в зависимости от типа грунтового коллектора и технических характеристик оборудования.Дополнительные затраты на такую ​​систему могут быть возмещены за счет экономии затрат на электроэнергию в течение всего лишь 5 лет. Срок окупаемости зависит от множества факторов, таких как состояние почвы, нагрузки на отопление и охлаждение, сложность модернизации ОВКВ, местные тарифы на коммунальные услуги и заменяемый источник топлива для отопления. Обратитесь в свою электроэнергетическую компанию, чтобы оценить преимущества инвестирования в систему заземления. Иногда для одобренных установок предлагается недорогой план финансирования или поощрение.Важно работать с вашим подрядчиком или консультантом по энергетике, чтобы получить оценку экономики тепловых насосов в вашем районе и потенциальной экономии, которую вы можете достичь.

Рекомендации по эксплуатации

При эксплуатации теплового насоса следует учитывать несколько важных моментов:

  • Оптимизация уставок теплового насоса и дополнительной системы. Если у вас есть дополнительная электрическая система (например, плинтусы или резистивные элементы в воздуховоде), обязательно используйте более низкую уставку температуры для вашей дополнительной системы.Это поможет максимально увеличить количество тепла, которое тепловой насос обеспечивает вашему дому, снизив потребление энергии и счета за коммунальные услуги. Рекомендуется уставка на 2–3 °C ниже уставки температуры нагрева теплового насоса. Проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной уставки для вашей системы.
  • Минимизация понижения температуры. Тепловые насосы реагируют медленнее, чем печные системы, поэтому они труднее реагируют на глубокие перепады температуры. Должны использоваться умеренные понижения температуры не более чем на 2°C или должен использоваться «умный» термостат, который включает систему раньше, в ожидании восстановления после понижения температуры.Опять же, проконсультируйтесь со своим подрядчиком по установке относительно оптимальной пониженной температуры для вашей системы.

Рекомендации по техническому обслуживанию

Раз в год квалифицированный подрядчик должен выполнять техническое обслуживание, чтобы ваша система оставалась эффективной и надежной.

Если у вас воздушная распределительная система, вы также можете поддерживать более эффективную работу, заменяя или очищая фильтр каждые 3 месяца. Вы также должны убедиться, что ваши вентиляционные отверстия и регистры не заблокированы какой-либо мебелью, ковровым покрытием или другими предметами, которые могут препятствовать циркуляции воздуха.

Эксплуатационные расходы

Эксплуатационные расходы системы наземного источника обычно значительно ниже, чем у других систем отопления, из-за экономии топлива. Квалифицированные установщики тепловых насосов должны быть в состоянии предоставить вам информацию о том, сколько электроэнергии будет потреблять конкретная система наземного источника.

Относительная экономия будет зависеть от того, используете ли вы в настоящее время электричество, нефть или природный газ, а также от относительной стоимости различных источников энергии в вашем районе.Запустив тепловой насос, вы будете использовать меньше газа или масла, но больше электроэнергии. Если вы живете в районе с дорогим электричеством, ваши эксплуатационные расходы могут быть выше.

Ожидаемый срок службы и гарантии

Срок службы геотермальных тепловых насосов обычно составляет от 20 до 25 лет. Это выше, чем у воздушных тепловых насосов, поскольку компрессор подвергается меньшим термическим и механическим нагрузкам и защищен от воздействия окружающей среды. Срок службы самого контура заземления приближается к 75 годам.

На большинство геотермальных тепловых насосов распространяется годовая гарантия на детали и сборку, а некоторые производители предлагают программы расширенной гарантии. Тем не менее, гарантии варьируются между производителями, поэтому обязательно проверьте мелкий шрифт.

Сопутствующее оборудование

Модернизация электрической службы

Вообще говоря, нет необходимости модернизировать электрическую сеть при установке дополнительного теплового насоса с источником воздуха. Однако возраст службы и общая электрическая нагрузка дома могут потребовать модернизации.

Электрическая сеть на 200 ампер обычно требуется для установки либо полностью электрического воздушного теплового насоса, либо геотермального теплового насоса. При переходе с системы отопления на природном газе или мазуте может потребоваться модернизация электрической панели.

Дополнительные системы отопления

Тепловые насосы с воздушным источником

Воздушные тепловые насосы имеют минимальную рабочую температуру наружного воздуха и могут частично терять способность обогрева при очень низких температурах.Из-за этого большинству установок с воздушным источником требуется дополнительный источник тепла для поддержания температуры в помещении в самые холодные дни. Дополнительный нагрев также может потребоваться при разморозке тепловым насосом.

Большинство систем с воздушным источником отключаются при одной из трех температур, которые могут быть установлены подрядчиком по установке:

  • Точка теплового баланса: Температура, ниже которой тепловой насос не имеет достаточной мощности для удовлетворения потребностей здания в отоплении самостоятельно.
  • Точка экономического баланса: Температура, ниже которой соотношение электроэнергии и дополнительного топлива (например, природного газа) означает, что использование дополнительной системы более рентабельно.
  • Температура отключения: Минимальная рабочая температура теплового насоса.

Большинство дополнительных систем можно разделить на две категории:

  • Гибридные системы: В гибридной системе воздушный тепловой насос использует дополнительную систему, такую ​​как печь или котел.Этот вариант можно использовать в новых установках, а также это хороший вариант, когда тепловой насос добавляется к существующей системе, например, когда тепловой насос устанавливается вместо центрального кондиционера.
    Эти типы систем поддерживают переключение между тепловым насосом и дополнительными операциями в соответствии с тепловым или экономическим балансом.
    Эти системы не могут работать одновременно с тепловым насосом – работает либо тепловой насос, либо работает газовая/масляная печь.
  • Все электрические системы: В этой конфигурации работа теплового насоса дополняется элементами электрического сопротивления, расположенными в воздуховоде или на электрических плинтусах.
    Эти системы могут работать одновременно с тепловым насосом и поэтому могут использоваться в стратегиях контроля точки баланса или температуры отсечки.

Датчик наружной температуры отключает тепловой насос, когда температура падает ниже заданного предела. Ниже этой температуры работает только система дополнительного нагрева. Датчик обычно настраивается на отключение при температуре, соответствующей точке экономического баланса, или при температуре наружного воздуха, ниже которой обогрев с помощью системы дополнительного отопления, а не теплового насоса.

Геотермальные тепловые насосы

Наземные системы продолжают работать независимо от температуры наружного воздуха и, как таковые, не подпадают под подобные эксплуатационные ограничения. Система дополнительного отопления обеспечивает только тепло, превышающее номинальную мощность геотермальной установки.

Термостаты

Обычные термостаты

Большинство канальных односкоростных систем тепловых насосов в жилых домах оснащены внутренним термостатом «двухступенчатый нагрев / одноступенчатое охлаждение» .Первый этап требует тепла от теплового насоса, если температура падает ниже заданного уровня. Второй этап требует тепла от системы дополнительного отопления, если температура в помещении продолжает падать ниже желаемой температуры. Бесканальные бытовые тепловые насосы с воздушным источником обычно устанавливаются с одноступенчатым термостатом нагрева/охлаждения или, во многих случаях, со встроенным термостатом, который настраивается с помощью пульта дистанционного управления, который поставляется вместе с агрегатом.

Наиболее распространенным типом используемого термостата является тип «установил и забыл» типа .Перед установкой желаемой температуры установщик консультируется с вами. Как только это будет сделано, вы можете забыть о термостате; он автоматически переключит систему из режима нагрева в режим охлаждения или наоборот.

В этих системах используются наружные термостаты двух типов. Первый тип управляет работой системы дополнительного нагрева электрического сопротивления. Это тот же тип термостата, который используется с электрической печью. Он включает различные ступени обогревателей по мере того, как температура наружного воздуха постепенно падает.Это гарантирует, что необходимое количество дополнительного тепла будет подаваться в соответствии с внешними условиями, что максимизирует эффективность и экономит ваши деньги. Второй тип просто отключает воздушный тепловой насос, когда температура наружного воздуха падает ниже заданного уровня.

Отказы термостата могут не дать таких же преимуществ в системах с тепловым насосом, как в более традиционных системах отопления. В зависимости от величины понижения температуры и падения температуры тепловой насос может быть не в состоянии поставлять все тепло, необходимое для доведения температуры до желаемого уровня в кратчайшие сроки.Это может означать, что система дополнительного отопления работает до тех пор, пока тепловой насос не «догонит». Это уменьшит экономию, которую вы, возможно, ожидали получить, установив тепловой насос. См. обсуждение в предыдущих разделах о минимизации понижения температуры.

Программируемые термостаты

Программируемые термостаты для тепловых насосов доступны сегодня у большинства производителей тепловых насосов и их представителей. В отличие от обычных термостатов, эти термостаты обеспечивают экономию за счет снижения температуры в периоды отсутствия людей или в ночное время.Хотя у разных производителей это достигается по-разному, тепловой насос возвращает дом к желаемому уровню температуры с минимальным дополнительным отоплением или без него. Для тех, кто привык к понижению температуры и программируемым термостатам, это может быть выгодным вложением. Другие функции, доступные с некоторыми из этих электронных термостатов, включают следующее:

  • Программируемое управление, позволяющее пользователю выбирать автоматический режим работы теплового насоса или вентилятора в зависимости от времени суток и дня недели.
  • Улучшенный контроль температуры по сравнению с обычными термостатами.
  • Нет необходимости в наружных термостатах, так как электронный термостат требует дополнительного тепла только при необходимости.
  • Нет необходимости в управлении наружным термостатом для дополнительных тепловых насосов.

Экономия от программируемых термостатов сильно зависит от типа и размеров вашей системы теплового насоса. Для систем с регулируемой скоростью понижения скорости могут позволить системе работать на более низкой скорости, уменьшая износ компрессора и способствуя повышению эффективности системы.

Системы распределения тепла

Системы тепловых насосов обычно обеспечивают больший объем воздушного потока при более низкой температуре по сравнению с печными системами. Таким образом, очень важно изучить поток приточного воздуха вашей системы и сравнить его с пропускной способностью существующих воздуховодов. Если воздушный поток теплового насоса превышает пропускную способность вашего существующего воздуховода, у вас могут возникнуть проблемы с шумом или повышенное потребление энергии вентилятором.

Новые системы тепловых насосов должны проектироваться в соответствии с установленной практикой.Если установка представляет собой модернизацию, необходимо тщательно проверить существующую систему воздуховодов, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям.

Сноски

Сноска 1

HSPF в регионе 5 лучше всего отражает производительность теплового насоса в регионе Оттава. Фактические HSPF могут быть ниже в регионах с повышенным градусо-днями отопления. Хотя многие более холодные регионы Канады по-прежнему относятся к региону 5, предоставленное значение HSPF может не полностью отражать фактическую производительность системы.

Вернуться к рефереру сноски 1

Балансировка систем отопления: Полное руководство

Некоторые системы отопления могут быть абсолютным кошмаром для балансировки, независимо от того, сколько вы с этим боретесь, вы просто не можете заставить все это работать сразу! Это руководство поможет вам понять лучший способ балансировки систем отопления.

Обычно это происходит в более крупных системах, и многие скажут, что это означает, что вам, вероятно, нужно гидравлическое разделение. Тем не менее, у нас есть несколько советов, которые мы подобрали на этом пути, которые сэкономят ТОННУ времени на балансировку в конце работы.Сделать те системы, которые невозможно сбалансировать, очень просто!!

Так что же такое балансировка систем отопления?

Балансировка систем отопления — это просто обеспечение равномерного нагрева всех радиаторов или излучателей. Для систем, использующих компенсацию погоды или нагрузки, это гарантирует, что в каждой комнате дома будет точная температура, а не в некоторых комнатах будет слишком жарко, а в некоторых слишком холодно. Слишком большая подача на радиаторы приведет к перегреву помещений, меньшая подача – к перегреву помещений.

Со старыми системами включения/выключения это было бы больше связано со временем нагрева и, возможно, с меньшей проблемой, если у вас есть TRV и ваша эталонная комната (комната с термостатом) немного уравновешена.Эта статья, как и все статьи Heat Geek, на самом деле не о системах включения / выключения, а больше о современных модулирующих системах отопления, которые должны быть стандартом.

Балансировка НЕ ​​увеличивает конденсацию в котле вопреки распространенному мнению. Получение правильного перепада температуры в системе достигается за счет управления скоростью насоса. Однако, если у вас нет насоса с высокими настройками, и вы не ограничиваете все свои клапаны, чтобы замедлить обратный поток, это будет экспоненциально расточительно с энергией насоса.Главное не задушить насос и не тратить энергию впустую. У вас всегда должен быть хотя бы один клапан полностью открытым.

Однако неправильная балансировка или ее отсутствие снижает производительность системы в целом, это будет выглядеть как более низкая дельта Т на котлах, работающих только на тепло, где насосы не связаны с горелками. Подробнее в нашей статье Повышает ли балансировка КПД котла?

Почему балансировать некоторые системы отопления так сложно?

Есть несколько основных причин, по которым балансировка становится сложной, и понимание того, почему это ваш первый шаг.Вот краткий обзор со ссылками на дополнительную информацию.

Первая и основная причина в том, что у вас в системе высокие перепады давления. Это может быть связано с использованием трубопровода меньшего диаметра или с тем, что система просто большая / давно эксплуатируется. Чтобы понять больше, взгляните на «взаимосвязь давления и потока».

Есть два способа обойти эту проблему;

Мы можем использовать один из многих доступных нам методов компоновки трубопроводов, чтобы свести к минимуму перепады давления, дополнительная информация об этом находится внизу статьи, и мы можем использовать лучшие балансировочные клапаны!

Мы не можем не подчеркнуть этого достаточно, выбор неправильных запорных клапанов может вызвать у вас полную головную боль, и большинство не знает, что есть какая-то разница!

Другие причины могут быть связаны с используемым методом балансировки.

Например, некоторые инженеры пытаются добиться идеальной разницы температур (или DT) в 20°C на каждом радиаторе. На наш взгляд, это ненужно и сложно.

Еще проблема в том, что некоторые инженеры при балансировке (режим трубочиста) ставят котел на полную мощность. Это заставит котел попытаться установить максимальную мощность котла в систему, которая, скорее всего, будет иметь мощность радиатора лишь в несколько раз меньше размера котла. Это всегда будет приводить к крошечной разнице t, так как система не может перемещать тепло.Это, в свою очередь, также не будет иметь точного расхода, когда котел вернется в нормальный режим работы, и означает, что вы будете балансировать для сценария, который никогда не произойдет.

Наконец, хотя в большинстве случаев они могут быть достаточно хорошими, они могут использовать совершенно неправильные клапаны! Обратите внимание, что перед тем, как мы сказали о лучших клапанах, некоторые запорные клапаны вообще не предназначены для балансировки! Опять же больше здесь… или может быть лучший вариант, описанный ниже…

как бы мы посоветовали сбалансировать систему отопления?

Прежде всего, чтобы получить правильную скорость потока вокруг каждого эмиттера/радиатора, вам необходимо получить правильную скорость потока, проходящую через всю систему.Для этого нам нужно отрегулировать мощность насоса в соответствии с системой.

Слишком низкая скорость потока будет означать, что объект вообще не сможет нагреться до нужной температуры, поскольку средняя (средняя) температура радиаторов слишком низкая. Если насос работает слишком быстро, это приведет к экспоненциальному расходу энергии, а также уменьшит эффект конденсации в котле за счет повышения температуры обратной линии. У инженеров может возникнуть соблазн задушить насос, перекрыв клапаны, чтобы замедлить скорость потока, что опять-таки приведет к еще большей трате энергии.

К счастью, почти все современные модулирующие котлы оснащены системой управления насосом, связанной с горелкой. Это постоянно регулирует скорость насоса, чтобы обеспечить правильный расход относительно подводимой теплоты. Быстро проверьте свой источник тепла, чтобы убедиться, что он имеет приблизительное правильное значение DT/расхода. Для получения дополнительной информации о очистке и настройке скорости насоса щелкните здесь. Не волнуйтесь, если ваш DT отстает на 10-20%, это действительно не имеет большого значения на данном этапе, и установщики могут тратить время и зацикливаться на достижении этого.

Подробнее об этом в нашей статье «Ложь DT20». Однако более точным ориентиром является DT, который составляет около 30% температуры подачи.

Например; Если у нас есть температура подачи 70°C (70 x 0,3), то DT составляет 21°C. Если температура вашего потока составляет 50°C, это даст DT 15°C (50 X 0,3) и так далее. Это не точно, это просто чтобы получить скорость потока в правильном диапазоне. Можно использовать и более сложные суммы, но мы не будем терять время.

Так или иначе, теперь ваш расход находится в правильном шаре, пришло время, наконец, сбалансировать радиаторы.

Как сбалансировать радиаторы

Здесь мы можем использовать несколько разных методов, главное, чтобы ни один из них не был правильным или неправильным в разумных пределах. Просто некоторые методы потребуют больше времени, чем другие, и некоторые из них позволят достичь более точных комнатных температур! Предположим также, что мы балансируем модулирующий котел без гидравлического разделения.

Два основных способа балансировки радиаторов инженерами-теплотехниками (если вообще) — это либо «ощущение средней температуры радиатора», либо регулировка запорного щитка до тех пор, пока они не почувствуют ту же среднюю температуру.На другом конце спектра они используют датчик температуры на каждом хвосте радиатора (подача и обратка) и балансируют для определенного перепада температуры.

Подсоединение термометра к подающему и обратному патрубкам радиатора и регулировка запорных клапанов для обеспечения одинакового перепада температуры обеспечивает правильность расхода относительно размера или мощности радиатора.

Однако, если у вас есть некоторое падение температуры вдоль подающей трубы перед радиатором, это даст вам различную «среднюю температуру» на каждом радиаторе.Средняя температура представляет собой среднее значение подачи и обратки. Для этого прибавьте температуру подачи к температуре обратки и разделите на 2.

Мы не видим большой проблемы с немного отличающимися средними температурами, но это будет означать, что вы потратили довольно много времени на что-то, что в любом случае не является точным, поскольку реальные выходные характеристики радиаторов будут различаться.

При использовании плавного управления мы снова не видим особых проблем с использованием сенсорного экрана, а не термометра, при условии, что в комнате достигается точная температура с любым TRV, установленным на максимум.Т.е. температура подачи ориентируется на температуру в помещении, а не на TRV, так как это потенциально может привести к тому, что котел будет гореть сильнее.

Как описано выше, вместо этого можно сбалансировать, чтобы получить одинаковую «среднюю» температуру на каждом радиаторе. Для этого определите среднюю температуру на источнике тепла (приблизительно) и отрегулируйте каждый запорный клапан, пока не получите одинаковую среднюю температуру на каждом радиаторе.

По сути, это даст различное DT/падение температуры на всех радиаторах, но средняя температура радиатора будет одинаковой.Это сработает, но снова может занять много времени, и будет больно, если ваш котел зациклится. Важно отметить, что это может не дать вам идеального баланса, в конце концов, нашей целью является точная комнатная температура, а не точная температура радиатора.

Расчеты тепловых потерь неточны, а даже если бы и были, они могли быть отвергнуты множеством факторов, таких как отсутствие изоляции, ошибки в расчетах, использование помещений или неправильный выбор радиатора. Лично нам оба вышеперечисленных варианта кажутся делом неблагодарным.

Балансировка температуры обратки

Вместо этого мы предлагаем сделать так: после установки TRV на максимум вы просто почувствуете (или измерите, если хотите) температуру обратной линии радиатора, когда система находится при «расчетной температуре подачи» (температура подачи требуется при -2°C). приблизительная температура наружного воздуха) и следите за тем, чтобы температура в комнатах не превышала 20/21°C. По крайней мере, для начала.

В подавляющем большинстве систем температуры подачи к каждому радиатору будут примерно одинаковыми, их вообще не имеет смысла измерять.Прикосновение к радиатору для определения средней температуры также оставляет лишь небольшую погрешность. Однако измерение температуры обратки имеет наибольшую погрешность.

Для уточнения, если предположить, что котел с DT 20 ish, обратная линия радиатора с температурой на выходе 8°C будет иметь среднюю температуру на выходе всего 4°C.

Рисунок 1

Принимая во внимание, что если бы мы измеряли среднюю температуру радиатора и делали ту же самую ошибку в 8°C, мы бы имели совершенно разные значения DT и, в свою очередь, сильно различающиеся скорости потока через каждый излучатель.

Например.

Рис 2

Поскольку измерение температуры обратного потока является более крупной переменной, многие системы могут быть достаточно близки, просто пощупав рукой обратный трубопровод. Для большей точности, хотя вы можете использовать какой-нибудь термометр или их комбинацию, это первая точка, в которой вы значительно повысите скорость и точность балансировки.

Точность не обязательно должна быть идеальной прямо сейчас, постарайтесь, чтобы все ваши обратные температуры были примерно одинаковыми.

В более крупных системах вы можете обнаружить, что вам пришлось так сильно ограничить ближайшие радиаторы, что вам нужно увеличить скорость насоса. Это связано с тем, что перепад давления на подаче и возврате намного больше в больших системах, чтобы получить достаточно высокий расход. Больше информации об этом в понимании давления и потока.

Вернитесь к насосу и измерьте DT на источнике тепла и при необходимости приблизительно отрегулируйте мощность насоса, но это маловероятно для большинства систем.

Опять же, вам не нужно точно совпадать с температурой обратки. Размер радиатора никогда не будет точным, так как размер радиатора будет увеличен или уменьшен до ближайшего радиатора, а также — помещения распределяют тепло.

Это совсем не должно было занять много времени. Теперь вы можете либо попросить жильца следить за температурой в помещении, и если она немного выше, вы можете сбалансировать ее чуть позже или показать ее. Если в помещении немного низкая температура, увеличьте скорость потока (уменьшите DT), чтобы увеличить мощность радиатора, хотя, по нашему опыту, это маловероятно.

Мы понимаем, что в большинстве систем по-прежнему используется управление включением/выключением вместо плавного управления, такого как погодная компенсация или комнатная компенсация. Для этого мы рекомендуем ориентироваться на температуру обратки примерно, сбалансировать эталонную комнату (комнату с термостатом) до немного более широкого DT, а затем позволить TRV делать свое дело. В качестве альтернативы используйте автоматические балансировочные клапаны, предлагаемые IMI, Honeywell или Danfoss.

, однако, если вы приверженец точности, вы можете перейти на следующий уровень…

Закройте все внутренние и внешние двери, окна и шторы (во избежание проникновения солнечных лучей) в помещении и установите плавное регулирование на самую высокую температуру, при которой вам комфортно работать.

Затем вам нужно будет измерить температуру в каждой комнате отдельно и отрегулировать блокировку, чтобы в каждой комнате была одна и та же температура. Зайдите в каждую комнату и при необходимости настройте каждый запорный щиток, слегка приоткройте запорный клапан, если в комнате прохладнее, чем ваша целевая температура, и закройте его, если в комнате слишком тепло.

Это гораздо более эффективное использование вашего времени, чем создание для каждого радиатора одинакового DT, как уже упоминалось, это комнатная температура , на которую мы ориентируемся, а не температура нашего радиатора.

При этом учитывайте другие переменные, такие как усиление солнечного излучения. Также обратите внимание, чем больше разница между внутренней и внешней средой, тем более точным будет этот метод. Этого можно добиться, либо дождавшись более холодного дня, либо повернув модулирующий термостат выше, либо и то, и другое. Эта последняя корректировка, скорее всего, просто покажет вам, насколько щадящая ваша система и что собственность разделяет большую часть ее тепла.

После того, как балансировка завершена и вы довольны кривой нагрева (если требуется), вы можете установить TRV обратно, чтобы ограничить внутренние усиления.

Быстрый наконечник . Если вы балансируете полотенцесушители (краны полотенцесушителя открываются очень быстро), закройте обе стороны, а не только одну. Закрывая одну сторону, а затем другую, вы будете иметь большее вращение на клапане для меньшего изменения потока, что фактически означает, что вы улучшите характеристику открытия.

Как уже упоминалось, это предложение по балансировке предполагает, что вы балансируете только современный модулирующий котел.Это будет работать и для всех других типов систем, но есть и другие варианты, если ваш модулирующий котел не контролирует скорость потока вокруг вашей системы.

Прежде чем читать следующий раздел, было бы полезно разобраться с давлением и расходом!

Какой тип насоса вы пытаетесь сбалансировать?

Если у вас более старый котел, в вашей системе нет плавного регулирования или гидравлического разделения, доступны и другие методы балансировки. ИЛИ вам может даже не понадобиться использовать запорные клапаны для балансировки!

В коммерческом мире, например, необходимо знать, как вы собираетесь управлять каждой цепью.Затем вы выберете тип управления насосом в сочетании с типом клапана, который дополняет его, чтобы эффективно распределять поток.

В насосах

используются различные методы управления потоком и экономии энергии. Вы можете подключить горелку, управлять DT, контролировать перепад давления, управлять внешним датчиком, постоянное давление, постоянную скорость, пропорциональное давление и многое другое (статья, чтобы следовать за ними).

Но обычно их можно разделить на 2 группы: насосы, которые изменяют скорость в соответствии с заданным давлением, и насосы, которые изменяют давление в соответствии с заданной скоростью.Затем вы должны выбрать конкретный тип клапана, который работает в дополнение к этому.

Проблема бытовых современных модулирующих котлов в том, что они изменяют как давление, так и расход. С этим может быть очень сложно справиться, поэтому остается единственный вариант — сбалансировать его с помощью скромного защитного экрана, которого более чем достаточно в домашних условиях, которые мы могли бы добавить. Однако балансировка всех замочных щитов неодинакова! Чего вы не знали о запорных клапанах!

Система Grunfos Alpha2

Система Grundfos Alpha2 будет работать с любой из этих логических схем насоса или любого клапана.Тем не менее, вы должны использовать их насос Alpha 3.

После того, как система заполнена и очищена от воздуха, вы подключаете внешний модуль Bluetooth к телефону и помпе. Затем ваш телефон сообщит вам, насколько нужно отрегулировать защитный экран или какие предварительные настройки TRV, ограничивающие поток, должны быть отрегулированы. После завершения этого будет создан отчет, показывающий, что вы сбалансировали, что может быть удобно для предстоящего законодательства о балансировке.

Автоматические балансировочные клапаны

Для насосов, рассчитанных на фиксированное давление и изменяющих расход, я бы рекомендовал TRV с ограничением расхода или TRV с автоматической балансировкой.

Автоматические балансировочные клапаны, также известные как регуляторы, не зависящие от давления (PIC), обычно представляют собой коммерческие клапаны со встроенным ограничителем расхода, и это просто их версии TRV. Они включают в себя селектор скорости потока под головкой TRV и пронумерованы, скажем, от 1 до 5. Каждая цифра соответствует скорости потока, которая будет указана в инструкциях производителя, просто выберите требуемую скорость потока и отрегулируйте! ОТЛИЧНЫЙ!

Мы настоятельно рекомендуем с осторожностью настраивать насос.Если насос нацелен на установленный перепад давления на клапане ниже 1 метра напора, они не имеют полного контроля, и дальнейшие радиаторы могут испытывать трудности. Однако эти клапаны, как правило, имеют ограничительные пути довольно малого диаметра (и повышенный авторитет клапана), так что это маловероятно. Однако обратите внимание, что если вы запускаете насос при более высоком перепаде давления, чем минимально требуемый, потребляемая мощность вашего насоса увеличится.

Например, если вы можете получить достаточный поток к радиаторам с напором 3 м, но насос оставлен на напоре 6 м, вы удвоите энергопотребление.Вы должны обязательно поэкспериментировать со снижением скорости насоса до тех пор, пока поток не начнет страдать. Если вы удваиваете свое сопротивление, вы удваиваете потребляемую мощность, это прямая линейная зависимость. Подробнее

Если ваша помпа нацелена на скорость, вам нужно быть еще более осторожным. Если установленная скорость даже немного превышает общий предел потока через все клапаны, сложенные вместе, то клапаны будут оказывать экспоненциально большее сопротивление насосу, и насос увеличится до максимального перепада давления для компенсации.Это будет потреблять максимальную мощность для этой скорости потока. Именно по этой причине мы всегда рекомендуем оставлять один байпасный радиатор для прохождения избыточного потока при использовании этих клапанов.

Мы не предлагаем эти клапаны для использования с современными модуляционными котлами, которые изменяют как давление, так и расход по причинам, описанным выше, или с насосом, управляемым DT. Вот небольшое пояснение.

Автоматическая балансировка trvs

У вас также есть доступные клапаны PIC (независимое от давления управление), которые работают вместе с трубопроводом, однако ожидается, что они будут использоваться только с более крупными коммерческими системами.

Единственный другой совет, который мы могли бы дать, когда речь заходит о выборе клапана, — это знать и понимать авторитет клапана и «характеристики открытия» клапана. Это полностью описано в нашей статье «Чего вы не знали о lockshield».

Другая переменная, требующая дополнительного времени балансировки или различных типов клапанов, зависит от того, как ваша система подключена к трубопроводу, и ее может быть легче решить, отрегулировав при замене котла или установив немного другим способом с самого начала.Компоновка системы также диктует, какую настройку насоса следует использовать в идеале.

Схема системы

Несколько иной монтаж или регулировка трубопроводов при установке нового котла может обеспечить простоту балансировки и даже полностью свести на нет необходимость балансировки системы!

Как описано в разделе «Понимание давления и расхода», когда вы балансируете систему отопления, вы фактически создаете сопротивление каждого контура одинаковое или близкое друг к другу. Основная причина, по которой системы не сбалансированы и имеют разное сопротивление, связана с общими трубопроводами.Это общий трубопровод, который они все разделяют.

Ближайшие радиаторы (или более короткие контуры) будут использовать меньше общих трубопроводов и поэтому будут иметь меньшее сопротивление потоку, чем радиаторы дальше по линии. Поэтому вода идет по пути наименьшего сопротивления.

A = ОЧЕНЬ БОЛЬШОЙ ПОТОК B = ВЫСОКИЙ ПОТОК C = ПРАВИЛЬНЫЙ ПОТОК D = СЛИШКОМ МЕДЛЕННЫЙ E = ОЧЕНЬ МЕДЛЕННЫЙ

Есть два способа решить эту проблему. Во-первых, сделать коммунальные трубы большими.Обеспечение более крупного общего трубопровода означает, что большая часть сопротивления находится в пределах отдельных участков трубы, а перепады давления оказываются намного меньше «из коробки» и даже до того, как вы уравновесите. В отличие от картинки выше.

Это также увеличивает авторитет клапана вашей системы, так как большая часть относительных потерь давления приходится на клапан. Беспроигрышный вариант!

Многие могут говорить об опасности низкой скорости. Это никогда не вызывало у нас беспокойства в домашних системах, и ваши трубопроводы в любом случае будут иметь негабаритный размер в 99% года, поскольку система модулируется (мы надеемся).Еще одна статья, чтобы продолжить это в другой раз.

Второй способ — сделать коммунальные трубы короткими.

Коллекторные системы

Коллекторные системы относятся к тому месту, где вы запускаете свой поток и возвращаетесь в коллектор. Подобно коллектору под полом или, возможно, тому, который вы создали сами. Он может быть расположен в любом месте на территории, но в идеале централизованно, а затем разделен на отдельные участки для каждого излучателя или излучателя.

Установка от Dave Chorley Сантехника и отопление

Это гарантирует, что все радиаторы имеют одинаковые общие сопротивления трубопроводов, и если/когда излучатель выключится, воздействие давления на каждый из других излучателей будет одинаковым/похожим.

Коллекторная система упрощает балансировку (если это вообще необходимо), поскольку все это находится в одной легко доступной точке.

Система обратного возврата

Термин «первый пришел последним вышел» обычно используется в торговле. Это то же самое, что и традиционная двухтрубная система, однако первый радиатор, который питает подающая труба, является последним радиатором в обратном контуре. Это приводит к тому, что все ваши цепи радиатора имеют одинаковое сопротивление.

Вам это может показаться непрактичным, однако существует столько версий всех этих техник, сколько позволит ваше воображение.

Например, вместо того, чтобы запускать свой поток и возвращаться к первому радиатору, затем последовательно ко второму и т. д. Вы можете запустить свой поток и вернуться за первый рад к центру собственности, а затем развернуться, как на диаграмме паука. Затем снова сделайте тройник оттуда, сохраняя размер основного трубопровода.

Чем больше вы сможете создавать одинаковые сопротивления, тем больше подойдет режим постоянного давления. Пропорциональную настройку давления лучше выбрать для малогабаритных и плохо спланированных систем.Подробнее об этом в другой раз

Ничто из этого не является необходимым знанием, однако, как только вы поймете теорию, это поможет вам в процессе принятия решений позже, чтобы вы могли принимать решения на лету. И, как уже несколько раз упоминалось, все это действительно может быть более полезным для больших систем.

Это может быть один из последних материалов, которые мы будем публиковать здесь некоторое время, так как мы усердно работаем над нашим онлайн-видеокурсом, который в настоящее время находится в стадии разработки.

.