Система отопления частного дома с принудительной циркуляцией: схема одно- и двухтрубной системы отопления

Система отопления с естественной и принудительной циркуляцией

Водяные отопительные системы по принципу циркуляции теплоносителя можно разделить на два вида: 

• с естественной циркуляцией,
• с принудительной циркуляцией.

Ниже рассмотрено, в чем разница между данными видами отопительных систем, а также, какие есть достоинства и недостатки.

Отопительные системы с естественной циркуляцией теплоносителя

Плотность воды при различной температуре:

при 40⁰С — 992кг/м3

при 70⁰С — 978 кг/м3

при 95⁰С -962 кг/м3

Благодаря этому, при нагревании в котле, вода с меньшей плотностью поднимается вверх по главному стояку и поступает в разводящие трубопроводы, а из них в радиаторы, где отдавая тепло, вода остывает, становится тяжелее и через трубы обратной разводки, опускается вниз, в котел.

Цикл повторяется пока котел работает.

Как следствие, в системе присутствует циркуляционный напор, величина которого зависит от следующих факторов:

• разности температур нагретой и охлажденной воды (тут следует заметить, что для исключения падения температуры воды, главный стояк закрывают теплоизоляционным материалом, а обратные трубопроводы монтируют без утеплителя, чтобы вода охлаждалась)
• места расположения отопительных приборов относительно теплогенератора (чем выше расположены отопительные приборы над котлом, тем лучше будет прогреваться воздух в помещении)

Твердотопливный котел длительного горения — сутки на одной закладке дров!

Достоинства системы отопления с естественной циркуляцией:

• простота устройства и обслуживания
• отсутствие вибрации и шума
• достаточно длительный срок службы

Недостатки:

• медленное включение системы в действие
• повышение затрат в связи с использованием труб большего диаметра
• ограничение радиуса действия системы по горизонтали до 30 метров из-за небольшого циркуляционного давления
• возможность замерзания воды в трубопроводах, смонтированных в неотапливаемых помещениях

Отопительные системы с принудительной циркуляцией

В данных системах отопления движение теплоносителя обеспечивается за счет работы насоса. Отопительные системы с принудительной циркуляцией используются в многоэтажных коттеджах, наличие насоса позволяет увеличивать длину трубопровода, а также применять различные схемы отопительной системы.

При монтаже следует придерживаться следующего правила, насосы устанавливаются в трубопровод обратной линии, что исключает взаимодействие с горячей водой и увеличивая его срок службы.

Достоинства:

• независимость от температуры теплоносителя
• увеличение протяженность трубопровода
• возможность применение различных схемных решений при монтаже системы отопления
• возможность регулировка режима работы

Недостатки:

• зависимости от электричества
• расходы на насос и его эксплуатацию

Также рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Как выбрать котел отопления?

Как рассчитать мощность системы отопления?

Как рассчитать объем системы отопления?

Как устроена система отопления с естественной циркуляцией – какие бывают схемы подключения

Альтернатива

Автор admin На чтение 7 мин Просмотров 169 Опубликовано

17 февраля, 2022

Для владельцев частных домов можно считать актуальным вопрос установки системы отопления с естественной циркуляцией. Также интересуются, в каких системах можно не использовать циркуляционный насос, и когда это устройство необходимо. Для начала важно понять, что собой представляют системы такого типа.

Содержание

1. Основные характеристики и принцип работы
2. Особенности устройства системы отопления в частном доме
3. Факторы, определяющие скорость циркуляции
4. Правила расчета мощности котла
5. Схемы, используемые для разводки труб
6. Схема двухтрубной разводки с естественной циркуляцией
7. Особенности монтажа однотрубной системы

Основные характеристики и принцип работы

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией хоть и достаточно эффективна, но имеет и недостатки. В отличие от систем с принудительным движением воды, в которых основную работу выполняет дополнительное оборудование, схема отопления частного дома с естественной циркуляцией проще и доступнее. Он основан на способности воды расширяться при нагревании.

Работает такая система отопления по следующему принципу:

• В котле нагревается определенное количество воды. В соответствии с законами физики самая горячая вода поднимается и движется по системе самотеком, отдавая тепло батареям и радиаторам.
• В процессе подъема на верхний уровень системы теплоноситель остывает и в таком состоянии снова поступает в котел. Система отопления частного дома с естественной циркуляцией не исключает врезку специального устройства, способствующего быстрому движению воды и более равномерному прогреву всех батарей и радиаторов. В случае аварийного отключения электроэнергии система может работать в естественном режиме.

Особенности устройства системы отопления в частном доме

Системы такого типа имеют некоторые особенности, в частности, речь идет о следующем:

• Здесь отсутствуют подвижные элементы, в том числе устройства для принудительной циркуляции рабочей среды, и замкнутый контур, в котором в определенном количестве присутствуют соли, минералы и различные взвеси. Эти факторы способствуют продлению срока службы системы. А использование труб из оцинкованной стали или современных полимерных материалов и биметаллических отопительных приборов помогает увеличить срок эксплуатации до 50 лет.
• Радиус открытой системы отопления с естественной циркуляцией должен составлять 30 метров. Это связано с довольно небольшим перепадом давления, характерным для таких систем. Кроме того, со стороны труб отопления и радиаторов теплоноситель также испытывает некоторое сопротивление. Однако это не является запретом на использование большего радиуса системы, указанные значения условны.
• Система с естественной циркуляцией теплоносителя отличается высокой инерционностью. С момента включения или включения котла до достижения в помещении комфортной температуры проходит несколько часов. Это связано с некоторыми особенностями системы: сначала нагревается теплообменник, а затем вода, которая начинает достаточно медленно циркулировать по системе.
• Горизонтально расположенные участки трубопровода должны располагаться с определенным уклоном. Только в этом случае гарантируется минимальное сопротивление свободно движущейся охлаждающей воде. Для устранения воздушных карманов в системе монтируется расширительный бак, который может быть полностью герметичным, как в закрытой системе отопления с естественной циркуляцией, или открытым.

Отопление с естественной циркуляцией можно назвать саморегулирующейся системой, при снижении температуры воздуха теплоноситель циркулирует быстрее.

На циркуляционное давление влияют следующие факторы:

• Расстояние по высоте между котлом и нижним радиатором. Здесь работает принцип сообщающихся сосудов: вода быстрее поступает в котел, расположенный под ним относительно нижнего отопительного прибора. Этот параметр остается неизменным, пока работает система.
• Разная плотность воды на выходе из котла и в обратке, определяемая температурой воды. Благодаря этому фактору происходит саморегуляция: при снижении температуры воздуха в помещении остывают и радиаторы. Это приводит к увеличению плотности теплоносителя и более быстрому вытеснению нагретой воды.

Факторы, определяющие скорость циркуляции

Скорость движения теплоносителя по системе отопления зависит не только от давления, но находится под влиянием следующих факторов:

• Диаметральное сечение труб системы отопления. Теплоноситель движется по тонкой трубе с большим сопротивлением, поэтому систему необходимо собирать из труб завышенного диаметра.
• Материал, из которого изготовлены трубы системы отопления. Гладкая внутренняя поверхность полипропиленовых труб обеспечивает меньшее сопротивление движению хладагента, чем внутренние стенки стальных труб, особенно со следами коррозии или отложений известкового налета.
• Количество витков и их радиус. Схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя должна характеризоваться меньшим количеством витков.
• Наличие и количество клапанов. Различные краны, шайбы и переходники служат препятствием для свободно движущейся воды.

При проектировании системы отопления с естественной циркуляцией важно учитывать большое количество переменных. Это делает практически невозможным получение точных результатов.

Правила расчета мощности котла

Рассчитать требуемую мощность котла для системы водяного отопления с естественной циркуляцией можно следующими способами:

• В зависимости от площади отапливаемого помещения. Санитарные нормы и правила рекомендуют использовать 1 кВт мощности котла для обогрева площади 10 м2. При этом следует применять коэффициент, который в южных районах составляет 0,7-0,9, в северных районах — 1,5-2, а в средней части — 1,2-1,3. Использование этого метода позволяет не учитывать высоту потолков в помещении, потери тепла через дверные и оконные проемы, а также расположение помещения относительно наружных стен.
• Объем воздуха в помещении. Этот метод позволяет получить более точные результаты расчета. Исходное значение – 40 Вт мощности на 1 м3 воздуха в помещении, также действуют указанные выше коэффициенты. На каждый оконный проем добавляется 100 Вт, на дверной проем добавляется 200 Вт. Если помещение расположено у внешней стены, следует применять коэффициент 1,1-1,3. При этом необходимо учитывать материал и толщину стен. Для схемы отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией используется коэффициент 1,5.

Схемы, используемые для разводки труб

Система отопления с естественной циркуляцией может быть собрана по разным схемам. Для самостоятельного монтажа лучше использовать самые простые варианты двухтрубной системы отопления и однотрубной с естественной циркуляцией.

Схема двухтрубной разводки с естественной циркуляцией

Такая схема отопления предполагает наличие в системе следующих элементов:

• Отопительный котел, в котором происходит непосредственный нагрев теплоносителя.
• Расширительный бачок, компенсирующий изменения объема теплоносителя и служащий своеобразным аккумулятором вытесняемого воздуха.
• Отопительные приборы, включая конвекторы и радиаторы.

Монтаж двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией подразумевает применение вышеперечисленных условий:

• Установка котла на более низком уровне по отношению к отопительным приборам.
• Соблюдение определенного градуса уклона системы отопления с естественной циркуляцией для свободного протока теплоносителя. Чаще всего это значение составляет 5-7 градусов.
• Магистральная труба, к которой подключаются несколько радиаторов, собирается из полимерной или металлопластиковой трубы диаметром не менее 32 мм. Для изготовления комплектующих для отопительных приборов следует использовать трубы ДУ20. При этом следует знать, что DN примерно равен внутреннему сечению трубы, а не внешнему. Например, полипропиленовая труба с внешним диаметром 32 мм соответствует DN20.

При правильном подборе диаметра труб не нужно балансировать систему отопления с естественной циркуляцией двухтрубного типа. При этом положительно скажется использование дросселей на кранах отопительных приборов.

Однако стоит учесть, что двухтрубная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией, установленная по всему периметру дома, требует достаточно больших финансовых вложений. Это связано с высокой ценой армированных полипропиленовых труб, а также длительным и трудоемким монтажом. Поэтому в большинстве случаев однотрубная разводка используется владельцами частных строений.

Особенности монтажа однотрубной системы

В процессе монтажа системы отопления по однотрубной схеме важно учитывать следующие моменты:

• Использование трубчатых изделий определенного диаметра.
• Соблюдение уклона трубопровода отопления с естественной циркуляцией по всему периметру системы.
• Врезка радиаторов параллельно основной трубе без ее разрыва. В этом случае можно не беспокоиться об отсутствии циркуляции в отопительных приборах, многолетними исследованиями доказана эффективность системы, собранной по однотрубной схеме.
• Расширительный бак и каждый подогреватель должны быть оборудованы воздухоотводчиком. Это особенно актуально для закрытых систем, которые изолированы от атмосферного воздуха. Однако есть еще одна особенность таких систем – если воздух не будет полностью стравливаться из одного из радиаторов, расширительный бачок можно исключить из системы.
• Установка дросселей и термостатов на отопительных приборах помогает равномерно распределить тепло между радиаторами, расположенными в непосредственной близости от котла, и отопительными приборами, находящимися дальше.

ЧТО ТАКОЕ ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ ВОЗДУШНОЕ ОТОПЛЕНИЕ?

Что такое принудительное воздушное отопление?
Если вы ищете новую систему отопления дома, скорее всего, вы слышали термин «принудительное воздушное отопление». Принудительное воздушное отопление – это система отопления, в которой в качестве теплоносителя используется воздух. Эти системы полагаются на воздуховоды и вентиляционные отверстия для распределения воздуха. Система принудительной вентиляции может управляться одним термостатом и обеспечивает теплом весь дом с помощью вентилятора, нагнетаемого воздухом через воздуховоды. Воздуховоды могут остаться незамеченными, поскольку они обычно скрыты в подвалах, на чердаках или в стенах. Как правило, объем воздуха в доме постоянно циркулирует по системе через возвратные воздуховоды.

Как работает система воздушного отопления?
Системы воздушного отопления вырабатывают тепло за счет природного газа, пропана или электричества. В газовой печи теплообменник нагревается за счет воспламенения газа, а движущийся воздух поглощает тепло от теплообменника. В электрической печи движущийся воздух поглощает тепло от высокоомных проводов. В обеих системах горячий воздух затем выталкивается в воздуховоды и распространяется по всему дому с помощью вентилятора или воздуходувки.

Эксплуатация системы воздушного отопления
Один термостат используется для управления нагревательным устройством и включает или выключает устройство в зависимости от настройки температуры. Как только система включена, вырабатывается тепло, и вентилятор печи нагнетает воздух на теплообменник или нагревательные элементы. Затем горячий воздух распределяется по воздуховодам и из регистров. Регистры обычно регулируются для контроля количества и направления воздушного потока по всему птичнику. Зажигание газа или подача электричества к элементам прекращается при достижении заданной температуры.

Надлежащее техническое обслуживание системы воздушного отопления
Для любой системы воздушного отопления одним из наиболее важных элементов технического обслуживания является воздушный фильтр. Если фильтр засорен, вся система будет вынуждена работать усерднее и дольше, чтобы отдавать тепло. Вам нужно будет заменять или чистить фильтр ежемесячно в течение зимнего сезона и не реже одного раза в три месяца в остальное время года.

Каждая печь нуждается в периодической настройке профессионалом. Полная настройка включает в себя десятки задач, и технические специалисты Blue Ox Heating & Air следят за тем, чтобы ни одна деталь не осталась без внимания. Вот лишь некоторые из них:

Несколько предметов для настройки печи:

• Проверить мотор нагнетателя и балансировку крыльчатки нагнетателя.
• Проверьте разницу температур воздуха между возвратным и приточным воздухом.
• Осмотрите теплообменник.
• Провести анализ горения печи.
• Осмотрите индукторный двигатель.

Имеется ли в вашем доме система принудительного воздушного отопления? Вы рассматривали возможность установки одного? Позвольте опытным техническим специалистам Blue Ox Heating & Air помочь вам с любыми вопросами или проблемами, которые могут у вас возникнуть. Мы предлагаем услуги по установке и можем рассказать вам о том, что подходит для вашего дома.

Испаритель с принудительной циркуляцией ViscoVap | Alfa Laval

Испаритель с принудительной циркуляцией ViscoVap | Альфа Лаваль

• Документы
• Смежные отрасли
• Служба

Трубчатый испаритель ViscoVap Альфа Лаваль концентрирует высоковязкие, термочувствительные жидкости с содержанием волокон и твердых частиц в условиях низкотемпературного вакуума. Компактный и эффективный, он более устойчив к загрязнению благодаря высокой скорости потока, высокой эффективности теплопередачи и эффекту самоочистки. Это снижает затраты на электроэнергию, воду и чистящие средства, а также снижает количество сточных вод. Идеально подходит для концентрирования пищевых продуктов, таких как фруктовые и овощные пюре, а также для окончательного концентрирования сточных вод.

Концентрация на качестве и выходе высоковязких, термочувствительных продуктов при низкой температуре и высокой эффективности теплопередачи

• Сохраняет качество высоковязких, термочувствительных продуктов
• Минимальный риск загрязнения благодаря высокой скорости, высокому напряжению сдвига, гладким теплообменным поверхностям и эффекту самоочистки
• Больше времени безотказной работы благодаря надежной, прочной, самоочищающейся конструкции
• Универсальная модульная конструкция позволяет легко обрабатывать различные продукты со схожими физическими свойствами и адаптировать производительность по мере необходимости
• Высокая производительность благодаря длительному времени работы — идеально подходит для непрерывной переработки свежих продуктов в сезон сбора урожая

Повышайте качество продукции, сокращайте расходы и повышайте производительность за счет концентрирования высоковязких, термочувствительных жидкостей, содержащих волокна и твердые частицы, с помощью испарителя с принудительной циркуляцией Alfa Laval ViscoVap.

Увеличение времени безотказной работы благодаря гладким поверхностям нагрева, которые обеспечивают высокую скорость потока продукта при минимальном загрязнении кожухотрубчатого теплообменника.

 

Применение испарителя с принудительной циркуляцией

• Концентрация высоковязких, термочувствительных или разжижающихся при сдвиге сред, содержащих волокна и крупные частицы, склонные к загрязнению
• Окончательная концентрация сточных вод или окончательная обработка сточных вод

После окончательного согласования нашего требования к новой установке для выпаривания отработанной промывки биометаном мы обсудили с экспертами Альфа Лаваль наше видение достижения нулевого сброса жидкости. Альфа Лаваль разработала инновационные системы дегазации сырья и отпарки конденсата. – Г-н Х.К.Ядава, генеральный директор винокуренного завода, Harinagar Sugar Mills, Бихар, Индия (Нулевой выброс жидкости из сточных вод винокуренного завода)

Система работает уже почти пять лет, и наши прежние опасения по поводу частоты очистки оказались беспочвенными. Помимо надежности, важным преимуществом является экономия за счет менее частой очистки . – г-н Санджай Чопра, вице-президент, Jagatjit Industries Ltd.

Посмотреть весь ассортимент испарителей

.

Служба

Услуги Альфа Лаваль для пищевых систем помогают увеличить производительность ваших пищевых систем за счет максимального повышения производительности ваших процессов. Это позволяет:

• Постоянно улучшайте свою деятельность, чтобы сохранить конкурентное преимущество
• Сосредоточьтесь на времени безотказной работы, оптимизации и доступности
• Максимальный возврат инвестиций на протяжении всего жизненного цикла ваших пищевых систем

Узнайте больше о нашем предложении услуг. ароматические компоненты из конденсата для повторного добавления в концентрированный продукт или для раздельного хранения и повторного использования на более позднем этапе.

Как работает испаритель с принудительной циркуляцией ViscoVap

Трубчатый испаритель ViscoVap Альфа Лаваль может быть одноступенчатым или многоступенчатым испарителем с принудительной циркуляцией, состоящим из одного или нескольких контуров рециркуляции. Продукт протекает с большой скоростью по внутренней трубе кожухотрубного теплообменника; передача тепла происходит со стороны оболочки.

Высокая скорость потока, реализуемая в каждом кожухотрубном теплообменнике, создает высокое напряжение сдвига вдоль поверхностей нагрева; это повышает эффективность теплопередачи и создает эффект самоочистки.

Сочетание высокой турбулентности и напряжения сдвига, создаваемого рециркуляцией части концентрата обратно в поток сырья, облегчает обработку липких, вязких продуктов с высоким содержанием клетчатки и твердых веществ.