Куда ставить дополнительный насос в системе отопления: 404 ошибка — страница не найдена.

установка циркуляционного насоса в системе отопления

Повысить эффективность работы автономных систем обогрева загородных домов и дачных домиков позволяет такое устройство, как циркуляционный насос на отопление. Установка этого насоса в систему отопления не представляет особых сложностей, поэтому выполнить такую процедуру, обладая хотя бы минимальными навыками работы с техническими устройствами, можно самостоятельно, без привлечения квалифицированных специалистов.

Циркуляционный насос в системе отопления

Назначение циркуляционных насосов

Основная задача, которую решают циркуляционные насосы для котлов отопления, заключается в том, чтобы обеспечить постоянное движение по трубопроводу передающей тепловую энергию жидкости без изменения давления потока. Таким образом, постоянно перемещаясь по трубопроводу с определенной скоростью, нагретая вода способствует лучшей передаче тепловой энергии элементам отопительной системы и, соответственно, более быстрому и эффективному обогреву помещений.

Установка циркуляционного насоса в систему отопления, работающую по принципу принудительной рециркуляции, является обязательным условием. В системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя для увеличения их тепловой мощности такие устройства тоже устанавливаются. Многие современные модели циркуляционных насосов могут работать на различных скоростях и имеют в своем оснащении специальный переключатель, позволяющий выбирать требуемый режим работы.

Используя регулируемые циркуляционные насосы, можно эффективно управлять работой системы отопления, включая ее на максимальный уровень теплоотдачи, когда на улице сильно похолодало, и выставляя экономичный режим работы после того, как в отапливаемых помещениях установится комфортная температура воздуха. Отдельные модели регулируемых насосов для котлов отопления могут работать в авторежиме, реагируя на изменение температуры воздуха в отапливаемых помещениях и переключаясь на требуемую скорость подачи теплоносителя в трубопроводную систему.

Устройство циркуляционных насосов для отопления

По конструктивному исполнению циркуляционные насосы, устанавливаемые на системы отопления, делятся на две большие категории: с «сухим» и «мокрым» ротором. Более высокими КПД и производительностью обладают устройства с «сухим» ротором, но они издают при работе сильный шум, более сложны в обслуживании и ремонте. Гидромашины с «мокрым» ротором отличаются простотой обслуживания и высокой надежностью и, если обеспечено требуемое качество теплоносителя, способны безотказно прослужить более десяти лет.

Кроме того, циркуляционные насосы рассматриваемого типа издают при работе минимальное количество шума. Даже невысокого КПД и производительности насосных устройств с «мокрым» ротором вполне достаточно для того, чтобы обеспечивать эффективную работу системы отопления частного дома или дачного строения.

Как правильно выбрать место для установки

Перед тем как установить циркуляционный насос, надо определить наиболее подходящее место для монтажа. Обычно такой насос в системе отопления монтируется после котла, на участке трубопровода, расположенном до первого ответвления. При этом нет значительной разницы в том, на какой из магистралей (подающей или обратной) трубопровода выполняется установка насоса на отопление. Для изготовления циркуляционного насосного оборудования производители используют материалы, которые способны выдерживать температуру воды в системе, доходящую до 100–115

°, поэтому установка такого устройства даже на подающей магистрали, где температура теплоносителя максимальная, не нанесет ему никакого вреда. На гидравлические характеристики системы отопления и всех элементов, которые в нее входят, также не оказывает никакого негативного влияния то, на какой из магистралей трубопровода выполнен монтаж циркуляционного насоса.

Как установить насос на отопление? Основное внимание следует уделить тому, как выполнена обвязка насоса и как сориентирован ротор. В системах отопления, состоящих из двух отдельных веток (контуров), каждая из которых работает на обогрев разных частей дома или его этажей, лучше ставить два циркуляционных насоса – на каждый из контуров отдельно. Схему установки циркуляционных насосов на каждую из веток системы отопления оставляют такой же – сразу после котла и до первого ответвления на трубопроводе.

Использование отдельного насоса для каждого из ответвлений системы обогрева позволяет регулировать теплоотдачу каждого из таких контуров отопления, создавая требуемый температурный режим в помещениях, которые такими контурами обслуживаются.

Система отопления с двухконтурным котлом и теплым полом

В том случае, если отдельными отопительными контурами обслуживаются первый и второй этажи дома, применение двух циркуляционных насосов позволит еще и экономить на обогреве строения. Заключается такая экономия в том, что на обогрев верхних этажей, где температура воздуха всегда выше, требуется меньше тепловой энергии от системы отопления. Соответственно, циркуляционный насос, обслуживающий контур отопления верхних этажей, можно выставить на меньшую скорость работы, что и позволит экономить на энергоносителях, используемых для нагрева воды в котле.

Схемы обвязки

Схема подключения насоса для котла зависит от типа отопительной системы, на которой устанавливается такое устройство. Как уже говорилось выше, выделяют системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией теплоносителя. Первые без такого насосного оборудования просто не работают, вторые работают, но при этом характеризуются невысокой теплоотдачей. Как правило, системы отопления, которые могут функционировать как с циркуляционным насосом, так и без него, используются для оснащения домов, расположенных в тех районах, где наблюдаются частые перебои с электроснабжением.

Применение таких комбинированных вариантов позволяет сохранять тепло в доме вне зависимости от наличия напряжения в централизованной сети электропитания. В тех случаях, когда электрический ток в дом не поступает, система отопления, хотя и с меньшей теплоотдачей, работает и без циркуляционного насоса.

Установка в системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Установка насоса в систему отопления частного дома, которая изначально спроектирована с учетом использования такого устройства, выполняется в разрыв трубы подающей или обратной магистрали контура. Очень распространенной причиной некорректной работы циркуляционного насоса и даже его выхода из строя является низкое качество теплоносителя, наличие в его составе песка и других нерастворимых примесей. В особенности такая причина характерна для тех случаев, когда для обогрева дома используется открытая система отопления.

Типовая схема подключения насоса отопления

Твердые нерастворимые частицы, содержащиеся в теплоносителе, часто становятся причиной заклинивания крыльчатки и последующей остановки приводного электродвигателя.

Чтобы не столкнуться с такими проблемами, на участке трубопровода, по которому в насос поступает теплоноситель, необходимо установить сетчатый фильтр грубой очистки.

Для правильной установки циркуляционного насоса в систему отопления необходим монтаж шаровых кранов с обеих сторон такого устройства. Нужны эти краны для того, чтобы при техническом обслуживании или ремонте насоса не сливать теплоноситель из всего трубопровода.

Установка в системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Чтобы установить насос для котла отопления, обслуживающего систему с естественной циркуляцией теплоносителя, надо обязательно использовать байпас. Это трубная перемычка, по которой теплоноситель перемещается в отопительной системе в тех случаях, когда установленный на ней электронасос не работает.

Схема байпаса системы отопления

На байпасе монтируется кран шарового типа, который при нормальном функционировании циркуляционного насоса находится в закрытом состоянии. В тех случаях, когда гидромашина по каким-либо причинам не работает и, соответственно, не может обеспечить требуемой циркуляции теплоносителя, кран на байпасе открывают, а на участке трубы, которая идет к насосу, закрывают. Таким образом, насос отсекается от отопительного контура, и теплоноситель начинает двигаться по нему естественным образом.

Особенности монтажа

Задаваясь вопросом о том, как правильно установить насос, который будет обеспечивать эффективную циркуляцию теплоносителя в трубах отопления, следует учитывать еще ряд важных нюансов. Первый из таких нюансов заключается в том, что ротор помп при их установке должен располагаться строго горизонтально. Объясняется такое требование тем, что только при таком расположении насоса с «мокрым» ротором все движущиеся элементы его внутренней конструкции будут эффективно смазываться и, соответственно, смогут избежать чрезмерного трения и перегрева.

Варианты правильного и неправильного монтажа насоса отопления

Второй момент, который следует учитывать, устанавливая рециркуляционный насос для отопления, – это направление потока теплоносителя в трубопроводе. На корпусе любого циркуляционного насоса есть стрелка, которая указывает, в каком направлении через такое устройство должен двигаться теплоноситель. Выполнить монтаж, используя такую подсказку от производителей, несложно: смотрим, в каком направлении двигается поток теплоносителя в трубопроводе, обращаем внимание на направление стрелки на корпусе насоса и устанавливаем его в правильном положении. Следует иметь в виду, что неправильные действия по установке насоса на отопительный контур могут привести не только к некорректной работе такого устройства, но и к его быстрому выходу из строя.

При выборе циркуляционного насоса для оснащения своей системы отопления имейте в виду, что некоторые модели таких устройств могут устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. При этом в последнем случае насос может терять до 30% напора, который формируется в нагнетательной магистрали.

Подключение устройства к сети электропитания

При подключении насоса к электросети, для чего необходимо использовать три провода (фазный, нулевой и провод заземления), лучше воспользоваться индивидуальной линией, оснащенной автоматом защиты.

Схема подключения циркуляционного насоса к электросети

Само подключение циркуляционного насоса выполняется при помощи стандартной трехконтактной вилки и розетки или посредством клеммной колодки. Клеммы насоса, к которым необходимо подсоединить обратный конец электрического кабеля, находятся под пластиковой крышкой на корпусе устройства. Как правило, каждая из таких клемм имеет обозначение, что позволяет без особых сложностей разобраться в том, какой провод подключать к конкретной клемме.

Многие владельцы загородных домов, чтобы не оказаться в ситуации, когда из-за перебоев с электроснабжением система отопления перестанет работать, используют источники резервного питания, к которым в случае аварийных ситуаций в сети централизованного электроснабжения подключается циркуляционный насос.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Установка насоса в систему отопления

Прошли времена, когда без насосов работали системы водяного отопления. А сегодня КПД отопительной системы повышается именно благодаря установке насоса. Кроме того, намного быстрее происходит прогрев помещения и уменьшается расход топлива. Подключение насоса в систему отопления дает возможность монтировать сушители для полотенец, термостаты и применять трубы меньшего диаметра.

Содержание:

1. Преимущества подключения насоса в отопительную систему
2. Правила выбора насоса для системы отопления
3. Классификация насосов для системы отопления
4. Технология монтажа насоса в систему отопления

Преимущества подключения насоса в отопительную систему

Хозяева загородных домов с системой децентрализованного водоснабжения сталкиваются с проблемой равномерного распределения тепла по всем контурам отопления. Например, если в котле закипает вода, а в дальних помещениях радиаторы остаются еле теплые. В этом случае рекомендуется искать оптимальные средства для решения проблемы.

Для улучшения циркуляции имеются два предложения: установка труб большого диаметра или обновление системы путем установки, а точнее врезки в трубу нагнетающего насоса. Желающих заняться демонтажем труб, если при этом они еще замурованы внутри помещения, найдется немного. Да и стоимость самой системы, в которую входят трубы с большим диаметром, не всегда нравиться хозяевам из-за своей дороговизны. А цена насоса для системы отопления намного ниже.

Поэтому и возникает необходимость установки нагнетающего насоса. Циркуляционные насосные устройства устанавливаются на отопительные системы, работающие на всех видах топлива — на дровах, угле, мазуте. Обновление системы отопления путем врезки насоса в систему отопления вам поможет:

• Произвести выравнивание температуры в трубах;
• Исключить появление завоздушин, которые не дают нормально циркулировать теплоносителю;
• Произвести увеличение площади действия вашей отопительной системы.

Правила выбора насоса для системы отопления

Для установки в систему отопления нет смысла приобретать довольно мощный насос, ведь вы его не будете использовать на полную мощность. А еще он будет издавать повышенные шумы. Хозяину, покупающему насос, рекомендуется запомнить, что мощность аппарата должна быть выше на 10% величины, которая получена в результате ваших расчетов.

Возможности насосного оборудования обеспечивать потребности системы отопления зависят от многих параметров. Например, от диаметра труб, максимального напора, температуры воды, плотности теплоносителя:

1. Расход теплоносителя Q, который проходит через любой участок тепловой системы, рассчитывается так же, как и расход жидкости для котельного оборудования. То есть, приравняйте величину значения расхода теплоносителя к параметрам мощности котла. При мощности котла 20 кВт в минуту через него проходит около 20 литров.
2. Радиаторы, мощность которых составляет 10 кВт, будут пропускать в минуту 10 литров. При расчете расхода воды в каждом кольце системы отопления учитывайте мощность батарей.
3. Расход жидкости в трубах определяется диаметром трубопроводов. Чем диаметр меньше, тем на пути движения теплоносителя будет возникать большее сопротивление.

Чем больше длина трубопровода, тем мощнее должен быть нагнетающий насос для системы отопления. Это говорит о том, что на каждые 10 метров отопительной системы нужно от насоса 0,6 метра напора. Чтобы обеспечить продуктивную работу кольца в 100м, потребуется напор насоса 6м.

Классификация насосов для системы отопления

Для движения энергоносителя в системе отопления используются два типа насосов:

• Сухие насосы. Ротор в таком оборудовании не вступает в непосредственный контакт с энергоносителем. При рассмотрении такого оборудования в качестве установки в систему отопления обратите внимание на его некоторые особенности. Силовая установка помпы с так называемым «сухим» ротором не соприкасается в процессе работы с энергоносителем. Уплотнитель, находящийся в агрегате, необходим для герметичного отделения насоса от мотора. Главным преимуществом таких помп является высокий КПД – порядка 80%. Поэтому их использование целесообразно при постоянном перекачивании большого объема воды. Оборудование используется в первую очередь для больших торговых помещений, фабрик, заводов и многоэтажных зданий. Из-за довольно сильных шумов, которые создаются во время работы, такие насосы для частных домов не подходят.
• Мокрые насосы. Их рабочая часть находится в воде, которую они перекачивают. При помощи воды движок охлаждается, и производится смазка всех его узлов. Электричество подходит по статору. Таким образом, оно хорошо защищено от воздействия теплоносителя нержавеющим немагнитным стаканом. Основные преимущества, характерные для нагнетающих насосов с ротором, находящимся в воде: долгое время эксплуатации, нечастое сервисное обслуживания, небольшие шумы, компактность и маленький вес, легкозаменяемые блоки, монтаж насоса в систему отопления выполняется прямо на трубах. Конечно, среди всех плюсов имеется и минус. Такие аппараты демонстрируют довольно низкий КПД, который составляет 30-50%. Применяется нагнетающий насос с таким ротором обычно в отопительных системах домов и городских квартир. Также необходимо помнить, что помпы не должны применяться для снабжения питьевой водой и задач, связанных с продуктами питания.

Технология монтажа насоса в систему отопления

Подготовительные работы

Для монтажа в систему отопления рекомендуется покупать насосное оборудование, в комплекте  которого присутствуют разъемные резьбы. Если таких деталей нет, необходимо самому купить. Не забудьте о фильтре глубокой очистки. Также следует приготовить обратный клапан для обеспечения нормальной работы отопительной системы.

После подбора насоса для системы отопления рекомендуется приобрести набор специальных ключей для его установки, запорную арматуру, небольшой кусок трубы. Её диаметр должен быть аналогичным диаметру стояка. 

Выбор места для насоса

При подключении насоса отопления выбирайте такую схему, чтобы вы смогли периодически проводить обслуживание системы. Желательно, чтобы вы имели к ней подход. Если в более ранних моделях «мокрых» помп некоторые запчасти от контакта с водой могли выйти из строя, то сейчас системы производят таким образом, что вода им совсем не страшна. Даже при различных больших и малых температурах. Это дает возможность выполнять установку насосного оборудования на обратном или подающем трубопроводе.

Для увеличения давления на нагнетающем участке необходимо установить насос возле места, где происходит подключение бака на участке спадающего трубопровода. Такая схема дает возможность создать на данном участке отопления большие температуры. Перед тем как провести установку насоса в системе отопления на трубу байпас, проверьте, чтобы агрегат выдерживал сильный напор воды большой температуры.

Для более эффективной работы оборудования «теплый пол» нагнетающий агрегат ставят на участке поставки подогретой воды. Благодаря этому будет исключена такая проблема, как возникновение воздушных пробок. Для восстановления отопительной системы с мембранным баком поставьте байпас с насосным аппаратом на обратку. Желательно его приблизить к расширительному бачку.

Правила установки насоса

Правильная установка насоса в систему отопления предполагает соблюдение нескольких правил:

• Установите с двух сторон от насосного оборудования шаровые краны. Они требуются для обеспечения проведения демонтажа насоса, если возникла необходимость его обслуживания или ремонтных работ.
• В системе отопления перед насосом обычно устанавливают фильтр, который занимается очисткой воды от механического мусора, поступающего с теплоносителем.
• Для удаления скопившегося воздуха установите вверху байпаса специальный клапан, который бывает автоматического и ручного типа.
• При монтаже насоса для промывки системы отопления нужно соблюдать направление, которое показано на насосе стрелкой. Помните, что направление должно совпадать с направлением движения жидкости.
• Чтобы не повредить «мокрый» насос, если вдруг мотор не полностью погрузится в воду, аппарат монтируют горизонтально.
• Клеммы насосного агрегата должны быть вверху.
• В отопительной системе на все резьбовые соединения нужно устанавливать прокладки, предварительно обработать герметиком.
• Для безопасного использования насоса для системы отопления подключайте в розетку, которая имеет заземление. Перед установкой насоса не забудьте провести действия, которые связаны с обеспечением заземления.

Принципы монтажа насоса

При врезке насоса в отопительную систему обратите внимание на следующие принципы:

1. Для начала слейте воду и прочистите систему. Систему отопления, которая была в длительной эксплуатации, промойте несколько раз, наполнив водой и опорожнив, чтобы успешно отчистить от загрязнения.
2. Далее в специально отведенное место врежьте насос, согласно плану. При этом нужно смотреть на направление, куда движется энергоноситель. Обычно на насосе оно показано стрелкой.
3. После полной установки производят заполнение энергоносителем.
4. Проверьте систему на ее работоспособность. Если все-таки есть какие-то погрешности, то на данном этапе нужно их исправить.
5. Далее с системы выводится ненужный воздух, используя центральный винт. О правильности действий сигнализирует выходящая вода, которая проступает из специального отверстия.
6. Выводите с насоса с ручным управлением воздух каждый раз перед его включением. Включите на 5 минут насос и произведите открытие клапана. Такая процедура проводится несколько раз.
7. Насос включается после наполнения труб водой. Система должна быть запущенной. Помните, что не должно оставаться воздуха в трубах.
8. С целью автоматизации работы насоса и защиты оборудования от неправильной эксплуатации покупайте насос типа автомат. Подключая насос к электросети, рекомендуется использовать автоматический предохранитель с флажком. Он будет выполнять две функции — выключателя и предохранителя. Предохранитель устанавливают на удалении 50 сантиметров и более от котла.
9. Чтобы установить дополнительный насос в систему отопления, где уже имеется один, учитывайте, что он включается после срабатывания теплового реле. Чтобы синхронно работали оба аппарата, нужно подключить второй насос тоже подключите к тепловому реле. Также дополнительный можно подключить к основному насосу посредством параллельного подключения.

Теперь вы знаете, как установить циркуляционный насос, и как обустроить систему отопления с двумя насосами. При учете всех правил и особенностей при выполнении такой работы вы можете забыть о проблемах неравномерного распределения тепла в системе и образовании воздушных прослоек.

Установка насоса в систему отопления частного дома

Уровень температуры

Регулирование уровня температуры в циркуляционной разновидности осуществляется за счет специальных клапанов. При достижении уровня температуры предельной отметки, клапан следует сразу же перекрыть. При этом происходит увеличение уровня сопротивления и увеличение уровня давления. Каждый из вышеперечисленных процессов может привести к возникновению различного рода шумов.

Наиболее эффективный способ от них избавиться – это перевод аппарата на пониженные обороты электрического двигателя. Наиболее качественно с такой задачей могут справиться аппараты для отопительных систем, имеющие специальный блок, за счет которого можно регулировать уровень давления в зависимости от количества воды.

Правила установка насоса в систему отопления

Вместе с циркуляционным насосом обычно поставляется инструкция по эксплуатации, в которой подробно расписано, как правильно подключить данный прибор к отоплению. В частности, там описано, как установить аппарат, где он чаще всего устанавливается, перечислены различные способы его установки.

Также в инструкции по эксплуатации можно найти подробную информацию о том, как правильно осуществить его монтаж. Поэтому, прежде чем пытаться поставить насос или подключить его, мы рекомендуем вам тщательно изучить инструкцию, которая прилагается к нему.

Выбор места для установки

Правильная установка насоса в систему отопления частного дома будет возможной только в том случае, если было грамотно подобрано место для его сварки с трубопроводной системой. Установка циркуляционного насоса в систему отопления должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечивать наиболее быстрый процесс циркуляции воды от котла до всех отопительных приборов.

1. Он должен находиться в удобном для обслуживания месте:
2. Его следует установить на участке подающего трубопровода для повышения давления в зоне всасывания.

При установке необходимо:

• установить шаровые краны по обе стороны прибора;
• врезать в систему фильтр механических частиц перед прибором;
• оснастить ручным или автоматическим воздушным клапаном верхнюю часть байпаса. Это позволит удалять скопившийся в системе байпаса воздух;

Выполняя монтаж тепловых насосов для отопления, очень важно выбрать наиболее подходящую позицию данного устройства по отношению к горизонту.

Последовательность работ при монтаже

Этапы таковы:

установка, обвязка, схема подключения — Нибко-юг

Источник:www.master-forum.ru- официальный сайт журналов «Инструменты», «GardenTools» и «Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»

В простейшей системе отопления циркуляция теплоносителя происходит естественным путём за счёт разности объёмных весов нагреваемой и остывающей воды. Горячая вода, как более лёгкая, поднимается по стоякам и разводящим магистралям. Затем она остывает, отдавая тепло батареям, по обратной магистрали устремляется к исходной точке — источнику тепла, и всё начинается сначала.

Такая схема жизнеспособна, если давление воды достаточно для преодоления всех препятствий. В противном случае вода остынет раньше, чем пройдёт весь контур, и система, как говорят, «встанет». Чтобы этого не произошло, в систему отопления встраивают циркуляционный насос. Он не только обеспечивает постоянное движение воды, но и поддерживает нужный для этого напор. Напором называют разницу давления между начальной и конечной точками движения теплоносителя. Это сумма всех потерь на трение в трубах и на преодоление местных сопротивлений — радиаторов, регулирующих кранов, фильтров, приборов учёта тепла.

Второй важной задачей циркуляционного насоса является экономия тепла и материалов. За счёт более высоких скоростей движения воды в насосных схемах используются трубы меньших диаметров и отопительные приборы меньшей поверхности нагрева. Поэтому происходит разовая экономия материалов при монтаже.

В дальнейшем, если у каждого радиатора установлен термостат (регулирующий кран, обеспечивающий постоянную температуру в помещении), то насос, управляемый частотным преобразователем, прокачивает ровно столько воды, сколько необходимо подать через термостаты. Таким способом — за счёт плавной регулировки скорости вращения ротора — обеспечивается постоянное энерго­сбережение.

Когда тонкое игольчатое отверстие термостата перекрывается при достижении необходимой температуры, в нём резко возрастает гидравлическое сопротивление и, как следствие, возникает шум. В этом случае насос с частотным регулированием переходит на малые обороты, обеспечивая низкие шумовые характеристики системы отопления.

СХЕМЫ УСТАНОВКИ

Основных вариантов установки циркуляционного насоса два — на подающей линии и на обратной. С точки зрения гидравлики нет принципиальной разницы, где располагать насос. В основном циркуляционный насос монтируется на «обратке». Первая причина — конструктивная — заключается в том, что до и после насоса устанавливаются резиновые гибкие вставки. Их назначение — предотвращать передачу механических вибраций от насоса по транспортируемой среде, то есть по воде. Гибкие вставки могут также использоваться в качестве компенсаторов тепловых удлинений трубопроводов.

Хотя предельной температурой эксплуатации гибкой вставки считается 95 оС, существует зависимость срока службы от температуры теплоносителя. При температуре 60 и более градусов этот срок резко сокращается.

Вторым, и основным, аргументом в пользу установки циркуляционного насоса на обратном трубопроводе является угроза закипания воды при неисправности и завоздушивание котла. Насос не предназначен для перекачки пара, его крыльчатка в этом случае превращается в мощное сопротивление для пароводяной смеси. В результате циркуляция останавливается, тогда как давление на выходе из котла продолжает расти и котёл может взорваться. Это не относится к современным отопительным агрегатам, которые защищены автоматикой от перегрева и закипания.

Кроме чисто циркуляционных схем, существуют варианты с подмесом обратной воды в подающую линию. Например, если в частном доме установлен общий котёл, который должен обеспечить водой и систему отопления с максимальной температурой 90 оС, и контур тёплых полов с более низкой температурой воды. В этом случае на обратной линии основной системы устанавливается циркуляционный насос. А на перемычке между подающим и обратным трубопроводом системы обогрева полов — отдельный смесительный насос, который часть остывшей воды из обратной линии направляет снова в подающую, снижая, таким образом, температуру подачи. При этом насос также обеспечивает циркуляцию в системе.

ОБВЯЗКА НАСОСНОГО УЗЛА

Циркуляционный насос устанавливается не сам по себе, а в комплекте с необходимым дополнительным оборудованием, которое принято называть обвязкой насосного узла. Во‑первых, это уже упомянутые гибкие вставки. Они изготавливаются из полихлоропреновой резины. У неё высокая термостойкость, хорошая адгезия к тканям и металлам, стойкость к атмосферным воздействиям и естественному окислению. При растяжении такая резина кристаллизуется, благодаря чему гибкие вставки обладают высокой прочностью. Для присоединения к трубопроводу они имеют чугунные присоединительные патрубки с накидными гайками и внутренней резьбой или стальные фланцы. При диаметре 100 мм и больше гибкие вставки комплектуются стальными контрольными стержнями, которые ограничивают их растяжение.

По ходу движения воды после насоса устанавливается обратный клапан. Корпус его может быть латунным, из нержавеющей стали или чугуна, запорный элемент — также из различных материалов. По способу присоединения к трубопроводу существуют обратные клапаны с внутренней резьбой (корпус из латуни), фланцевые (чугунные), с наружной резьбой и дополнительно заказываемыми резьбовыми или приварными присоединительными патрубками с накидными гайками, а также клапаны, зажимаемые между двумя ответными фланцами. Последние два типа бывают с чугунными и стальными корпусами. Открытые обратные клапаны обладают определённым гидравлическим сопротивлением, которое рассчитывается при подборе насосов.

До и после насоса необходимо врезать штуцер (короткий отрезок трубы диаметром 15 мм) с трёхходовым клапаном. К нему подсоединяют манометр для контроля исправности и правильной работы насоса. Можно сразу установить оба манометра, но обычно обходятся одним прибором, перенося его по точкам измерения. Также нелишним бывает, при большом диаметре трубы и значительных габаритах насосного узла, спускной кран.

Граница насосного узла — шаровые краны, позволяющие отключить насос или демонтировать весь узел для ремонта или замены.

Диаметр присоединительных патрубков насоса, как правило, меньше диаметра трубопровода, на котором его устанавливают. Распространённой ошибкой является подбор гибких вставок, обратного клапана и даже отключающих кранов по диаметру насоса. По действующим нормам переход нужно делать возле самого насоса, а всю обвязку насос­ного узла принимать по диаметру основной трубы.

В отопительный сезон насос должен постоянно работать. Поломка насоса превращает его в дополнительное препятствие для циркуляции воды. При сильных морозах в отсутствие постоянного контроля выход из строя насоса может даже привести к размораживанию системы. Чтобы избежать такой ситуации, разработаны различные способы резервирования. Более простой и дешёвый — установка сдвоенного насоса, так называемого моноблока. Эти насосы — своеобразные «сиамские близнецы», у них два электродвигателя, соединённых параллельно в одном корпусе, и общий присоединительный трубопровод. Управляемая потоком перекидная крышка препятствует обратному потоку через стоящий насос. Каждый из насосов подключается к электропитанию отдельно. На заводе сдвоенные насосы настраиваются на переменный режим работы. Это означает, что оба насоса работают поочерёдно. Переключение происходит через 24 часа. Если работающий насос выключается из-­за неисправности, сразу включается второй насос.

Можно перевести сдвоенные насосы в резервный режим. Тогда один из насосов будет работать постоянно. Второй через определённые отрезки времени (например, раз в сутки) будет запускаться на короткое время с низкой частотой вращения, чтобы избежать блокировки при длительном простое. Это так называемый автоматический тест резервного насоса. Одновременная работа продолжится всего 40 секунд. Если основной работающий насос отключится из-­за поломки, запустится резервный. Один из насосов можно перевести в режим «Стоп», но тогда управлять их работой придётся вручную.

Недостаток моноблочного насоса в том, что резервируется только электродвигатель. При выходе из строя деталей, отвечающих за перекачку воды, насос всё равно придётся снимать, а для этого отключать котёл и сливать воду. Зимой это не всегда можно сделать. Поэтому самым надёжным способом резервирования является параллельная установка двух одиночных насосов — каждого со своими гибкими вставками, манометрами, обратным клапаном, спускником и отключающими кранами. Управление такими насосами выносят в отдельный щит автоматики.

По ходу воды перед насосным узлом необходимо установить фильтр или грязевик. Общие правила их установки таковы. Косая часть фильтра направляется по движению воды, бочонок грязевика должен находиться снизу. Фильтр устанавливается на горизонтальном участке или на спуске, грязевик — только на горизонтали. Нужное направление воды показывает стрелка на корпусе. Даже если насосов два — основной и резервный — перед ними устанавливается один общий фильтр. Сетка, внутри фильтра задерживает на себе механические примеси, со временем её отверстия забиваются минеральными отложениями. В результате гидравлическое сопротивление фильтра возрастает. Чтобы следить за пропускной способностью и свое­ временно выполнять очистку сетки (или бочонка грязевика), до фильтра по ходу воды также врезают штуцер с трёхходовым клапаном под установку манометра. Второй контрольной точкой при этом служит манометр перед насосом.

Большинство современных циркуляционных агрегатов — с водяным охлаждением ротора. Присоединение по воде может быть и горизонтальным, и вертикальным. Однако, чтобы насос не вышел из строя, вал ротора при монтаже должен располагаться строго горизонтально. Иначе внутри насоса произойдёт завоздушивание, детали перегреются, подшипники останутся без смазки. Также нужно обращать внимание на стрелку, нанесённую на корпус. Она показывает направление движения теплоносителя. Насос, установленный с отступлением от горизонтали, может терять до трети своей производительности. Клеммная коробка также должна быть наверху.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА УСТАНОВКИ НАСОСОВ. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

Контроль над работой насосов выполняется по сигналу датчиков перепада давления, установленных на каждом насосе. В систему автоматизации входят датчики температуры — погружные для теплоносителя и наружные для определения температуры воздуха.

Используются различные режимы управления насосом: автоматический по программе, заданной с базового блока; дистанционный с базового блока; местный с помощью кнопок, установленных на силовом щите.

Нужно помнить, что по действующим нормам надёжность электроснабжения насосного узла должна соответствовать требованиям второй категории потребителей электроэнергии. Насосное оборудование запитывается через собственную панель автоматического переключения на резерв (ЩАП), который устанавливается рядом с вводно-­распределительным устройством жилого дома.

Управление электродвигателями предусматривается как ручное с помощью кнопок, так и автоматическое со щита автоматики, а выбор режима выполняется избирателями управления на дверях распределительных щитов. Все электродвигатели обеспечиваются выключателями безопасности.

Металлические корпуса электрооборудования, нормально не находящиеся под напряжением, должны быть занулены, в качестве зануляющих проводников используются нулевые защитные проводники. Электродвигатель насоса зануляется в клеммной коробке, где к болту заземления подключается нулевая жила провода.

Датчик наружного воздуха ставится вне прямой досягаемости на северном фасаде, выше человеческого роста и на расстоянии не меньше метра от ближайших окон. Корпус датчика желательно выбирать в антивандальном исполнении.

ПРЕИМУЩЕСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПОРА

Когда жилец вручную прикрывает вентиль радиатора или автоматический термостат уменьшает подачу тепла в отопительный прибор, резко увеличивается количество воды в остальных частях системы, то есть в магистралях и стояках. В системе с нерегулируемым насосом сразу возрастает давление, а значит, и шум.

Большинство современных насосов имеют возможность пропорциональной регулировки давления. На практике это означает, что при повышении или понижении температуры воздуха насос изменяет скорость вращения, тем самым уменьшая или увеличивая подачу теплоносителя в систему.

Если же установить насос с частотной регулировкой, то обороты агрегата сразу снизятся, уменьшится потребление электроэнергии и исчезнет шум. То есть при снижении расхода воды гасится избыточный напор насоса, а при увеличении расхода теплоносителя, когда растёт поступление воды в отопительные приборы, напор снова возрастает. При этом увеличивается срок службы насоса. Кроме того, частотные преобразователи обеспечивают плавный пуск электродвигателей и аварийную остановку насосов, выравнивают входное напряжение и выполняют функции автоматики в составе насосных станций.

Частотные преобразователи бывают встроенными в насос, но при необходимости станцию частотного регулирования можно приобрести отдельно. Программируется это устройство вводом команд с кнопок, контроль ввода — по монитору. Эту работу лучше доверить профессионалу. Недостатком использования частотного преобразователя считается увеличение стоимости насосного оборудования.

УСТРОЙСТВО ОБВОДНОЙ ЛИНИИ

Систему отопления частного дома, в которой установлен циркуляционный насос, нужно обезопасить от рисков отключения электричества в самый неподходящий момент, когда на улице мороз. На этот случай желательно иметь источник бесперебойного питания, который позволит насосу проработать несколько часов. Но что делать, если аккумуляторы всё­-таки разрядились, а света по-­прежнему нет?

Решить проблему поможет обводной трубопровод вокруг насоса (его также называют шунт или байпас). У него несколько задач. Рассмотрим их по порядку.

Существуют системы, в которых диаметры труб и площадь нагревательных приборов рассчитаны на естественную циркуляцию теплоносителя при небольших отрицательных температурах. Насос вступает в работу только при похолодании до –10 оС, а основную часть времени вода проходит мимо насоса по байпасу. Это циркуляционно­-подкачивающая схема.

В системах, изначально рассчитанных на принудительную циркуляцию, обводная линия позволяет демонтировать насос для ремонта, не останавливая в целом работы системы. Потому что даже плохая циркуляция лучше, чем никакая.

Наконец, без байпаса невозможно заливать воду в систему и делать подпитку, потому что в обвязке насоса устанавливается обратный клапан, препятствующий подаче воды через обратный трубопровод.

Байпас принимают на диаметр меньше обратного трубопровода и оборудуют запорным краном. Когда работает насос, этот кран закрыт. При отключении насоса перекрывают краны в его обвязке, а байпасную линию, наоборот, открывают.

Можно автоматизировать переключение «насос–байпас», если заменить шаровые краны электромагнитными клапанами и дополнить схему датчиком давления. При отключении насоса давление после него сразу упадёт. Датчик пошлёт импульс прибору автоматики, а тот откроет клапан на байпасе, одновременно перекрыв насосный узел. Когда насос вернётся в работу, произойдёт обратное переключение. Главное, чтобы поток перекрывался плавно, иначе может случиться гидравлический удар.

РАСЧЁТ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА

В закрытой системе жидкость движется по замкнутому кругу. При условии, что из системы полностью удалён воздух и она закрыта, на насос не влияет статическое давление. Поэтому существуют всего два параметра, по которым подбирают циркуляционный насос отопления — напор и подача. Напор — это давление, которое необходимо развить, чтобы преодолеть имеющиеся сопротивления. Измеряется он по­-разному — в паскалях, метрах водяного столба, атмосферах, барах — все эти единицы взаимно переводимы. Обозначается буквой H — это условная «высота всасывания» насоса.

Чтобы теплоноситель дошёл до самых удалённых точек системы, напор насоса должен превосходить сумму всех гидравлических потерь. Первое слагаемое — это требуемый напор. Он складывается из сопротивления труб, отопительных приборов и регулирующих кранов. Второе слагаемое — потери в обвязке насоса. Это сопротивление фильтра, обратного клапана, а при наличии — также теплосчётчика и регулирующих клапанов. Третье — свободный напор, который принимается равным двум-­трём метрам водяного столба. В сумме эти величины и дают расчётный напор насоса.

Подача насоса — объём воды, которую он должен перекачать. Подача обычно обозначается как G, а измеряется в тоннах в час или метрах кубических в час. Для определения подачи или, как ещё говорят, расхода насоса, нужно знать тепловую мощность системы — количество тепла, которое вырабатывает котёл. Обозначается буквой Q. Подача насоса — это тепловая мощность, делёная на разность температур подающего и обратного теплоносителя, то есть

G =» (Q)/(T1 — «T2), м3/ч, Q — в киловаттах (T1 — T2) — в градусах Цельсия

Температура подающей воды, как правило, 85–95 оС, обратной — 60–70 оС.

После того, как определены напор и подача, подбор конкретного насоса ведут по номограммам, на которых показана рабочая область именно этого агрегата. По оси абсцисс — подача, по оси ординат — напор. При выборе нельзя ошибиться. Более мощный, чем нужно, насос вызовет шум, перерасход энергии и сам быстро выйдет из строя. При недостатке мощности не будет обеспечена циркуляция по всему контуру.

Нужно помнить, что эксплуатация насоса при минимальной подаче, находящейся ниже рабочей области, вызовет перегрев и остановку насоса. Но и к максимальной точке стремиться нельзя — лучше всего насос работает при КПД порядка 80 %.

Расчёты желательно делать в двух вариантах — для зимнего времени с максимальной температурой воды и для переходного периода. Насос должен одинаково хорошо работать во всех условиях. Установка частотного преобразователя дополнительно этому поможет.

«МОКРЫЙ» И «СУХОЙ» РОТОР

Основные элементы насоса, кроме электродвигателя, — это ротор и вал с рабочим колесом, лопасти которого при вращении создают необходимое давление теплоносителя в трубах. На всасывающей стороне создаётся разрежение, благодаря которому вода устремляется в насос, а на выходе из насоса крыльчатка нагнетает теплоноситель в ограниченном стенками трубы пространстве, и развивается необходимое для циркуляции давление.

По способу охлаждения насосы делят на два вида. Погружные, или «мокрые» насосы называются так потому, что ротор и крыльчатка у них погружены в теплоноситель. Насосы с «мокрым» ротором малошумны — вода глушит звук вращающихся деталей. Они не требуют постоянного обслуживания для смазки и замены прокладок — эту функцию тоже выполняет теплоноситель. Такие насосы невелики по размеру и экономны в потреблении электричества. При этом они обладают возможностью быстро и гибко перестраиваться под изменяющиеся условия работы. В небольших системах отопления частных домов они зарекомендовали себя с лучшей стороны.

В насосах этой конструкции отсутствуют вентилятор, подшипники качения и муфта вала. Эти детали являются тремя из четырёх источников шума любого насосного агрегата. Четвёртый источник шума от насоса — это шум воды, которая протекает через его гидравлическую часть. При подачах, для которых выпускаются насосы с «мокрым» ротором (до 70 м3/ч), шум протекающей через насос воды крайне низок. В интервале мощности двигателя от 20 Вт до 1 кВт уровень звукового давления составляет всего от 22 до 45 дБ. Для сравнения: допускаемый уровень звука в жилой квартире днём — 40 дБ, ночью — 30.

Недостатком «мокророторных» насосов является относительно невысокий КПД — примерно 50 %. Связано это с тем, что статор (неподвижная часть двигателя) «мокрого» насоса изолируется от ротора металлическим стаканом — гильзой, и не существует способа полностью и с гарантией герметизировать это соединение.

Роторы «мокрых» насосов изготавливают из нержавеющей стали или износостойкого пластика, рабочее колесо — из керамики, угольного агломерата или нержавеющей стали. Такие насосы, по опыту эксплуатации, в течение двадцати и более лет работают без капитального ремонта. Конечно, к качеству воды при установке «мокрого» насоса предъявляются повышенные требования. Как минимум должны быть фильтры и тонкой, и грубой очистки, а не только простой грязевик.

Первоначально насосы с «мокрым» ротором рекомендовались для установки только в обратный трубопровод. Сейчас материалы, из которых изготавливаются соприкасающиеся с водой детали, позволяют устанавливать такие насосы и на подаче.

Насосы с «мокрым» ротором не требуют установки до и после себя гибких вставок.

В «сухих» циркуляционных насосах ротор лишь частично погружён в жидкость, а двигатель изолируется от рабочего вала стальными полированными кольцами. При запуске насоса эти кольца начинают вращаться, между ними образуется водяная плёнка, герметизирующая соединение за счёт разницы давления в системе отопления и внешней атмосфере. КПД насосов с «сухим» ротором достигает 80 %. Однако эти насосы настолько шумные, что по действующим нормам их нельзя располагать смежно с жилыми комнатами.

Уплотнительные элементы «сухого» насоса нужно регулярно смазывать, иначе разрушится торцевое уплотнение и внутрь корпуса попадут частички пыли, которые интенсивно притягиваются вращающимся ротором. Скапливаясь на кольцах, пыль может повредить их и привести к разгерметизации насоса.

До и после насоса с «сухим» ротором рекомендуется установка гибких вставок для исключения передачи вибраций и шума.

В настоящее время ведущие компании насосного оборудования практически не уступают друг другу по основным позициям. Разница небольшая — возможно, чуть ниже средние розничные цены одной фирмы, но при этом более развито послепродажное обслуживание у другой и немного ниже энергозатраты двигателей у третьей. Обладатели насосов любой известной марки впервые обращаются в сервис только после десяти–пятнадцати лет непрерывной работы оборудования.

Для чего нужен дополнительный насос в системе отопления?

Вы, наверняка, замечали такой эффект: при снижении оборотов мотора ниже 2000 в секунду, печка начинает обдувать прохладным воздухом. Кто-то замечает это постоянно. Особенно это хорошо ощущается при утреннем прогреве автомобиля, когда двигатель уже достаточно набрал тепло, а в салон поступает прохладный воздух.

Если повысить обороты, работая педалью газа, сразу начинает поступать горячий воздух в салон. Это свидетельствует о плохой циркуляции охлаждающей жидкости, проходящей через отопительный радиатор. Когда обороты достаточно высоки, то есть выше 2000 оборотов, тогда и помпа охлаждающей жидкости вращается сильнее и лучше гоняет жидкость в системе.

Порой случается и такое, что двигаясь по трассе, выставив комфортную температуру салона, вы попадаете, например, в пробку, а в салон начинает поступать холодный воздух. Это, в конце концов, начинает надоедать и побуждает к поиску выхода из данной ситуации. Лучшим решением будет установка дополнительного насоса, стабилизирующего циркуляционный поток жидкости через радиатор.

Преимущества дополнительного насоса

Дополнительный электрический насос необходим для существенного циркуляционного процесса охлаждающей жидкости по малому и большому кругу при открытии термостата. Особенно актуальной становится хорошая теплоотдача печного радиатора, а летними жаркими днями замечательным дополнением будет улучшенная отдача главным радиатором. Проще говоря, зимой в автомобиле будет значительно теплее, а летом вентилятор будет включаться гораздо меньше, обеспечивая наиболее ровный тепловой режим силового агрегата.

На прогретом двигателе печка выдувает горячий воздух даже при максимальных оборотах вентилятора. Наличие дополнительного насоса в системе отопления даёт следующие преимущества:

1. Производительность гораздо большего уровня.

2. Создание большого давления охлаждающей жидкости

3. Сниженное потребление энергии.

4. Малый уровень шума.

5. Высокая надёжность и эффективность.

Нюансы установки дополнительного насоса

Монтаж дополнительного электрического насоса системы отопления автомобиля часто рекомендуется как средство, повышающее эффективность циркуляции охлаждающего состава через печной радиатор, что, следовательно, улучшает работу отопительного агрегата. Заметим, что данный тюнинг необходимо проводить только после того, как все меры по устранению слабых мест проведены, а именно:

1. Радиаторные шланги 16-го диаметра заменены шлангами 18-го.

2. Штуцер забора охлаждающей жидкости с головки блока цилиндров заменён на штуцер от «Газели» 18-го диаметра.

3. Кран печки вы заменили подходящим, только с бóльшим сечением, например, водопроводный шаровый.

4. Печной радиатор – трёхрядный медный.

5. Установлена дополнительная помпа со штуцером на 18 миллиметров.

6. В малый дросселирующий круг потока охлаждающей жидкости и большего отбора установлена втулка.

7. Воздуховоды и печка лишены щелей и неровностей.

8. Термостат, установленный на автомобиль, работает исправно и без сбоев.

После выполнения всех вышеперечисленных пунктов, завершающим этапом может стать установка дополнительной электрической помпы от «Газели» или производства «Bosch». Эта процедура не отличается крайней сложностью, но для новичков некоторые моменты могут оказаться не совсем очевидными. Далее мы вам расскажем, как самостоятельно установить на автомобиль дополнительный насос на отопительный элемент.

Необходимые детали и инструменты

1. Дополнительный насос с патрубками диаметра 18 мм.

2. Шланги диаметром 16 мм и длиной полметра. Они должны быть исключительно прямыми и армированными.

3. Хомуты нужного диаметра в количестве четырёх штук.

4. Пятиконтактное реле, но вполне достаточно и на четыре контакта.

5. Колодка на пятиконтактное реле на 30 А.

6. Держатель ножевого предохранителя.

7. Ножевой предохранитель на 10 А.

8. Пара клемм «кольцо».

9. Одноконтактная колодка типа «мама».

10. Три метра обычного двужильного провода. Можно использовать от нерабочего пылесоса, например.

11. Три метра защитной гофры для вышеуказанного провода

12. Подсвечивающаяся кнопка.

13. Светодиод матовый красный 3 мм.

14. Резистор на 690 Ом.

15. Пара резиновых шайб с внутренним диаметром 6-7мм.

16. Пучок проводов, может пригодиться по необходимости.

Технология установки дополнительного насоса

Подготовительные работы. Если использовать насос от «Газели», тогда нужно будет вскрыть крышку, снять резинку и обезжирить. Собрать, нанеся на резинку и крышку термостойкий клей-герметик. Саморезы крышки затянуть как можно крепче. Теперь всё надёжно.

Непосредственно монтаж:

1. Слейте с силового агрегата охлаждающую жидкость.

2. Открутите от патрубка хомут подачи охлаждающей жидкости на радиатор и снять шланг.

3. Может случиться так, что состояние шланга оставляет желать лучшего. В таком случае нужно будет демонтировать жабо, штатную обивку, вскрыть корпус мотора отопительного элемента. Таким образом, вы получите доступ к печному радиатору.

4. Открутите хомут со стороны радиатора и снимите старый шланг. На его место монтируйте новый полуметровый шланг, закрутите шланг и соберите корпус печки и жабо в обратном порядке.

5. Если шланг в полном порядке, тогда необходимо его нарастить при помощи соединителя до необходимой длины.

6. Установите новый шланг на патрубок двигателя к печному радиатору.

7. Под капотом определите место для установки дополнительного насоса.

8. Открутите гайки с болтов, установите две резиновые шайбы, а сверху монтируйте новый насос, закрутите гайками

9. Обрежьте по месту шланг радиатора печки и подсоедините к боковому выходу насоса и закрепите хомутом.

10. Шланг от двигателя отрежьте по месту и подсоедините к верхнему патрубку насоса. Убедитесь в том, что шланг нигде не перегнётся, и зафиксируйте хомутом.

11. Подготовьте первую часть электрики, для этого посадите на провод 86-го контакта клемму типа «кольцо».

12. На один провод держателя предохранителя приделайте вторую клемму «кольцо». Закрепите его на клемме аккумуляторной батареи с положительным зарядом.

13. Второй провод держателя предохранителя соедините с 30-ым контактом колодки реле.

14. На контакт под номером 87 прикрепите клемму типа «мама», соедините с проводом, питающим насос.

15. Наденьте на болт держателя трубок гидрокорректора минусовую клемму, оденьте держатель реле, закрепите гайкой и убедитесь в том, что соединения клеммы с массой надёжны.

16. Установите предохранитель на 10 А в держатель.

17. Слегка коснитесь 85-ым контактом реле плюсовой клеммы аккумуляторной батареи. Реле включится, и насос заработает. Если же не работает, тогда ищите причину.

18. Протяните провод в гофре от подкапотного пространства к монтажному блоку салона. Один конец провода соедините с 85-ым контактом колодки реле.

19. Снимите защитную пластмассовую стенку со стороны ног водителя, вытащите блок управления печкой.

20. Другой отрезок провода в гофре протяните от монтажного блока к блоку управления отопителем. Закрепите над педалями хомуты к штатной проводке, чтобы не болталась.

21. Возьмите плюс от зажигания в монтажном блоке и подсоедините к одному из проводов. Конкретно смотрите автомобильную электросхему.

22. Второй провод из 20-го пункта соедините в подкапотном пространстве с проводом из 16-го пункта.

23. Руководствуясь схемой, подключите колодку кнопки. Подсветку кнопки удобнее всего подключить при помощи двух соединителей «гильотина» от подсветки кнопки рециркуляции воздуха. Если в вашем автомобиле такая кнопка отсутствует, значит, можно брать от подсветки ручки управления заслонками.

24. Удобной «фишкой» будет наглядная индикация контроля включения насоса. Не каждому это будет нужно, но не лишним будет сказать о правильном подключении данного элемента.

Согласно электросхеме прикрепите светодиод с резистором к электрической цепи. В кнопке в углу просверлите отверстие в 3 мм и закрепите светодиод суперклеем. Провода гибкие, тонкие, многожильные, так что можно смело нажимать на кнопку, они подготовлены к изгибанию.

25. Включите габаритные огни, чтобы убедиться в том, что кнопка подсвечивается.

26. Включите зажигание, нажмите кнопку и удостоверьтесь, что электронасос работает.

27. Вставьте кнопку в предназначенное ей место, монтируйте блок управления отопителем.

28. Залейте охлаждающую жидкость в расширительный бачок.

29. Запустите двигатель и прогрейте его полностью. Удостоверьтесь, что шланги соединены прочно, и жидкость не вытекает. Включите кнопку насоса и убедитесь, что он корректно работает.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Установка насоса в систему отопления частного дома

Еще не столь давно, когда приобретение качественного насосного оборудования для автономной системы отопления частного дома представляло собой огромную проблему, предпочтение повсеместно отдавалось схемам с естественной циркуляцией теплоносителя. Однако, при всей кажущейся простоте такого подхода, подобные системы не отличаются высокой эффективностью и экономичностью. Кроме того, значительно сужены возможности точной регулировки температуры в отдельных помещениях дома, а со многими современными теплообменными приборами и системами такой тип организации переноса теплоносителя – и вовсе не возможен.

Установка насоса в систему отопления частного дома

Да и декларируемая простота монтажа схемы с естественной циркуляцией – тоже весьма условная, так как требуется обязательное соблюдение уклона, строго оговоренное расположение приборов, а сами трубы должны быть увеличенного диаметра. Иногда в условиях конкретного здания соблюдение всех существующих обязательных условий для обеспечения нормальной циркуляции становится трудной или даже неразрешимой задачей. Все перечисленные проблемы поможет решить установка насоса в систему отопления частного дома.

Именно этот блок вопросов и будет рассмотрен в настоящей публикации. Его можно разделить на несколько основных подразделов:

• Для чего нужен циркуляционный насос, и какие преимущества дает его установка?
• Как устроен циркуляционный насос для системы отопления?
• Как правильно выбрать оптимальную модель?
• Где лучше установить циркуляционный насос для отопления?
• Как самостоятельно провести монтажные работы?

Цены на циркуляционные насосы для отопления

циркуляционные насосы

 

Преимущества системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Содержание статьи

Ярые сторонники систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя приводят целый ряд, казалось бы, неопровержимых доводов в пользу именно такой схемы.

• Насос – это лишние затраты на приобретение и монтаж.
• Любое электрическое оборудование становится дополнительным потребителем дорогой электроэнергии.
• Зависимость насосного оборудования от стабильности электропитания делает систему отопления чрезвычайно уязвимой при аварийных ситуациях в электросетях.
• Насос – это дополнительный узел системы, уязвимый с точки зрения механических поломок.

Казалось бы, на первый взгляд – все справедливо. Но если разбираться непредвзято, по каждому пункту, то картина меняется буквально на прямо противоположную.

Посмотрим на схему системы отопления с естественной циркуляцией:

Простейшая схема системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Так ли проста в монтаже и дешева такая схема? Вовсе нет!

От котла (поз 1) необходимо в обязательном порядке монтировать разгонный вертикальный участок (поз. 2), из трубы большого диаметра – желательно 1½ дюйма или даже больше. При этом он должен дойти до максимально высокой точки – выше любых приборов теплообмена. Там же, на максимальной высоте, придется установить и расширительный бак открытого типа (поз. 3).

Коллектор подачи (поз. 4) должен расположиться с обязательным уклоном не менее 5% (5 см на каждый погонный метр контура). При этом опять же диаметр трубы не должен быть менее 1¼ дюйма.

Вертикальные стояки (поз. 5), по которым теплоноситель подается непосредственно в радиаторы отопления (поз. 6) выполняются из труб диаметром не менее ¾ дюйма.

Наконец, требования к диаметру и соблюдению уклона коллектора «обратки» (поз. 7) — такие же, как и в трубе подачи. Получается, что в любом случае котел должен находиться ниже самых низкорасположенных радиаторов отопления.

В небольшом здании, с компактно расположенными помещениями, такой подход еще осуществим, да и то – не всегда. Трубы большого диаметра, мало того что значительно дороже, являются более сложными в монтаже. Их чрезвычайно непросто, часто – и вовсе невозможно спрятать, чтобы они не портили интерьера. Практически полностью исключается возможность скрытого нижнего подключения радиаторов. Стоимость самого насоса и его установки (которую вполне можно провести и самостоятельно) – просто несопоставимы с перечисленными выше издержками.

Использовать скрытое расположение труб отопительного контура с нижним подключением радиаторов в системе с естественной циркуляцией теплоносителя – невозможно

Даже при самом продуманном, оптимальном размещении всех элементов контура с естественной циркуляцией вряд ли реально создать в нем избыточное давление только за счет перепадов температуры и разнице в плотности выше 0,6 атмосфер. А такого напора будет явно недостаточно для многих современных отопительных приборов. Тем более – можно даже не вынашивать планов по созданию водяной системы подогрева полов.

Мало того, даже незначительный засор, где-нибудь на изгибах труб или на другом уязвимом к этому явлению участке, способен полностью парализовать перемещение теплоносителя по трубам. И это будет тем более вероятным, если система достаточно разветвлена, так как скажет свое слово еще и гидравлическое сопротивление.

Для выхода системы с естественной циркуляцией на расчетную мощность обязательном порядке необходим мощный стартовый энергетический «импульс». Это – лишние затраты энергоносителей, причём – весьма немалые. Ну а даже краткосрочная остановка котла по тем или иным причинам потребует и определенных усилий, и немалого времени, чтобы вновь вывести систему отопления на нормальный режим работы. Низкая скорость теплоносителя и расходование части энергии, выработанной котлом, только на его перемещение – это общее снижение КПД всей системы. И, поверьте, что эти лишние расходы энергии обязательно превысят суммарное потребление компактного циркуляционного насоса, работающего с постоянной нагрузкой.

Даже сравнительно недорогие насосы, относящиеся к классу энергопотребления «В», потребляют всего порядка 20÷30 Вт в час. А у более совершенных приборов класса «А» этот показатель еще ниже

Низкая скорость циркуляции – это еще и явно неравномерный нагрев приборов теплообмена, установленных в таком контуре и разнесенных по помещениям. Регулировка уровня теплоотдачи радиаторов, установленных в помещениях дома, становится возможной исключительно по количественному принципу, то есть изменением объема проходящей через приборы жидкости. Этот способ – не отличается точностью, а в условиях невысокого давления в трубах может даже привести к запиранию того или иного радиатора или участка контура. Говорить же о качественной регулировке в таких условиях, то есть с подмесом теплоносителя из обратки — вообще наивно.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как производится установка радиаторов отопления

Итог такой же – неэффективность системы напрямую негативно сказывается на экономичности расхода энергоресурсов, то есть ведет к лишним затратам в течение всего периода эксплуатации отопления. Выгоднее уже один раз потратиться на насос…

Наконец, несколько слов об уязвимости насосного оборудования от наличия электропитания.

Это действительно так, но точно таким же образом зависимы и все электроприборы в доме. В том числе – и большинство современных котлов отопления, оснащенных автоматикой. Проблема решаема – достаточно установить для котельного оборудования источник бесперебойного питания.

Если в населенном пункте случаются перебои с энергоснабжением, проблема решается установкой источника бесперебойного питания для котла и другого оборудования системы отопления

При невысоких показателях потребляемой мощности насоса, даже не самый дорогой и мощный ИБП способен обеспечить работу оборудования в течение нескольких часов. Этого – вполне достаточно.

Ну и, наконец, ничто не мешает смонтировать насос так, чтобы в экстренных случаях оставалась возможность переключиться на естественную циркуляцию в системе. Так обычно и поступают – схема обвязки насоса включает байпас (перемычку) и несколько вентилей (может применяться и автоматический клапан).

Пример обвязки циркуляционного насоса, позволяющей быстро переключаться с принудительной циркуляции теплоносителя на естественную и обратно

Ну и насчет того, что насос становится еще одним уязвимым звеном системы. Можно успокоить читателя: статистика показывает, что выход из строя циркуляционных насосов относится больше к казуистическим ситуациям, настолько они редки. Конструкции приборов ведущих производителей отличаются отменной надежностью и способны служить десятки лет, если, конечно, не нарушаются правила эксплуатации. А полученная выгода в виде экономичности работы системы оправдывает покупку даже дорогого насоса уже через два – три года. Так что с этой стороны «ожидать подвоха» приходится меньше всего.

Выражаем надежду, что читатель убежден в необходимости установки циркуляционного насоса. Значит, пришло время рассмотреть, как правильно его выбрать.

Как подобрать оптимальный циркуляционный насос

Две основных разновидности циркуляционных насосов

Циркуляционные насосы – это приборы, работающие от электроэнергии. Но прямой контакт электрической части с гидравлической – недопустим. Это разделение обеспечивается двумя подходами к компоновке приборов, которая и предопределяет их подразделение на приборы «сухого» и «мокрого» типа. Многое становится понятным уже из названия.

• Насосы с «сухим ротором» появились раньше своих собратьев. Принципиальная их схема такова, что электропривод полностью изолирован от насосной части, и вращение на рабочее колесо передается через вал. Даже внешне такие насосы можно отличить по удлиненному корпусу, за счет вынесенного блока электродвигателя. Как правило, такие приборы — достаточно массивны, поэтому чаще всего практикуется их консольная установка – для этого на корпусе предусмотрены кронштейны или монтажные площадки.

Примеры циркуляционных насосов с «сухим ротором»

Циркуляционные насосы «сухого» типа – это мощные и производительные приборы, обеспечивающие и очень большой расход проходящего через них теплоносителя, и высокие показатели давления в системе. Без них сложно обойтись. Если проектируется мощная котельная, например, на крупный особняк в несколько этажей. А вот в условиях квартиры или частного дома средних размеров их применение уже видится избыточным, тем более что им присущи определённые недостатки.

— Про сложности, связанные с габаритностью, массивностью и особенностями установки – уже упоминалось.

— Передающий вращение вал имеет сложную систему уплотнений, не допускающих протечки находящейся под давлением жидкости. Эти уплотнения постепенно снашиваются, что предопределяет необходимость регулярных профилактических работ, в том числе – и замены на новые.

— Работа таких насосов всегда сопровождается шумовым эффектом – за счет необходимости воздушного охлаждения электропривода. Это также накладывает свои ограничения на выбор места установки прибора.

Возможно, вас заинтересует информация о том, каким должно быть давление в расширительном бачке отопления закрытого типа

Одним словом, если система отопления не требует специфически высоких показателей напора и расхода теплоносителя, оптимальным вариантом станет все же приобретение насоса с «мокрым ротором».

• Насосы с «мокрым ротором» устроены иначе. Принципиальная схема показана на иллюстрации ниже:

Принципиальная схема устройства циркуляционного насоса с «мокрым ротором»

Корпус силового блока (поз.1) герметично, за счет кольцевых прокладок, соединён с корпусом насосной рабочей камеры (поз. 2) с помощью нескольких винтов (поз.3). С обеих сторон рабочей камеры-«улитки» предусмотрены те или иные крепления для врезки в трубы – это могут быть резьбовые патрубки (поз. 4) для муфтового соединения или фланцы.

Внутри силового блока размещена обмотка статора (поз. 5) – это единственный отсек, который не контактирует с жидкой средой – он герметично отделен ото всех остальных «стаканом» из нержавеющей стали (поз. 6). Таким образом, уплотнения стоят исключительно на статичных деталях, то есть не изнашиваются от трения.

Внутри расположен ротор (поз. 7), на вал которого жестко надето рабочее колесо насоса (поз. 8). Ротор опирается на подшипники, которые получают постоянную смазку от теплоносителя. Жидкая среда, заполняющая все внутреннее пространство насоса, является еще и отличным отводчиком тепла, и прибору не грозит перегрев, не требуется дополнительная система охлаждения двигателя. Чтобы гарантированно обеспечить полное заполнение всего объема насоса теплоносителем, предусмотрена специальная пробка (поз. 9) для выпуска воздуха.

Вращение ротора насоса в жидкой среде, безусловно, влечет определенные энергетические потери, то есть снижение КПД прибора. Но на фоне низкого потребления электроэнергии – этот фактор не выглядит заслуживающим особого внимания – за несущественностью потерь.

Работа насоса – практически бесшумна, прибор компактен и прост в установке – оп просто врезается в нужный участок трубы, очно не требуя каких-либо дополнительных креплений. Правда, при этом обязательно должно быть соблюдено важное условие – ось ротора, независимо от положения корпуса, должна занять горизонтальное положение. При таком положении подшипники никогда не будут сухими, и выход из строя из-за перегрева им не грозит.

Еще одна деталь – нельзя допускать попадания в подшипники твердых взвесей, которые вполне могут образоваться в контурах системы. Поэтому непосредственно перед насосом всегда рекомендуется устанавливать фильтр механической очистки – «грязевик».

Возможно, вам будет интересна информация о том, насколько надежна для систем отопления труба пп

Критерии оценки циркуляционного насоса при выборе

Выбирая циркуляционный насос для установки в имеющуюся систему отопления, необходимо учитывать ряд критериев.

• Напряжение питания. В масштабах автономных систем отопления для квартир и частных домов используются насосы с однофазным питанием 220 В 50 Гц. Невысокий ток потребления освобождает от необходимости прокладывать какие-либо выделенные линии питания – достаточно сетевых розеток. Единственно, что желательно предусмотреть – это бесперебойное питание, о котором упоминалось выше.
• Потребляемая мощность. Естественно, чем она ниже (при сохранении остальных эксплуатационных характеристик), тем прибор экономичнее. Оптимальным выбором станет прибор класса энергопотребления «А», пусть он даже стоит дороже. Чем ниже класс («В», «С» и так далее) тем больше будет расход электроэнергии.

Самые экономичные в эксплуатации – циркуляционные насосы с классом энергопотребления «А»

Большинство современных насосов имеют возможность выбора одного из двух-трех режимов работы, с разными показателями создаваемого напора. В соответствии с этим меняется и потребляемая мощность. Обычно показатели вынесены на шильдик прибора, в виде таблички.

Табличка со значениями создаваемого напора и потребляемой при этом мощности. Вместо значений напора или вместе с ними могут быть указаны показатели производительности насоса

Раз коснулись вопросов чисто эксплуатационных характеристик, влияющих на работу системы отопления – производительности и создаваемого напора, есть смысл рассмотреть подробнее именно эти показатели.

Существуют таблицы, по которым можно приблизительно определить необходимые параметры – одна из них размещена ниже.

Общая площадь помещений	Необходимая тепловая мощность (кВт) при разнице температур теплоносителя в трубах подачи и обратки ( Δt)			Параметры насоса, min (без учета гидравлического сопротивления контуров и их разветвленности)
	Δt= 20 °С	Δt= 15 °С	Δt= 10 °С	Производительность (м ³/час)	Напор (м вод. ст.)
до 200	28,0	21,0	14,0	1,25	1,0
350	46,0	35,0	23,0	2,0	2,0
500	70,0	52,0	35,0	3,0	2,0
900	116,0	87,0	58,0	5,0	3,0
1100	140,0	105,0	70,0	7,0	3,0
Δt= 20 °С — оптимальный режим для радиаторов отопления
Δt= 15 °С — оптимальный режим для конвекторов отопления
Δt= 10 °С — оптимальный режим для контуров «теплого пола»

Однако, далеко не всегда можно полагаться на такие табличные значения, так как они обычно рассчитаны на «идеальные» условия эксплуатации, и не учитывают многих факторов. Не составит большого труда определить нужные значения и самостоятельно.

• Производительность насоса. Главная задача этого прибора – переместить по контуру определенное количество теплоносителя, то есть, в конечном счете – и необходимое количество тепловой энергии, достаточного для эффективной работы приборов теплообмена (радиаторов, конверторов, контуров «теплого пола»).

Для вычисления потребуются следующие значения:

W – необходимая тепловая мощность (выраженная в ваттах) системы отопления, обеспечивающая комфортную температуру в помещениях при самых неблагоприятных погодных условиях.

Значение мощности хозяевам должно быть известно. Если нет – то его также можно рассчитать, для каждого помещения в отдельности, а затем провести суммирование.

Как самостоятельно провести расчет необходимой тепловой мощности системы отопления?

Существует понятный и достаточно точный алгоритм проведения подобных вычислений. На нашем портале он реализован в специальном калькуляторе, который вы найдете в статье «Расчет отопления по площади помещения»

Δt – разница температур в трубах «подачи» и «обратки» отопительного контура при входе в котел и выходе из него. Оптимальные значения для разных типов теплообменных приборов – показаны в таблице выше.

С – теплоёмкость теплоносителя, выраженная в Вт × ч / (кг × °С). Для воды она составляет 1,16. Если используется иной теплоноситель, то этот параметр должен указываться на его упаковке. Бывает. Что эта величина показана производителем в иных единицах – в кДж / (кг × °С). Перевести несложно – поправочный коэффициент равен 0,28. То есть 1 кДж = 0,28 Вт×ч.

Формула для расчета необходимой производительности (G) – такова:

G = W / (Δt × С)

По этой формуле получается показатель производительности, выраженный в килограммах в час. Останется только лишь перевести это значение в объемное выражение, с учетом плотности.

Предлагаем воспользоваться калькулятором расчета производительности насоса – об быстро и точно приведет к нужному результату.

Калькулятор расчета производительности насоса для системы отопления

Перейти к расчётам

Обратите внимание, что в калькуляторе предусмотрена возможность расчета напора как для систем, заполненных водой, так и для других теплоносителей. Это может иметь значение – ни одна жидкость для отопления, или антифриз, не может сравниться с водой по теплоемкости, и вместе с тем – плотнее ее. Значит, и производительность насоса потребуется более высокая.

Значения теплоемкости и плотности антифризов зависят от их процентной концентрации. Они могут указываться на упаковочных ярлыках, но если этих параметров нет, то таблицы характеристик по каждому из типов теплоносителей несложно отыскать в интернете.

• Создаваемый насосом напор. Этот показатель важен с тех позиций, что создаваемое насосом давление в трубах должно обеспечить необходимое движение теплоносителя с нужным расходом, при этом полностью компенсировать все неизбежные потери за счет гидравлического сопротивления труб и всей установленной запорно-регулировочной арматуры. Если создаваемый напор будет недостаточным, то не исключаются явления застоя в системе, «запирания» тех или иных ответвлений контуров, что в итоге ведет к разбалансированной и неэффективной работе всего отопления в целом.

Формула расчета – достаточно громоздкая, и нет смысла ее приводить здесь, так как вряд ли кто захочет погружаться в такие вычисления. Однако, существует и несколько упрощенный алгоритм, который тем не менее выдаст результат со вполне приемлемым уровнем точности. Эта методика заложена в предлагаемый ниже калькулятор расчета.

Калькулятор расчета необходимого минимального напора циркуляционного насоса

Перейти к расчётам

Значение необходимого напора зависит от протяжённости завязанных на насос контуров отопления (с учетом труб подачи и «обратки»). Важное значение имеет насыщенность системы запорно-регулировочными устройствами и их сложностью. Наконец, даже материал труб влияет на показатели гидравлического сопротивления – в стальных трубах оно существенно выше, чем в идеально гладкостенных полипропиленовых или металлопластиковых. Все эти нюансы учтены в программе калькулятора. Кстати, заложенные в алгоритм расчета значения уже учитывают необходимый эксплуатационный запас, то есть итоговый результат можно считать не минимальным, а оптимальным.

• Циркуляционный насос должен иметь хорошо защищенный корпус, как от проникновения воды и влаги, так и от пыли. Показателем этих особенностей является класс IP. Для приборов такого предназначения оптимальными станет класс IP Выше – можно, ниже – приобретать не стоит.
• Диапазон рабочей температуры. Как правило, большинство современных приборов способны работать с верхней границей нагрева жидкости в 110 ºС, что для системы отопления – больше чем достаточно. Тем не менее, проверяйте эту характеристику в паспорте. Дело в том, что можно по ошибке приобрести очень схожий по компоновке, да и просто внешне, насос для повышения давления воды в водопроводе. А вот там температурный диапазон – уже совершенно иной, и для контура отопления однозначно не подойдет.
• Обратите внимание на максимально допустимое рабочее давление в системе отопления этот показатель обычно обозначается аббревиатурой PN, и выражен в барах. Этот параметр говорит, скорее, о прочностных возможностях прибора – какое давление он может выдержать. Но не надо его путать с создаваемым насосом напором – это абсолютно разные величины.

Характеристики, обычно выносимые на шильдик насоса: 1 – класс энергопотребления; 2 – предел температуры перекачиваемой жидкости; 3 – степень защищенности корпуса по классификации IP; 4 – максимально допустимое рабочее давление

• Наконец, покупателя всегда должны заинтересовать размеры прибора. В первую очередь, конечно, это его монтажная длина монтажная длина (L). Эта величина стандартизированная, и большинство циркуляционных насосов для систем отопления выпускаются с монтажной длиной 130 или 180 мм. Если установка насоса планируется в месте с достаточно ограниченным пространством, то следует внимательно оценить и все остальные габаритные показатели прибора. Обычно к паспорту прикладывается схема, в которой указаны все размеры.

Характеристики, обычно выносимые на шильдик насоса: 1 – класс энергопотребления; 2 – предел температуры перекачиваемой жидкости; 3 – степень защищенности корпуса по классификации IP; 4 – максимально допустимое рабочее давление

Немало полезной информации может содержаться и в самом наименовании модели (это особо характерно для продукции зарубежных производителей). Пример показан на иллюстрации, а возможные расшифровки различных вариантов обозначения – приведены в таблице.

В названии модели содержится полезная информация!

Группа обозначений	Цифровое или буквенное обозначение	расшифровка обозначения
1 — тип модели	UP	— циркуляционный насос, один режим работы
	UPS	— то же, но с возможностью переключения режимов работы
2	20	— условный диаметр трубы
3	-40	— создаваемый насосом напор ( в дециметрах водяного столба)
4 — особенности врезки в контур	пробел	— резьбовое муфтовое соединение
	F	— фланцевое соединение
5 — особенности исполнения модели	пробел	— корпус из серого чугуна
	N	— корпус из нержавеюще стали
	В	— корпус из сантехнической бронзы
	К	— допускается работа при отрицательной температуре
	А	— предусмотрен автоматический воздухоотводчик
6	130	— монтажная длина насоса

Чтобы закончить тему с выбором насоса- последняя рекомендация. Не стоит кидаться на слишком привлекательную невысокую цену, если про марку насоса вы слышите впервые. В продаже всегда имеется достаточное количество моделей известных производителей, которые сопровождают свою продукцию гарантийными обязательствами. Лидерами по заслуженной популярности считаются изделия под брендами «Grundfos», «Wilo», «DAB», «Ebara», «Pedrollo», «Hoffmann». Ничуть не отстаёт от них качеством и надежностью российский «Джилекс».

Насос, как и любой другой прибор системы отопления, приобретается с расчетом на многодетную эксплуатацию, и как бы сиюминутная выгода не обернулась впоследствии массой неприятностей. К сожалению, в этом сегменте строительного трынка – масса подделок или откровенно некачественной продукции. Не дайте себя обмануть – всегда проверяйте документы на приобретаемое изделие, требуйте простановки отметки в паспорте, дающей право на гарантийное обслуживаете, уточняйте наличие и местонахождение сервисных центров.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют биметаллические радиаторы отопления какие лучше

Установка циркуляционного насоса в контур отопления

Основные правила установки циркуляционного насоса

Прежде всего, хозяину необходимо определиться с местом установки циркуляционного насоса. Рекомендуемый участок – это отрезок «обратки» перед входом в котел, но желательно – после расширительного бака. Мембранные расширительные баки любят спокойное, ламинарное течение теплоносителя, а насос волей-неволей создаёт некоторую турбулентность потока на определенном участке за собой.

Рекомендуемое расположение циркуляционного насоса на трубе «обратки» — после расширительного бака по ходу течения теплоносителя

Если расширительный бак – открытого типа, или мембранная емкость расположена на трубе подачи, то в распоряжении хозяев – вся общая труба обратки после врезки последнего ответвления (стояка).

Однако, необходимо правильно понимать, что это – рекомендуемая позиция, которая вовсе не является догмой. Считается, что такое расположение продлевает срок эксплуатации насосного оборудования, так ему приходится иметь дело с более холодной средой, нежели на выходе из котла. Но температурный диапазон современных моделей насосов (до +110 ºС) предоставляет полную возможность их монтажа и на трубе подачи. Правда, есть маленький, но важный нюанс – такое расположение требует тщательно подобранных и сбалансированных параметров системы. Дело в том, что насос всегда оставляет за собой область разрежения жидкости. Если он будет установлен непосредственно за котлом, то при работе системы на верхнем пороге мощности, в сильные холода, такое разрежение может привести к вскипанию теплоносителя в теплообменнике, что чрезвычайно опасно. Так что если насос приходится монтировать на трубе подачи, то желательно – подальше от котла, но до первого разветвления контура.

Если система отопления имеет явно выраженную разветвленность (например, от котельной труба подачи расходится в противоположные стороны в две пристройки или крыла здания), то лучше установить на каждое крыло свой циркуляционный насос. В этом случае оптимальным местом будет именно труба подача, после разветвления ее на два направления, но до первого разветвления на стояки или радиаторы.

Одним словом, в этом вопросе необходим индивидуальный подход к каждому конкретному случаю – общих «рецептов» нет. Приходится подлаживаться под имеющиеся обстоятельства и под наличие свободного места.  И при этом еще необходимо иметь в виду, что пространственное положение насоса тоже имеет свои ограничения.

Допустимые (сверху) и запрещенные положения циркуляционного насоса с «мокрым ротором»

Ось ротора насоса должна обязательно располагаться в горизонтальном положении, независимо от ориентации трубы. Правда, и в этом случае есть исключения (в нижнем ряду – справа) – монтажная коробка, куда подключается кабель электропитания и где располагается переключатель режимов работы должна оставаться доступной и не оказываться снизу прибора. Это уже – из соображений безопасности, чтобы был доступ для ревизии, а в случае появления подтекания теплоносителя – он не попал на контакты.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать электрокотёл для отопления

Как самостоятельно установить насос для системы отопления

Уже говорилось, что оптимальным методом врезки насоса является монтаж перемычки-байпаса с системой кранов. Это дает возможность сохранить какую-никакую работоспособность системы в случае длительного отсутствия подачи электроэнергии или при вышедшем из строя насосе – его можно будет демонтировать для замены, профилактики или ремонта, не прибегая к сливу теплоносителя и не отключая систему полностью.

Принципиальная схема рекомендуемой обвязки циркуляционного насоса

1 – циркуляционный насос.

2 – накидные гайки-«американки» для разборного соединения насоса с трубой. Обычно входят в комплект поставки прибора. В ряде моделей вместо резьбового муфтового соединения применено фланцевое – тогда в комплект входит пара ответных фланцев.

3 – фильтр-«грязевик». Рекомендуется к обязательной установке. Монтируется со стороны подачи теплоносителя, до входа в насос.

4 – пара отсечных кранов, позволяющих перекрыть «петлю» насоса для его снятия, или для переключения в режим естественной циркуляции теплоносителя.

5 – перемычка-байпас, как правило, является продолжением «участком) трубы-«обратки».

6 – кран, перекрывающий участок байпаса для перенаправления потока только через насосную «петлю». Вместо клапана может применяться автоматический шариковый или тарельчатый клапан.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как устроен байпасный клапан что это такое

Как видите, пространство под установку насосного узла может потребоваться достаточно большое. Если еще учитывать обязательные требования и рекомендации по монтажу, то иногда в конкретных приходится придумывать достаточно замысловатые конструкции.

Иногда за недостаточностью свободного места мастерам приходится прибегать к различным нестандартным решениям

Очень удачно, если свободное место позволяет установить готовый насосный узел, который можно найти в строительных магазинах. Он может быть в различном исполнении: с краном на байпасе или с клапаном, крашеный или нет, с резьбовыми участками для муфтовой врезки в трубу с помощью сгонов или с ровными торцами со снятой фаской – для монтажа на сварку. Общее у них одно – конструкция уже продумана под монтаж кранов и фильтра, и при этом обязательно останется свободный участок необходимой монтажной длины для установки насоса на «американки» или фланцы – очень удобно!

Такие узлы могут иметь горизонтальное или вертикальное расположение насоса. Обратите внимание – в петлях вертикального расположения (на рисунке – нижний правый фрагмент), помимо всего, предусмотрен и клапан для выпуска воздуха.

Подобные байпасные узлы для установки циркуляционного насоса можно найти в ассортименте специализированных магазинов.

Если нет – то придётся собирать этот узел самостоятельно. Впрочем, для домашнего мастера, имеющего опыт сантехнических монтажных работ – это не должно составить особого труда. Технология сборки будет зависеть и от материала труб отопительного контура, и от опыта мастера. Например, выполнение электрогазосварочных операций с трубами требует достаточно высокой квалификации, и дилетантскими действиями можно навредить.

Для домашнего хозяина, освоившего достаточно простую технологию пайки полипропиленовых труб, задача наверняка не покажется сложной.

Несложный в исполнении насосный узел из полипропиленовых деталей

Два тройника, два уголка, два крана (или три крана и клапан), две гайки-«американки», «косой» фильтр да необходимые короткие отрезки труб – весь перечень комплектующих. Смонтировать такой узел, даже не являясь профессионалом, можно буквально за час.

Несколько сложнее со стальными трубами ВГП – с ними потребуется и тщательная запаковка резьбовых соединений, и часто, еще и сварка. Самое сложное – это не ошибиться с монтажными длинами врезаемых насоса и кранов. Работу целесообразно проводить примерно в такой последовательности:

Иллюстрация	Краткое описание выполняемой операции
	Готовятся комплектующие – краны, сгоны по диаметру «обратки» и по ДУ насоса, фильтр-«грязевик», резьбовые патрубки. Накидные гайки-«американки» должны быть в комплекте насоса.
	Готовятся необходимые инструменты и материалы. Потребуется комплект ключей (газовых, разводных или рожковых нужного размера). А герметизацию резьбовых соединений лучше всего проводить с использованием пакли и специальной уплотнительной пасты типа «Unipak»
	Для начала собираются и сразу запаковываются на паклю три вот таких узла. Два из них – для установки насосной «петли», и отличаются они между собой только тем, что со стороны входа теплоносителя узел дополняется «косым» фильтром. Нижний узел – это кран (или клапан), с одной стороны которого запакован патрубок под вваривание в трубу обратки, а с другой – сгон. Собранный нижний узел модно приложить к трубе обратки, чтобы наметить участок на вырезку. При этом не забываем предусмотреть еще и место для приваривания второго резьбового патрубка – к которому будет впоследствии стыковаться сгон.
	Далее, собирается «петля» насоса. Гайки «американок» с прокладками закручиваются до конца, но не затягиваются. Окончательное обтягивание будет уже при завершении монтажных работ, а пока нас интересует точный размер получившегося узла.
	Обрезанные концы трубы «обратки» выставляются ровно по одной оси – возможно, придется сделать какие-либо упоры или подставки.   Затем идет «примерка» насосной «петли» – как показано на иллюстрации. Намечаются места вваривания ее патрубков в тело трубы «обратки». Далее, начинаются, собственно, сварочные работы. Описание их технологии – не входит в рамки рассмотрения настоящей статьи. Можно лишь отметить, что после надёжных прихваток, насос лучше демонтировать, открутив «американки», во избежание случайного повреждения прибора сварочными брызгами.
	После выполнения сварочных операций, необходимо провести сборку нижнего участка – состыковать сгон и тщательно его запаковать. Ну а затем уже можно установить насос на место, точно выставить ось его ротора по горизонтали, и вот теперь уже провести окончательное обтягивание накидных гаек-«американок» со штатными прокладками, которые надежно зафиксируют прибора в нужном положении и обеспечат герметичность соединения. При этом никогда не забываем еще раз проконтролировать то, что сам насос расположен правильно: стрелка направления потока соответствует реальному потоку теплоносителя в системе.

По сути, установка насоса на этом и заканчивается. Правда, некоторые модели требуют еще и электромонтажных работ – присоединения кабеля питания  к клеммам монтажной коробки. Выполнить это – несложно.

Клеммное соединение кабеля питания в монтажной коробке насоса (пример)

Клеммы на насосе подписаны, и при коммутации проводов следует не забывать об их цветовой маркировке.

• N – «ноль», провод голубого или бело-голубого цвета.
• L – фаза, провод может иметь различную окраску, белую, черную,, красную, коричневую. Но никогда не голубую (синюю) и не зеленую (жёлто-зелёную).
• Значок заземления – провод зеленого или желто-зеленого цвета.

После коммутации кабеля устанавливается на место крышка монтажной коробки и затягивается штатным винтом, для обеспечения герметичности.

Естественно, что длина кабеля должна быть такой, чтобы доставать до выделенной или установленной специально для насоса розетки питания.

Для выпуска воздуха необходимо аккуратно отвернуть пробку, расположенную по оси ротора насоса

Но и после этого насос проверять не спешим – его запрещено запускать «на сухую». Систему необходимо заполнить теплоносителем, а в ходе этой операции, чтобы в петле насоса не скапливался воздух, если нет специального воздухоотводчика, имеет смысл аккуратно отвернуть винт-пробку. Как только воздух выйдет, и из отверстия начнет вытекать теплоноситель, пробку закручивают до конца на место. Повторную проверку рекомендуется провести при полном заполнении системы – и при этом уже осуществить, при немного подвыкрученной пробке, кратковременный пуск насоса. После проверки пробка герметично закручивается.

Впрочем, многие мастера при заполнении контуров теплоносителем не отвлекаются на насос, а проводят полный выпуск воздуха уже при окончательно заполненной системе.

Вот только после этого, если после заполнения системы на соединениях смонтированного узла не появилось подтеканий, можно говорить о том, что установка циркуляционного насоса завершена.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что такое гидрострелка принцип работы назначение и расчеты

В завершение публикации – видеосюжет, в котором показан пример проведения монтажа циркуляционного насоса для отопления. Схема установки циркуляционного насоса в систему отопления вы можете узнать по ссылке.

Видео: демонстрация работ по монтажу циркуляционного насоса

Дополнительный насос в системе отопления, как установить его самостоятельно

Владельцы частных домов нередко сталкиваются с некоторыми проблемами, касающимися обогрева их жилищ. Установка дополнительного насоса в систему отопления поможет решить вопросы с неравномерным распределением тепла в трубопроводе.

Это устройство монтируют на отопительных конструкциях, которые функционируют на самых различных видах топлива (уголь, мазут, солярка, газ, электричество, дрова).

Преимущества

Использование насоса подобного типа имеет массу преимуществ:

• увеличение КПД системы;
• быстрое прогревание воздуха в комнатах и увеличение отапливаемой площади;
• выравнивание температурных показателей в трубопроводе;
• исключение завоздушенности труб;
• уменьшенный расход топлива;
• возможность установки полотенцесушителей, термостатов;
• применение труб малого диаметра;
• демократичная стоимость оборудования.

Циркуляционный насос – это возможность быстро повысить качество обогрева дома без демонтажа всей системы и больших финансовых трат.

Параметры

Установка этого оборудования требует учета его параметров, диаметра труб, силы напора и температуры воды, плотности теплоносителя.

Н — обозначение напора, способности прибора поднимать жидкость на определенный уровень. Параметр измеряется в метрах.

Q – расход жидкости в системе отопления за определенный промежуток времени, рассчитывается в м3.

Эта величина равна параметру мощности котла. От диаметра труб зависит расход теплоносителя.

Циркуляционное оборудование не предназначено для подъема воды, поэтому, приобретая его, нужно обращать внимание именно на параметр Q. Если котел не оборудован насосом, то расход жидкости необходимо рассчитать. В современные отопительные приборы уже встроен подобный агрегат.

Дополнительное насосное оборудование ставится в том случае, если котел старой модификации, конструкция обогрева была увеличена из-за расширения площади дома.

Покупать агрегат большой мощности не имеет никакого смысла: применять его в полную силу все равно не будут. К тому же такой аппарат слишком шумный. Длина трубопровода определяет мощность нагнетающего оборудования: на каждые 10 м трубопровода от него необходимо 0,6 м напора. Кольцо длиной 100 м будет работать качественно и продуктивно при напоре насоса 6 м.

При покупке насосного оборудования нужно помнить, что его мощность должна быть на 10% больше той величины, которую рассчитали.

Виды насосов

Чтобы энергоноситель циркулировал продуктивно, используются сухие и мокрые насосы.

Сухие

В оборудовании первого вида контакт ротора с теплоносителем не предусмотрен. Уплотнитель, используемый в таком приборе, герметично отделяет сам насос от мотора. КПД этого оборудования – 80%, поэтому его целесообразно применять при постоянной перекачке большого количества жидкости.

Область применения сухих помп – торговые центры, фабрики, заводы. В частных домах такие конструкции не используются вследствие высокого уровня шумообразования.

Мокрые

Ротор мокрых насосов находится в теплоносителе, перекачкой которого они занимаются. Вода охлаждает движок. Входящий в конструкцию статор служит для подхода электричества. У насосов с «мокрым» ротором масса плюсов: долгий срок эксплуатации, редкое техническое обслуживание, малое шумообразование, небольшие размеры, простота замены блоков.

Минусы — невысокий КПД (порядка 30-50%), ограниченная сфера применения (частные дома и городские квартиры), невозможность использования помп для питьевой воды и для всего, что имеет отношение к продуктам питания.

Технология монтажа

Установка циркуляционного агрегата – процесс, требующий соблюдения определенной последовательности работ.

Подготовка

Специалисты рекомендуют приобрести насос с резьбами разъемного типа. Если их нет, то нужно купить эти детали дополнительно. Также понадобится фильтр глубокой очистки.

Перед монтажом готовят обратный клапан: это нормализует работу системы отопления.

Также понадобятся специальные ключи, арматура, труба, небольшая по размеру, диаметром равным диаметру стояка.

Место

Современные циркулирующие насосы могут быть установлены как на трубе подачи воды, так и на обратном трубопроводе.

Монтаж, производимый на байпас (установленная между прямой и обратной проводкой отопительного радиатора перемычка, отрезок трубы), требует предварительной проверки способности прибора выдерживать сильный напор горячей воды.

В домах, оборудованных системой «теплый пол», нагнетающий прибор устанавливают в месте поставки горячей воды: это исключит завоздушенность трубопровода.

При наличии мембранного бака байпас с насосом ставят на обратный трубопровод, ближе к расширительному баку.

Установка

Отопительная система может быть сделана из металла или экопласта. Разницы нет никакой для монтажа насосного оборудования. Его вставляют путем обвода. Если трубопровод выполнен из металла, то можно приобрести готовую конструкцию для обвода главной магистрали.

Сначала нужно слить воду, прочистить отопительную конструкцию, промыв ее несколько раз.

Затем с боку основной трубы, согласно схеме, монтируют П-образный кусок трубы, в середину которого встроен насос. С двух сторон от этого агрегата нужно установить шаровые краны. Для чего это нужно?

Во-первых, естественная циркуляция теплоносителя восстановится, если перекрыть один из них. Во-вторых, можно произвести ремонт или замену циркулирующего оборудования, если перекрыть оба крана, при этом сливать воду из системы не нужно.

При монтаже нужно обращать внимание на направление движения воды (отмечено стрелкой на корпусе насосного агрегата).

После этого заполняют систему теплоносителем и проверяют ее на работоспособность. Любые погрешности нужно исправить на данном этапе.

Затем из трубопровода с помощью центрального винта выводят ненужный воздух. Если все сделано правильно, из специального отверстия начнет проступать жидкость.

Насосное оборудование с управлением ручного типа требует выведения воздуха перед началом работы: его включают на несколько минут и открывают клапан, это неоднократно повторяют.

После наполнения труб водой включится насосный прибор. Присутствие воздуха в трубопроводе исключено.

Особенности подключения

При подключении к электросети в системах с естественной циркуляцией применяют предохранитель-автомат (с флажком), с его помощью можно произвести отключение. Установить его нужно на расстоянии не менее 0,5 м от котла.

Насосный прибор в конструкциях с принудительной циркуляцией начинает функционировать при включении теплового реле. Чтобы дополнительный и встроенный агрегаты работали одновременно, нужно первый также подключить к реле или же ко второму параллельным способом.

В электрокотлах циркуляционное оборудование подключают сразу к котлу, что дает ему возможность срабатывать только в тот момент, когда происходит подогрев воды.

Очистительный фильтр устанавливают обычно перед насосом.

Специальный клапан (автоматический или ручной), установленный в верху байпаса, даст возможность удалить скопившийся в системе отопления воздух.

Монтаж оборудования «мокрого» типа производят горизонтально. Его клеммы должны располагаться вверху.

Все резьбы отопительной системы должны иметь прокладки, обработанные заранее герметиком.

Чтобы безопасно применять насосное оборудование, нужно использовать розетку с заземлением.

Монтаж насосного агрегата в систему отопления требует учета всех нюансов. Только тогда домовладельцы забудут о проблемах с распределением тепла и образованием воздушных пробок в трубопроводе.

Как заставить насос принудительно подавать к радиаторам наверху дома,

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

Редактировать, обновлять объяснение моей системы

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

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

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

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

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

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

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

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

Объяснение насосов центрального отопления

— Mr Central Heating Blog

Когда дело доходит до системы центрального отопления в доме, может быть хорошей идеей понять, как работают различные компоненты в этой системе и что они делают.Основная причина этого в том, что при возникновении неисправности вы можете быстро определить, какая часть системы центрального отопления вышла из строя, и действовать соответствующим образом. Некоторые проблемы с системой центрального отопления очень легко решить, в то время как другие проблемы требуют профессионального вмешательства.

О насосе центрального отопления

Одним из компонентов системы центрального отопления, который считается само собой разумеющимся большинством пользователей до тех пор, пока он не перестанет работать, является насос центрального отопления. Этот насос представляет собой устройство, которое используется для перекачивания или перемещения горячей воды в системе центрального отопления и через радиаторы.Другое название насоса центрального отопления — Циркулятор отопления. Что касается того, где найти насос в вашем доме, насос центрального отопления обычно, но не всегда, находится рядом с котлом или в сушильном шкафу.

Тепло, которое производит система центрального отопления, вырабатывается за счет горячей воды внутри бойлера и, в свою очередь, расходуется через радиаторы по всему дому. Чтобы это работало, свежая горячая вода должна проходить через систему, поскольку радиаторы обогревают комнату, тепло используется, а вода охлаждается.Эту более холодную воду необходимо вернуть в бойлер, чтобы нагреть и снова запустить процесс. Устройство, которое заставляет воду перемещаться по системе, — это насос центрального отопления. Без насоса центрального отопления в системе свежая горячая вода не поступала бы в радиаторы для обогрева помещения. Это означает, что насос центрального отопления является неотъемлемой частью системы центрального отопления.

Типы насосов центрального отопления

Доступно несколько различных типов тепловых насосов.Это двухскоростной, трехскоростной или более современный высокоэффективный насос, который автоматически регулирует скорость насоса в соответствии с потребностями. У большинства людей, которые не меняли насос центрального отопления в течение длительного времени, скорее всего, будет трехскоростной системный насос. Законодательство ЕС было принято еще в 2013 году, чтобы регулировать количество энергии, потребляемой тепловыми насосами, и теперь современные установки, вероятно, будут использовать насосы с электронным управлением там, где это необходимо.

В традиционном двух- или трехскоростном насосе сам по себе насос центрального отопления может состоять из ряда компонентов.Эти насосы будут иметь электрическое подключение к домашней электросети, поскольку для работы им требуется электричество. У них будет впускной клапан для воды или труба, позволяющая воде поступать в насос, а также выпускной клапан для воды, через который вода будет выходить из насоса. В дополнение к этому на насосе есть два пользовательских элемента управления, которые используются редко. Первый — это регулятор давления насоса, а второй — спускной винт насоса. В более современных системах регулировка давления насоса будет осуществляться с помощью электрической цепи, а не пользователем.Эти элементы управления позволяют пользователю спускать воздух из системы, если в насос попадает воздух, или регулировать давление воды, создаваемое насосом.

Проблемы с насосами центрального отопления

Как правило, насос центрального отопления будет работать тихо и правильно без особого вмешательства пользователя, за исключением ежегодной проверки специалистом по центральному отоплению. Однако, как и в случае со всеми устройствами, имеющими движущиеся компоненты, со временем могут возникать неисправности.

Если ваш котел работает и нагревается, но горячая вода не поступает в радиаторы, то одно из объяснений заключается в том, что насос центрального отопления работает неправильно.

Насос работает?

Чтобы узнать, работает ли насос отопления, он должен немного вибрировать. Насосы могут нагреваться на ощупь, но не слишком сильно, поскольку это указывает либо на неисправность, либо на то, что они слишком сильно работают. Если насос не вибрирует (и вы не получаете тепло от радиаторов), значит, возникла проблема. Это может быть недостаток электроэнергии в насосе или даже заклинивший клапан, который не пропускает воду.Легкое прикосновение к насосу может освободить застрявший клапан, но в этом случае услуга должна занимать первое место в списке дел, поскольку проблема обычно возникает повторно после запуска. Что касается отсутствия электроэнергии, первым делом необходимо проверить предохранитель цепи, так как он может выйти из строя и исправить это очень просто.

Иногда грязь и сажа в системе центрального отопления также могут вызывать неправильную работу насоса. Это относительно простое решение для инженера центрального отопления, который может промыть систему.Как правило, симптомы могут включать в себя то, что радиаторы совсем не нагреваются или не нагреваются так же хорошо, как когда-то.

Шум от теплового насоса

Необычные шумы, исходящие от насоса, обычно могут быть вызваны рядом различных причин. Подшипники и двигатель могут изнашиваться на старых насосах, это может указывать на скрежет, исходящий от насоса, поскольку при нормальной работе насос должен работать относительно тихо. Гудение или другие странные шумы, исходящие от насоса, могут быть вызваны воздушной пробкой.

Что касается странных звуков, исходящих из насоса, то воздушная пробка — это первое, что нужно проверить, поскольку это просто устраняется путем удаления воздуха из насоса путем осторожного открытия винта для удаления воздуха. Поскольку в насосе есть горячая вода, вы должны учитывать ее разлив, помнить о ней и планировать ее соответствующим образом при выполнении этой задачи. Другие проблемы с шумом могут быть вызваны просто установкой или окружающим материалом, к которому крепится насос. В этом случае в установку можно внести изменения.

Если не все радиаторы , в системе нагреваются, то, возможно, потребуется отрегулировать расход на старых насосах центрального отопления с ручной настройкой. Однако обычно эта настройка выполняется при установке, и если насос работал идеально и внезапно начал работать менее эффективно, хотя существует соблазн увеличить настройку, это может быть не лучшим способом действий, поскольку он будет использовать больше электричество и эффективность будут потеряны. Это также может указывать на потенциальную неисправность самого насоса.Как правило, в этих случаях лучше вызвать специалиста по центральному отоплению, чтобы он проверил целостность системы.

Наконец, если насос центрального отопления протекает, это может означать, что из-за вибрации были ослаблены соединения труб или вышли из строя уплотнения. Опять же, это относительно простое решение, но с ним нужно работать немедленно, поскольку утечки воды могут быть как опасными (поскольку электрические компоненты, как правило, находятся рядом), так и вызывать большой ущерб окружающим областям из-за попадания воды.

В этом случае один из вариантов — связаться с сантехником — у нас есть список рекомендуемых, доступных на https://www.mrcentralheating.co.uk/blog/find-an-installer

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом насосов здесь .

Как работает насос центрального отопления?

Насос центрального отопления в обычной котельной системе проталкивает воду, нагретую котлом, через радиаторы, краны и душевые лейки вашего дома. Без этого устройства горячая вода никуда не денется.Обычно он находится в котле или сушильном шкафу или рядом с ним.

Нагретая вода постепенно остывает по мере движения по системе. Насос подает воду обратно в котел, где ее можно снова нагреть.

Насос работает за счет нагнетания воды с помощью крыльчаток и ее подачи по системе. Ваш насос будет иметь впускной и выпускной патрубки для воды. Входное отверстие — это место, где горячая вода поступает для повышения давления, а выходное отверстие — это место, где вода выходит и обтекает ваш дом.Диаметр входа и выхода будет определять расход воды.

В зависимости от типа используемого насоса может быть установлен регулятор давления, позволяющий увеличивать или уменьшать давление воды в системе центрального отопления. Не рекомендуется постоянно настраивать их — лучше найти настройку и придерживаться ее. Циферблат предназначен для того, чтобы насос можно было установить в доме любого размера с любым количеством радиаторов. Давление увеличивается для больших домов и уменьшается для небольших домов.

Если ваша помпа настроена на слишком высокое давление, вы можете заметить, что ваш счет за электроэнергию очень высок или что насос сильно шумит. Если давление насоса слишком низкое, вы можете обнаружить, что ваши радиаторы не нагреваются должным образом или ваш котел часто перегревается. Большинство насосов имеют три настройки, чтобы вы могли определить, какое давление лучше всего для вас. Имейте в виду, что установка максимального давления в насосе не обязательно приведет к более быстрому нагреву радиаторов.

Ваш насос должен прослужить от 10 до 20 лет, поэтому нет необходимости менять его, если вы не обнаружите, что он издает сильный шум или ваши радиаторы не нагреваются должным образом. Если вы заметили одну из этих вещей, вам следует вызвать квалифицированного инженера, чтобы он осмотрел насос.

Домашний энергосберегающий прибор

Вернуться к без сожалений Индекс ремоделирования

1. Труба горячей воды (к кранам)
2. Тепловая ловушка
3. Вход холодной воды
4. Бак для горячей воды из-под крана
5. Теплообменник (заполненный котловой водой)
6. Накопленная горячая вода из-под крана
7. Насос
8. Труба водяного отопления (к радиаторам дома)
9. Котел для домашнего отопления

Источник энергии	Газовый котел	Масляный котел
Рекомендуемая минимальная эффективность	.83 EF	.85 EF
Максимально возможный КПД	.90 EF	.88 EF
Ожидаемый срок службы	30 лет	30 лет
Приблизительная стоимость установки (помимо затрат на водяной котел)	600–900 долл. США	600–900 долл. США

Если у вас есть бойлер или тепловой насос для отопления дома, вы можете использовать его для подачи горячей воды в так называемой комбинированной или косвенной системе.Эти системы более эффективны, чем отдельные системы, поскольку они исключают дополнительные потери в режиме ожидания другого резервуара или агрегата.

Котлы

Срок службы бойлера почти в три раза превышает срок службы стандартного водонагревателя. Резервуары для хранения горячей воды в этих системах также имеют тенденцию хорошо стоять; они обычно изготавливаются из прочных материалов (например, из нержавеющей стали) и не подвергаются прямому сгоранию.

Все компоненты косвенной системы очень просты, поэтому обслуживание несложно.Основная механическая часть — это насос, который перекачивает воду между накопительным баком и теплообменником. Отдельной горелки для горячей воды нет, что снижает теплопотери в доме и повышает безопасность.

Особенности

Водонагреватель косвенного действия может быть добавлен к существующему бойлеру. Однако лучше установить ее одновременно с заменой системы отопления, поскольку новую систему можно покупать с учетом нагрева воды.

Меры предосторожности

Обратитесь к местным властям.В некоторых областях требуется теплообменник с двойными стенками между водопроводной водой и котловой водой, чтобы обеспечить безопасную водопроводную воду.

Если вы строите систему из компонентов, убедитесь, что вы работаете с подрядчиком, имеющим опыт проектирования. Очень легко получить слишком горячую воду, если система не соответствует размеру.

Убедитесь, что все компоненты косвенной системы хорошо изолированы, включая накопительный бак, теплообменник (если он находится за пределами накопительного бака) и все трубы, по которым вода идет к котлу и накопительному резервуару и из них.Если вы заменяете котел в процессе установки, см. Главу 8: Отопление.

Калибровка

Для определения размера комбинированной системы вам необходимо будет работать с вашим подрядчиком и представителем производителя. Обычно для водопроводной воды можно использовать резервуар меньшего размера, потому что котел для отопления помещений нагревает воду очень быстро и требует меньших запасов.

Тепловые насосы и рекуператоры тепла

Другой тип комбинированной системы отопления и нагрева воды — это кондиционеры и тепловые насосы.Реклаймер или пароохладитель может перемещать отработанное тепло от кондиционера, воздушного теплового насоса или грунтового теплового насоса в резервуар для воды.

Рекламеры

лучше всего работают в домах, в которых много используется кондиционер (или охлаждающая функция теплового насоса), поэтому выделяется достаточно тепла, чтобы оправдать установку рекуператора. Но тепловые насосы также могут обеспечить нагрев воды зимой, когда потребности в отоплении дома не так велики.

В среднем экономия составляет около 25% по сравнению с водонагревателями с электрическим сопротивлением, но в некоторых случаях она может достигать 60%.Однако тепловые насосы с рекуператорами тепла не имеют рейтинга Energy Factors, поэтому их сложно сравнивать с другими типами водонагревателей.

Вентиляционные системы рекуперации тепла

Вентиляционные системы рекуперации тепла основаны на технологии тепловых насосов. Они полезны в домах с центральной механической вентиляцией (см. Главу 6: Вентиляция и контроль влажности). Теплый влажный воздух поступает из кухни, ванной комнаты или прачечной. Тепловой насос отбирает тепло и влагу из этого воздушного потока и передает тепло горячей воде для бытового потребления.Эта система обеспечивает механическую вентиляцию, а также горячую воду. Энергопотребление обычного электрического водонагревателя можно сократить на 40%, если к нему добавить систему рекуперации тепла вентиляции.

Системы рекуперации тепла сточных вод

Система рекуперации тепла сточных вод утилизирует часть тепла от горячей воды, которая стекает в канализацию. В некоторых системах горячие сточные воды хранятся в накопительном баке, где тепловой насос может отводить тепло. Затем тепло повторно вводится в поток горячей воды для бытового потребления.Хотя это позволяет сэкономить много энергии для нагрева воды, стоимость этих систем в целом была непомерно высокой.

Новое поколение систем рекуперации тепла сточных вод избавляется от теплового насоса. Вместо этого входящая холодная вода проходит по змеевику трубы вокруг сточной канализации. По мере стекания теплой воды она передает свое тепло через стенки трубы воде, идущей к водонагревателю. Это сокращает объем работы водонагревателя, экономя до 40% энергии водонагревателя.

Отопление дома водонагревателем

В то время как большинство комбинированных систем начинаются с домашнего бойлера или теплового насоса, другие используют водонагреватель для производства тепла как для водопроводной воды, так и для дома. Это вариант, только если ваш дом очень хорошо герметичен и хорошо изолирован, или если вы живете в мягком климате. Горячая вода используется для нагрева фанкойлов системы отопления вашего дома, а затем тепло распределяется по каналам, как в стандартной печи.

Для этого типа системы требуется высокоэффективный водонагреватель и фанкойл. Он может работать, если вам требуется менее 75 000 БТЕ / ч теплопроизводительности вашего дома. (Чтобы узнать это, попросите вашего подрядчика по отоплению произвести расчет тепловой нагрузки.) См. Главу 8: Отопление для получения дополнительной информации.

Выдержка с разрешения компании Home Energy по ремонту без сожаления (1997)

Как работает тепловой насос | Как работают тепловые насосы

Основные сведения о тепловом насосе

Один очень важный момент, который следует понимать, отвечая на вопрос «как работают тепловые насосы?» заключается в том, что тепловые насосы не производят тепло — они перемещают тепло из одного места в другое.Печь создает тепло, которое распространяется по всему дому, но тепловой насос поглощает тепловую энергию из наружного воздуха (даже при низких температурах) и передает ее воздуху в помещении. В режиме охлаждения тепловой насос и кондиционер функционально идентичны, они поглощают тепло из воздуха в помещении и отводят его через наружный блок. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о тепловых насосах и кондиционерах.

При рассмотрении того, какой тип системы лучше всего подходит для вашего дома, следует учитывать несколько важных факторов, включая размер дома и местный климат.У местного дилера Carrier есть опыт, чтобы должным образом оценить ваши конкретные потребности и помочь вам принять правильное решение.

Важные компоненты системы теплового насоса

Типичная система теплового насоса с источником воздуха состоит из двух основных компонентов: наружного блока (который выглядит так же, как наружный блок сплит-системы кондиционирования воздуха) и внутреннего блока обработки воздуха. Как внутренний, так и внешний блок содержат различные важные компоненты.

Наружный блок

Наружный блок содержит змеевик и вентилятор.Змеевик работает либо как конденсатор (в режиме охлаждения), либо как испаритель (в режиме нагрева). Вентилятор обдувает змеевик наружным воздухом для облегчения теплообмена.

Внутренний блок

Как и наружный блок, внутренний блок, обычно называемый блоком обработки воздуха, содержит змеевик и вентилятор. Змеевик действует как испаритель (в режиме охлаждения) или конденсатор (в режиме нагрева). Вентилятор отвечает за перемещение воздуха через змеевик и воздуховоды в доме.

Хладагент

Хладагент — это вещество, которое поглощает и отводит тепло при циркуляции в системе теплового насоса.

Компрессор

Компрессор нагнетает хладагент и перемещает его по системе.

Реверсивный клапан

Часть системы теплового насоса, которая меняет направление потока хладагента, позволяя системе работать в противоположном направлении и переключаться между нагревом и охлаждением.

Расширительный клапан

Расширительный клапан действует как дозирующее устройство, регулируя поток хладагента, когда он проходит через систему, что позволяет снизить давление и температуру хладагента.

Как работает тепловой насос — режим охлаждения

Одна из наиболее важных вещей, которые нужно понять о работе теплового насоса и процессе передачи тепла, заключается в том, что тепловая энергия естественным образом стремится переместиться в области с более низкими температурами и меньшим давлением. Тепловые насосы полагаются на это физическое свойство, позволяя теплу контактировать с более прохладной средой с более низким давлением, чтобы тепло могло передаваться естественным образом. Так работает тепловой насос.

Тепловой насос в режиме охлаждения.

Шаг 1

Жидкий хладагент перекачивается через расширительное устройство на внутреннем змеевике, которое функционирует как испаритель.Воздух из помещения проходит через змеевики, где тепловая энергия поглощается хладагентом. Получающийся в результате прохладный воздух обдувается воздуховодами дома. Процесс поглощения тепловой энергии приводит к нагреванию жидкого хладагента и его испарению в газообразную форму.

Шаг 2

Теперь газообразный хладагент проходит через компрессор, который сжимает газ. В процессе сжатия газа он нагревается (физическое свойство сжатых газов). Горячий хладагент под давлением проходит через систему к змеевику наружного блока.

Шаг 3

Вентилятор наружного блока перемещает наружный воздух через змеевики, которые служат змеевиками конденсатора в режиме охлаждения. Поскольку воздух снаружи дома холоднее, чем горячий сжатый газовый хладагент в змеевике, тепло передается от хладагента к наружному воздуху. Во время этого процесса хладагент снова конденсируется до жидкого состояния при охлаждении. Теплый жидкий хладагент перекачивается через систему к расширительному клапану внутренних блоков.

Шаг 4

Расширительный клапан снижает давление теплого жидкого хладагента, что значительно его охлаждает.В этот момент хладагент находится в холодном жидком состоянии и готов к перекачке обратно в змеевик испарителя внутреннего блока, чтобы снова начать цикл.

Как работает тепловой насос — режим отопления

Тепловой насос в режиме обогрева работает так же, как и в режиме охлаждения, за исключением того, что поток хладагента реверсируется с помощью реверсивного клапана, названного так же удачно. Реверсирование потока означает, что источником тепла становится наружный воздух (даже при низких температурах наружного воздуха), а тепловая энергия выделяется внутри дома.Внешний змеевик теперь выполняет функцию испарителя, а внутренний змеевик выполняет роль конденсатора.

Физика процесса такая же. Тепловая энергия поглощается в наружном блоке холодным жидким хладагентом, превращая его в холодный газ. Затем к холодному газу прикладывают давление, превращая его в горячий газ. Горячий газ охлаждается во внутреннем блоке за счет прохождения воздуха, нагрева воздуха и конденсации газа до теплой жидкости. Теплая жидкость сбрасывается под давлением, когда она входит в наружный блок, превращая ее в охлаждающую жидкость и возобновляя цикл.

Как работает тепловой насос — Обзор

Тепловой насос — это универсальная и эффективная система охлаждения и обогрева. Благодаря реверсивному клапану тепловой насос может изменять поток хладагента и либо нагревать, либо охлаждать дом. Воздух обдувается змеевиком испарителя, передавая тепловую энергию от воздуха хладагенту. Эта тепловая энергия циркулирует в хладагенте в змеевике конденсатора, где она высвобождается, когда вентилятор продувает воздух через змеевик. Благодаря этому процессу тепло перекачивается из одного места в другое.

Местный эксперт Carrier HVAC может помочь оценить ваши потребности в отоплении и охлаждении и порекомендовать подходящую систему теплового насоса.

Отопление | процесс или система

Отопление , процесс и система повышения температуры замкнутого пространства с основной целью обеспечения комфорта жителей. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.

В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла — обычно работающий на угле, масле или газе — используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления.Пар расширяется и вращает лопатки турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в бойлер.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Историческое развитие

Самым ранним способом обогрева салона был открытый огонь. Такой источник, наряду с соответствующими методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямое отопление, поскольку преобразование энергии в тепло происходит на обогреваемом участке.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное или косвенное отопление. Он заключается в преобразовании энергии в тепло в источнике вне, отдельно от обогреваемого объекта или объектов или расположенных внутри них; Получающееся тепло передается на объект через текучую среду, такую ​​как воздух, вода или пар.

За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была первым топливом, которое использовалось, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или дымоход, который сначала был простым отверстием в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе к 13 веку и эффективно устранял дым и испарения огня из жилого помещения. Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н.э. и в конечном итоге распространились по России в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел улучшенную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи гораздо менее расходуют тепло, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в комнате, а не пропускают вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.

Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали лучшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или каналы. На участке, расположенном в центре всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост и, в Великобритании, уголь, и горячие газы распространялись под полом, нагревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление было восстановлено лишь примерно 1500 лет спустя.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Центральное отопление снова стало использоваться в начале 19 века, когда промышленная революция вызвала увеличение размеров зданий для промышленности, жилых помещений и сферы услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов, когда пар передавался по трубам. Котлы, работающие на угле, подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов. Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за очень холодных зим.Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. В системах центрального отопления двадцатого века обычно используется теплый воздух или горячая вода для передачи тепла. В большинстве недавно построенных американских домов и офисов теплый воздух вытеснил пар, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве предпочтительного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен. Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.

Системы центрального отопления и топливо

Важнейшими компонентами системы центрального отопления являются устройства, в которых можно сжигать топливо для выработки тепла; среда, транспортируемая по трубам или каналам для передачи тепла в обогреваемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выделения тепла либо конвекцией, либо излучением, либо обоими способами. Принудительное распределение воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления. Лучистое отопление, напротив, предполагает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; Излучаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.

Температура воздуха и влияние солнечного излучения, относительной влажности и конвекции — все это влияет на конструкцию системы отопления. Не менее важным соображением является объем физической активности, который ожидается в конкретной обстановке. В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации поддерживается более низкая температура воздуха, позволяющая рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний предел температуры 13 ° C (55 ° F) подходит для лиц, выполняющих тяжелую ручную работу.

При сгорании топлива углерод и водород реагируют с атмосферным кислородом с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания среде, состоящей из воздуха или воды. Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется охлаждающей системой — , то есть путем циркуляции. Если среда является воздухом, оборудование называется топкой, а если среда — водой, бойлером или водонагревателем. Термин «бойлер» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» — к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже ее точки кипения.

Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах. Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и работают с ними с помощью полностью автоматических горелок, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточной золы для утилизации. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть перекачивается в резервуары для хранения, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от отопительного оборудования.Рост объемов отопления на природном газе был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземных поставок и чистотой сжигания газа. Этот рост также связан с популярностью систем отопления с теплым воздухом, к которым особенно хорошо подходит газовое топливо и на которые приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения и он платит за топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта.Газовые горелки обычно проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа выделяются ядовитые выхлопные газы, газ из обогревателей должен выводиться наружу. В районах, недоступных для трубопроводов природного газа, сжиженный углеводородный газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязано своим удобством автоматической работе их теплоцентралей.Эта автоматизация основана в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении упадет до заданного значения, активирует печь или котел до тех пор, пока потребность в тепле не будет удовлетворена. Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что предвидятся и контролируются почти все мыслимые обстоятельства, которые могут быть опасными.

Попадание в горячую воду: Практическое руководство по системам водяного отопления

Одним из положительных результатов недавнего энергетического кризиса стало развитие и совершенствование технологий использования альтернативных форм энергии.Нигде эти усилия не были более очевидными, чем рост использования древесины в качестве источника топлива. Многие односемейные дома, построенные в последние годы, предусматривают хотя бы частичное отопление дровами. Некоторые коммерческие, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, которым требуется большое количество тепла, также либо перешли на древесину, либо рассмотрели ее.

Одним из наиболее удобных, эффективных и рентабельных способов, с помощью которых жилые, сельскохозяйственные и небольшие коммерческие пользователи могут пользоваться преимуществами энергии на базе древесины, является использование системы водяного отопления (часто называемой гидравлической).Системы горячего водоснабжения, работающие на древесном топливе, особенно подходят для малых и средних предприятий. Основным преимуществом этих систем является то, что они обеспечивают постоянный нагрев при относительно нечастой загрузке. Они также безопасны и могут сжигать недорогое древесное топливо во многих различных формах. Хотя этой технологии как минимум 200 лет, сегодня стоит подумать о ней.

Расширение биологической и сельскохозяйственной инженерии в Государственном университете Северной Каролины спроектировало и протестировало ряд гидравлических систем различных размеров за последние годы.Планы для этих систем доступны за небольшую плату. В настоящее время в Северной Каролине действует несколько тысяч жилых систем горячего водоснабжения, работающих на дровах. Кроме того, около 60 единиц используются для сушки табака и около 300 — для обогрева теплиц. Хотя многие из этих систем были построены на основе проверенных планов, некоторые из них — нет. Когда в системе возникают проблемы, это часто происходит из-за того, что некоторые важные конструктивные или эксплуатационные требования были упущены из виду.

Для эффективной работы важно понимать и соблюдать определенные основные правила.Эта публикация предоставляет оператору системы водяного отопления важную базовую информацию об этом типе системы и ее работе. В первых двух разделах описывается система горячего водоснабжения и ее части, объясняются функции каждой части и даются некоторые простые расчеты конструкции для тех, кто хочет построить свою собственную систему. Третий раздел поможет читателю развить понимание древесного топлива, а четвертый описывает и объясняет экономику систем горячего водоснабжения.

В системе водяного отопления вода используется для хранения тепловой энергии и передачи ее от горящего топлива к месту, где будет использоваться тепло.Все системы горячего водоснабжения (гидроники) состоят из пяти основных частей:

• Топка , камера, в которой сжигается топливо;
• Резервуар для воды , в котором тепло поглощается и хранится;
• Насос и трубопроводная система для транспортировки нагретой воды;
• Теплообменник для отвода тепла там, где оно необходимо;
• Система управления для управления скоростью использования тепла.

При проектировании водонагревателя на дровах важны три фактора:

1. Горение . Система должна быть спроектирована так, чтобы топливо сгорало максимально полно.
2. Теплообмен . Конструкция должна позволять как можно большему количеству выделяемого тепла попадать в воду.
3. Сохранение тепла . Система должна позволять как можно меньше тепла уходить неиспользованным.

Самая важная часть любой системы горячего водоснабжения — топка или камера сгорания.Если он неправильного размера или плохо спроектирован, производительность всей системы пострадает. Самая частая проблема домашних систем горячего водоснабжения — это плохо спроектированная топка. К сожалению, это также одна из самых сложных проблем, которую можно решить без изменения конструкции и восстановления топки.

Как горит древесина

Чтобы оценить необходимость правильно спроектированной топки, необходимо понимать, как горит дрова. Горение (горение) — это процесс, при котором кислород химически соединяется с топливом, выделяя тепло.Тепло также необходимо для запуска процесса. Однако, однажды начавшись, реакция может быть самоподдерживающейся.

Большинство людей знают, что для сжигания необходимы топливо и кислород. Однако многие не осознают, что тепло также необходимо. Многие проблемы в системах водяного отопления связаны с недостаточным количеством тепла в камере сгорания.

Двумя основными компонентами древесины являются целлюлоза и лигнин. Эти два химических вещества состоят в основном из углерода, водорода и кислорода.При повышении температуры древесины некоторые летучие вещества, содержащиеся в ней — вода, воск и масла — начинают выкипать. При температуре около 540 ° F тепловая энергия приведет к разрыву атомных связей в некоторых молекулах древесины. Когда тепловая энергия разрывает связи, которые удерживают вместе атомы, составляющие лигнин или целлюлозу, образуются новые соединения — соединения, которых изначально не было в древесине. Этот процесс известен как пиролиз. Эти новые соединения могут быть газами, такими как водород, окись углерода, двуокись углерода и метан, или они могут быть жидкостями и полутвердыми веществами, такими как смолы, пиролитовые кислоты и креозот.Эти жидкости в виде мелких капель и полутвердых частиц вместе с водяным паром образуют дым. Дым, который выходит из трубы (дымохода) несгоревшим, является потраченным топливом.

По мере того, как температура продолжает расти, производство пиролитических соединений резко возрастает. При температуре от 700 до 1100 ° F (в зависимости от присутствующих пропорций) кислород соединяется с газами и смолами с выделением тепла. Когда это происходит, происходит самоподдерживающееся горение.

В какой-то момент во время горения куска дерева вся смола и газы улетучатся.Остается в основном древесный уголь. В обиходе мы говорим, что древесина сгорела дотла. Эти угли медленно горят снаружи и почти без огня. Количество угля или древесного угля, которое остается после того, как другие части древесины выкипят, зависит в первую очередь от породы древесины, а также от того, как быстро и при какой температуре она была сожжена. Как правило, чем быстрее и горячее сгорает кусок дерева, тем меньше древесного угля остается в виде углей.

Лучше всего быстро обжечь дрова, чтобы получить от них как можно больше тепла.Медленный дымный огонь может тратить до трети тепловой энергии топлива. Для эффективного горения огонь должен получать достаточно кислорода. Высокая дымовая труба, механический вытяжной вентилятор или и то, и другое обычно используются для обеспечения достаточной тяги (потока воздуха в топку).

Однако существуют пределы того, насколько быстро можно заставить дерево гореть. Если воздух нагнетается в камеру сгорания слишком быстро, он имеет тенденцию «задуть» огонь. Результат почти такой же, как слишком мало воздуха.

Подача слишком большого количества воздуха в камеру сгорания также может привести к вздутию воздуха.Дыхание на самом деле представляет собой серию взрывов, возникающих в результате резкого смешивания воздуха и древесных газов. Чаще всего это происходит, когда свежее топливо добавляется в слой очень горячих углей. Сильное тепло от углей может отогнать большие объемы горючих газов, которые периодически воспламеняются по мере поступления кислорода. Эти взрывы редко вызывают какие-либо повреждения системы, но возникающий в результате обратный огонь может вызвать ожоги и летящий пепел.

Многие соединения образуются при горении древесины. Только в дыме было идентифицировано более 160 различных видов.В наибольшем объеме выделяются окись углерода, метан, метанол и водород. Хотя эти соединения будут гореть при относительно низких температурах, большая часть оставшихся выделенных соединений, таких как дым и смола, не сгорит полностью, пока температура не достигнет более 1000 ° F. Таким образом, для полного сгорания необходима горячая топка.

В большинстве хорошо спроектированных систем горячего водоснабжения топка окружена водой. По этой причине эти системы иногда называют водяными плитами.«В этом типе агрегата стенки топки поглощают большую часть выделяемого тепла. Вода сохраняет стенки топки относительно прохладными, что приводит к хорошей теплопередаче, но не способствует хорошему сгоранию. В большинстве случаев необходимо изолировать стены и пол топку с огнеупорным кирпичом. огнеупорным кирпичом замедляет движение тепла от огня и тем самым повышает эффективность сгорания.

Обычный красный строительный кирпич, особенно с отверстиями, подходит для облицовки топки не хуже, чем белый огнеупорный кирпич.Хотя красный кирпич не столь эффективно, он стоит около одной пятой столько, сколько белого огнеупорного кирпича.

Конструкция топки

На рис. 1 показано поперечное сечение типичного водонагревательного агрегата. Очень важно, чтобы камера сгорания с водяной рубашкой была достаточно большой. Он должен быть такого размера, чтобы он не только принимал заряд топлива, но и позволял полностью сгореть расширяющимся газам сгорания, прежде чем они потеряют слишком много тепла и перейдут в дымовые трубы.

Одна из наиболее распространенных проблем домашних систем горячего водоснабжения заключается в том, что камера сгорания слишком мала для нормального сгорания. В этом случае трудно разжечь огонь достаточно горячим; он имеет тенденцию курить, даже когда ему дают много воздуха. Если топка уже не слишком мала, добавив огнеупоры подкладки может помочь, потому что это сделает огнь гореть более горячее. Однако иногда единственным выходом является замена топки на более крупную.

Мощность системы горячего водоснабжения можно описать двумя способами: с точки зрения ее мощности горелки или сгорания и с точки зрения ее способности аккумулировать тепло.(Последнее будет обсуждаться в другом разделе.) Мощность горелки системы определяется как наибольшее количество тепла, которое горелка может выделить из топлива за заданный период времени. Мощность горелки можно рассматривать как практический предел устойчивой мощности системы. Если вы продолжите увеличивать скорость подачи топлива в камеру сгорания, в конечном итоге будет достигнута точка, в которой топливо будет потребляться с той же скоростью, с которой оно добавляется. В этот момент горелка работает с номинальной мощностью.Более быстрое добавление топлива может фактически помешать процессу горения.

С практической точки зрения мощность горелки системы определяется размером топки и тем, насколько хорошо воздух может подаваться и распределяться по топливу. В общем, вы можете рассчитывать получить около 40 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади решетки при условии, что глубина достаточна. Это означает, что вы можете ожидать около 800000 БТЕ в час от топки 5 футов в длину и 4 фута в ширину.

Между площадью колосниковой решетки и глубиной топки существует более чем случайная зависимость.Топка должна быть максимально глубокой. Большая глубина позволяет большему перемещению пламени и лучшему перемешиванию поднимающихся горячих газов для улучшения сгорания. В общем, глубина должна быть равна или больше наименьшего размера решетки. Например, если размер решетки составляет 5 на 8 футов, глубина топки должна быть не менее 5 футов. В таблице 1 показано предполагаемое соотношение между объемом топки и емкостью системы. Размеры не указаны, потому что размер и форма резервуара для хранения воды и свободное пространство, необходимое для пожарных труб, ограничивают глубину топки.Важно помнить, что высокие тонкие топки лучше, чем короткие толстые.

---

Таблица 1. Соотношение между производительностью системы и объемом камеры сгорания.

Производительность системы (БТЕ / ч)	Объем камеры сгорания (кубические футы)
50 000	2
100 000	5
200 000	9
300 000	27
400 000	40
500 000	75
750 000	100
1 000 000	200
2 000 000	400
3 000 000	500

---

Выбор вытяжного вентилятора

Практические ограничения размеров топки и конструкции дымовой трубы обычно требуют создания тяги с помощью вентилятора.Были использованы следующие схемы и их комбинации:

• Вентилятор для подачи свежего воздуха под решетку;
• Баллончик для нагнетания свежего воздуха в топку над решеткой;
• Вытяжной вентилятор для подачи свежего воздуха в топку и через систему.

Использование вентиляторов для подачи воздуха в камеру сгорания имеет то преимущество, что вентиляторы остаются чистыми и охлаждаются воздухом, который они перемещают. Недостатком является то, что дым и искры могут выходить из любой трещины в топке, потому что давление внутри топки выше, чем снаружи.Если используется вытяжной вентилятор, любые утечки происходят внутрь. Недостатком является то, что тепло и копоть в дымовой трубе сильно воздействуют на систему вентиляторов, хотя существуют вентиляторы, специально разработанные для этой цели.

Скорострельность зависит от тяги. Вентилятор или вентиляторы с принудительной тягой должны подавать достаточно кислорода для максимальной ожидаемой скорости горения, но не должны обеспечивать больше этого количества. Слишком много воздуха охладит огонь и выбросит пепел в дымовые трубы. Например, чтобы определить размер стекового вентилятора, предположим, что максимальная мощность системы составляет 2 миллиона БТЕ в час.

2000000 БТЕ / час ÷ 6680 БТЕ / фунт древесины = 300 фунтов древесины / час

Для сжигания 1 фунта дров требуется около 6 фунтов воздуха. Следовательно, потребность в воздухе составляет:

.

6 фунтов воздуха / фунт древесины x 300 фунтов древесины / час = 1800 фунтов воздуха / час

Один фунт воздуха эквивалентен примерно 13,5 кубическим футам. Таким образом, требуемый объем воздуха составляет:

.

1800 фунтов воздуха / час x 13,5 кубических футов / фунт воздуха = 24 300 кубических футов воздуха / час или 405 кубических футов / мин (куб. Футов / мин)

Обычно для эффективного сгорания требуется около 50 процентов избыточного воздуха.Следовательно, требуемый объем:

405 кубических футов в минуту x 1,5 = 608 кубических футов в минуту

Поскольку мы определяем объем воздуха и газов, перемещаемых вытяжным вентилятором, мы должны учитывать добавление продуктов сгорания и влажности древесины к дымовым газам. Для древесины с влажностью 20 процентов, влажная основа (w.b.), отношение объема дымовой трубы к входящему воздуху составляет 1,16 моль дымовых газов на моль свежего воздуха.

Это соотношение рассчитано исходя из 100-процентного сгорания. Таким образом, объем выходящих продуктов сгорания составляет:

608 кубических футов в минуту входящего воздуха x 1.16 = 705 куб. Футов в минуту

Наконец, объем необходимо отрегулировать в соответствии с температурой. Закон Чарльза гласит, что объем газа линейно увеличивается с его температурой. Чтобы использовать закон Чарльза, температуры по Фаренгейту должны быть преобразованы в температуры по шкале Ренкина (R), что достигается добавлением 460 ° к температуре по Фаренгейту.

При температуре входящего воздуха 510 ° R (50 ° F) и температуре дымовой трубы 760 ° R (300 ° F) скорректированный объем дымового газа составляет:

760/510 x 705 куб. Футов в минуту = 1050 куб. Футов в минуту

Таким образом, 608 кубических футов в минуту входящего воздуха соответствует общему объему 1050 кубических футов в минуту, выходящему через дымовую трубу.Подойдет типичный вентилятор мощностью 1100 кубических футов в минуту при статическом давлении воды 1 дюйм. Статического давления воды в 1 дюйм будет более чем достаточно для компенсации газового трения в системе.

Вышеприведенные расчеты можно применить к системам различного размера. Размеры вентиляторов указаны в таблице 2 для различных систем.

---

Таблица 2. Размеры стеклопакетов для различных систем.

Производительность системы (БТЕ / ч)	Размер вентилятора стека (куб. Фут / мин при 1 дюйм.давление воды)
50 000	40
100 000	75
200 000	140
300 000	180
400 000	240
500 000	300
750 000	425
1 000 000	550
2 000 000	1,100
3 000 000	1,650

---

Двери с водяным охлаждением

Одной из наиболее часто встречающихся проблем в системах водяного отопления является коробление дверок топки.Двери должны быть большими для удобной топки. Одна сторона подвержена сильному нагреву камеры сгорания, а другая часто окружена зимними температурами. Возникающие в результате сильные термические нагрузки могут деформировать двери. Хотя дверь, показанная на рисунке 2, была сделана из стали ¹ ⁄ ₂ дюймов с существенным усилением, вскоре она так сильно покоробилась, что ее нельзя было закрыть.

Опыт показал, что полностью решить эту проблему невозможно, хотя ее можно существенно уменьшить, охладив двери водой.Водяное охлаждение не только предотвращает коробление, но и позволяет рекуперировать больше тепла.

Двери с водяным охлаждением обычно имеют внутреннюю и внешнюю металлические поверхности, разделенные 2- или 3-дюймовыми полостями, через которые может циркулировать вода. Часть мощности циркуляционного насоса воды отводится в полость двери. В полость обычно устанавливаются перегородки для обеспечения хорошей циркуляции и равномерного охлаждения.

Конструкция решетки

Для максимального удобства и эффективности в нижней части топки необходимо предусмотреть решетку.Идеальная решетка позволяет золе просачиваться сквозь нее, но удерживает большую часть древесины и древесного угля и обеспечивает непрерывный поток воздуха через всю площадь решетки без периодического перемешивания или встряхивания. На каждые 1000 БТЕ номинальной мощности необходимо не менее 5 квадратных дюймов площади решетки. Например, для системы мощностью 200 000 БТЕ / час потребуется:

200 x 5 = 1000 квадратных дюймов

Одна тысяча квадратных дюймов равна примерно 7 квадратным футам. Следовательно, решетки шириной 2 фута и длиной 3 ¹ ⁄ ₂ футов будет достаточно для системы с номинальной производительностью 200 000 БТЕ / час.

Создать удовлетворительную решетку сложно. Лучше всего подходят чугунные решетки, но их трудно найти, они дороги и имеют тенденцию со временем треснуть и выгореть. Пластина из мягкой стали толщиной от ¹ ⁄ _{2 от} дюймов до 1 дюйма будет деформироваться при нагревании, если она не будет хорошо поддерживаться снизу. Однако решетчатые опоры затрудняют удаление золы. Использованные железнодорожные рельсы, перевернутые вверх дном, с умеренным успехом использовались для формирования решеток. Стандартные 80-фунтовые рельсы, расположенные на расстоянии ¹ ⁄ ₂ на расстоянии 1 дюйма друг от друга, будут охватывать 6 футов без поддержки.Рельсы изготовлены из марганцевой легированной стали, их трудно сваривать и резать. Однако они умеренно устойчивы к высокотемпературной эрозии и относительно недороги, если их покупать на свалке металлолома.

Накопление древесного угля во время непрерывного обжига может привести к закупорке решеток и нарушению циркуляции воздуха. Установка вентилятора высокого давления под решеткой гарантирует поддержание минимального потока воздуха и ускоряет сжигание древесного угля. Остальной воздух для горения может подаваться через вентиляционное отверстие или дополнительный вентилятор над решеткой.

Рисунок 1. Типовая система водяного отопления.

Рисунок 2.Двери должны иметь водяное охлаждение, чтобы они не коробились от сильного жара.

Самая заметная часть системы горячего водоснабжения — это бак для воды. Стандартные резервуары, подходящие для систем водяного отопления, доступны в различных размерах, объемах и толщинах стенок.Подземные резервуары имеют более толстые стенки, чем надземные, что делает их намного лучше для сварки. Если у вас есть выбор, лучше использовать короткий резервуар большого диаметра, чем длинный и тонкий, потому что более короткий резервуар имеет меньшую площадь поверхности, что снижает потери тепла и стоимость изоляции. В таблице 3 приведены размеры и вместимость широкого диапазона стандартных резервуаров для хранения нефти.

---

Таблица 3. Типоразмеры металлических резервуаров для хранения.

Вместимость (галлонов)	Диаметр	Длина
500	48 из	64 в
560	42 из	92 из
1 000	49 1 ⁄ 2 дюймов	10 футов
2 000	64 в	12 футов
4 000	64 в	24 фута
6 000	8 футов	16 футов 1 дюйм
8,000	8 футов	21 фут 4 дюйма
10 000	8 футов 10 1 ⁄ 2 футов	26 футов 1 дюйм 15 футов 8 дюймов
12 000	8 футов 10 1 ⁄ 2 футов	31 фут 11 дюймов 18 футов 7 дюймов
15 000	8 футов 10 1 ⁄ 2 футов	39 футов 11 дюймов 23 фута 4 дюйма
20 000	10 1 ⁄ 2 футов	31 фут
25 000	10 1 ⁄ 2 футов	38 футов 9 дюймов
30 000	10 1 ⁄ 2 футов	46 футов 6 дюймов

---

Хотя лучше всего использовать новый резервуар, многие успешные системы были созданы с использованными резервуарами.Резервуары для хранения отработанного масла часто можно получить просто по запросу. Если вы решили попробовать использованный резервуар, внимательно осмотрите его на предмет дырок или тонких пятен. Также узнайте, какая жидкость хранилась в резервуаре. Осторожно: Никогда не сваривайте и не режьте резервуар, который, как вы подозреваете, содержит горючие материалы, если он не будет тщательно очищен и проветрен. Один из методов удаления остатков масла или бензина из большого бака — смешать примерно 2 фунта моющего средства на тысячу галлонов емкости с достаточным количеством воды, чтобы растворить его, и вылить этот раствор в бак.Затем полностью наполните резервуар водой и дайте ему постоять несколько дней, прежде чем слить его и приступить к работе.

Теплоемкость

Как упоминалось в предыдущем разделе, одним из показателей емкости системы является ее способность аккумулировать тепло. Вода — одно из наименее дорогих и наиболее легко перемещаемых и контролируемых веществ. Это также один из лучших известных носителей тепла. Вода может хранить в четыре или пять раз больше тепла, чем камень, в десять раз больше, чем большинство металлов, и примерно в четыре раза больше, чем воздух на единицу веса.Его единственный недостаток в том, что он не может сохранять тепло при температуре выше 212 ° F, если он не находится под давлением. Это ограничивает его пригодность для высокотемпературных применений. Однако для систем отопления помещений в теплицах и других сельскохозяйственных, коммерческих или жилых помещениях это ограничение обычно не является проблемой.

По определению, одна британская тепловая единица (BTU) — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 ° F. Галлон воды весит примерно 8.3 фунта, поэтому тепловая энергия, необходимая для повышения температуры галлона на 100 ° F, составляет:

8,3 фунта x 100 ° F = 830 БТЕ

Для сравнения, для повышения температуры 8,3 фунта гравия на 100 ° F потребуется всего около 166 БТЕ.

Как указывалось ранее, воду нельзя нагревать до температуры выше 212 ° F при атмосферном давлении. Эта температура определяет верхний предел количества тепла, которое может хранить безнапорная вода. Нижний предел устанавливается желаемой температурой нагрузки.Например, если в теплице должна содержаться температура 65 ° F, то эта температура является нижним пределом. Разница между верхним и нижним пределом,

212 ° F — 65 ° F = 147 ° F

указывает, сколько тепла может удержать данный объем воды.

На самом деле, снижать температуру хранения до нижнего предела непрактично. Скорость передачи тепла нагрузке (например, от радиаторов к воздуху внутри теплицы) значительно снижается, поскольку температура нагретой поступающей воды приближается к температуре воздуха нагрузки.По этой причине желательно поддерживать нижнюю температуру хранения воды, по крайней мере, на 35 ° F выше желаемой температуры загрузки. Следовательно, в предыдущем примере нижний предел температуры будет 100 ° F, а разница температур будет не 147 ° F, а

.

212 ° F — (65 ° F + 35 ° F) = 112 ° F

Следовательно, диапазон температур хранения воды ограничен 112 ° F. Используя эту информацию в качестве руководства, теперь мы можем определить, какой объем памяти необходим.

Если заданная тепловая нагрузка определена как 200000 БТЕ в час и желательно иметь 6 часов нагрева после тушения пожара, количество воды должно быть достаточным для хранения:

200000 БТЕ / час x 6 часов = 1200000 БТЕ

Для подъема одного фунта воды на 1 ° F требуется 1 БТЕ.В каждом фунте воды может храниться только 112 БТЕ. Следовательно, необходимое количество воды составляет:

.

1,200,000 БТЕ ÷ 112 БТЕ / фунт = 10714 фунтов

Поскольку вода весит 8,3 фунта на галлон, 10 714 фунтов воды равны 1291 галлону.

На практике максимальная температура воды редко превышает 200 ° F; следовательно, требуется емкость, немного превышающая 1291 галлон.

Эти расчеты предполагают, что тепло не теряется из резервуара или из труб, по которым вода идет к загрузке и от нее.Эти потери могут быть значительными в зависимости от того, насколько хорошо изолирована труба, расстояния от резервуара до груза и температуры наружного воздуха.

Очень хорошая идея — установить термометр на выпускной линии резервуара. Это даст точную индикацию температуры воды внутри резервуара. Падение температуры воды более чем на 20 ° F в час является хорошим признаком того, что резервуар для воды слишком мал, поскольку цель системы горячего водоснабжения — обеспечить постоянный источник тепла без необходимости постоянно разжигать огонь.

Также хорошей идеей является установка термометра на линиях с обеих сторон нагрузки — например, на впускной и выпускной линиях радиатора или ряда радиаторов. Это позволяет определить не только, сколько энергии теряется между баком и грузом, но и насколько эффективно радиаторы извлекают тепло из воды.

Для оптимальной конструкции системы емкость накопителя должна основываться на максимальной номинальной мощности горелки, требуемой тепловой нагрузке и максимальном промежутке времени между загрузками топлива.Следующее обсуждение показывает, как взаимодействуют эти три фактора.

Предположим, как в приведенном выше примере, что требуемая средняя тепловая нагрузка составляет 200 000 БТЕ в час. Это означает, что в течение обычного часа работы требуется 200 000 БТЕ тепла. Вероятно, что посреди очень холодной ночи количество необходимого тепла превысит это количество. Но для того, чтобы иметь достаточно тепла, мощность горелки должна как минимум равняться средней нагрузке плюс потери. С практической точки зрения желательно, чтобы горелка была рассчитана на 1,5–2-кратную среднюю тепловую нагрузку.Горелка большего размера может производить тепло для хранения, а также для немедленного использования в периоды средней нагрузки.

Помимо энергии, хранящейся в горячей воде (накопительный бак), в системе также можно хранить тепловую энергию в виде несгоревшей древесины. Это называется хранилищем топки. В ожидании очень холодной ночи оператор теплицы может топить систему в течение дня, чтобы постепенно поднять температуру воды примерно до 212 ° F. Несмотря на то, что вода уже удерживает количество тепла, близкое к максимальному, оператор может снова заполнить топку непосредственно перед тем, как уйти на ночь.Это дополнительное топливо добавляет энергии системе. Горящее топливо может просто заменить уходящее тепло и, таким образом, поддерживать высокую температуру воды. Однако, если дополнительное топливо слишком быстро добавляет слишком много тепла, вода в баке закипит, и энергия будет потрачена впустую в виде пара.

Маловероятно, что система горячего водоснабжения во время реальной эксплуатации будет подвергаться очень большим колебаниям нагрузки. Другими словами, не требуется производить максимальную производительность один час и никакой в ​​последующие.Скорее, постепенное увеличение и уменьшение обычно происходит в течение дня по мере изменения наружной температуры и многих других факторов. С другой стороны, тепло, подаваемое в систему от огня, обычно бывает довольно спорадическим, в зависимости от того, сколько и как часто добавляется топливо. Ценность системы горячего водоснабжения частично основана на ее способности быстро накапливать тепловую энергию, но медленно выделять ее с контролируемой скоростью.

Если горелка вырабатывает больше тепла, чем используется системой, дополнительное тепло будет сохраняться при условии, что емкость аккумулирования не была превышена.При превышении емкости вода закипает. Когда это происходит, избыточное тепло уходит из системы в виде пара. Энергия, необходимая для кипячения воды, просто тратится зря. Частое кипение в системе горячего водоснабжения указывает на то, что горелка слишком велика, или она слишком часто зажигается, или что емкость аккумулирования тепла в системе слишком мала.

Если емкость аккумулирования тепла недостаточна, одно решение — добавить еще один резервуар. Тандемный резервуар обычно располагается как можно ближе к основному резервуару и соединяется впускной и выпускной трубой и насосом (Рисунок 3).Таким образом, емкость хранилища может быть легко увеличена без нарушения работы остальной системы. Между двумя баками всегда необходимо непрерывно перекачивать воду, чтобы тепло распределялось равномерно. Это можно сделать, добавив дополнительный насос или используя часть потока от существующего насоса, если он имеет избыточную производительность.

Система горячего водоснабжения не является паровой; то есть в системе никогда не бывает другого давления, кроме давления, создаваемого насосами. Из бака для горячей воды необходимо удалить воздух, чтобы предотвратить повышение давления, когда вода нагревается и расширяется или превращается в пар.Невентилируемый накопительный бак чрезвычайно опасен . В верхней части бака требуется как минимум два вентиляционных отверстия. Более того, люк, который обычно вырезается в верхней части резервуара во время строительства, можно оставить открытым, но прикрыть листом листового металла.

Изоляция

Необходимо изолировать бак и все трубы, чтобы предотвратить утечку тепла. Для наружных резервуаров подходит полиуретановая изоляция, напыляемая напылением, особенно если она окрашена и защищена от прямого воздействия огня и солнечных лучей.Покрытие толщиной 1 дюйм, обеспечивающее степень изоляции R-7, стоит около 1 доллара за квадратный фут. Например, для резервуара емкостью 2000 галлонов диаметром 64 дюйма и длиной 12 футов изоляция будет стоить приблизительно 250 долларов. В таблице 4 приведены расчетные значения теплоизоляции резервуаров различной толщины из полиуретана.

---

Таблица 4. Эффективность изоляции трех толщин на большом резервуаре для горячей воды.

Толщина изоляции (дюймы)	Значение «R»	Потери тепла (БТЕ / ч) 1	Ежемесячная стоимость потерянной энергии 2	Стоимость изоляции 3
0.0	0,5	200 000	384,00 $	$ 0
0,5	4,0	25 000	48,00	500
1,0	7,5	13 300	25,54	1 000
2,0	14,5	6 900	13.25	2 000
Примечание. Данные в этой таблице основаны на емкости резервуара 15 000 галлонов и площади поверхности 1 000 квадратных футов. 1 Предполагается, что разница температур воды и окружающей среды составляет 100 ° F. 2 При условии, что древесина стоит 40 долларов за шнур. 3 Предполагается, что прикладная стоимость составляет 1 доллар США за квадратный фут на дюйм толщины.

---

Эта таблица показывает, что затраты на нанесение минимального количества изоляции можно легко оправдать за счет экономии затрат на электроэнергию.Однако дополнительные затраты на изоляцию толщиной более ¹ ⁄ ₂ дюймов трудно оправдать.

Один из вариантов — разместить систему под односкатной крышей, где ее можно изолировать относительно недорогими войлоками из стекловолокна. Стекловолокно, которое может иметь основу из алюминиевой фольги, можно удерживать на месте с помощью проволочной сетки с крупными ячейками. Стоимость навеса, изоляции, пленки, провода и рабочей силы может быть больше, чем стоимость напыляемой полиуретановой изоляции, но этот тип изоляции, вероятно, прослужит намного дольше и даст лучшее значение R.

Защита от ржавчины

Рекомендуется использовать какие-либо меры по предотвращению ржавчины для защиты внутренней части резервуара и труб от коррозии. Доступен ряд коммерческих химикатов, предназначенных в основном для использования в высокотемпературных котлах. Некоторые из них были бы довольно дорогими в количестве, необходимом для защиты системы горячего водоснабжения среднего размера.

Один метод, который был признан подходящим для систем горячего водоснабжения, — это добавление некоторых относительно недорогих химикатов для повышения pH воды.Среди них карбонат калия, карбонат натрия (стиральная сода) и гексаметафосфат натрия (Calgon). Эти химические вещества предотвращают коррозию, покрывая металлические стенки систем. Из упомянутых выше химикатов лучше всего работает Калгон. Его можно купить в большинстве продуктовых магазинов. Используйте 5 фунтов на каждые 1000 галлонов воды. В нормальных условиях ни один из этих химикатов не разлагается и, следовательно, остается активным в системе в течение длительного времени.

Пожарные трубы

Хотя некоторое количество тепла проходит к воде через стенки топки, основной путь тепла от огня к воде проходит через дымовые трубы.Большинство систем спроектировано так, что горячие газы, выделяемые при пожаре, проходят через серию пожарных труб, которые проходят от одного конца резервуара для хранения к другому. Во многих системах газы проходят через резервуар более одного раза.

Очень важно, чтобы количество и размер трубок были достаточными, чтобы большая часть тепла передавалась от горячих газов воде до выхода газов. Как показывает практика, на каждые 2000 БТЕ номинальной мощности требуется около 1 квадратного фута площади теплообмена.Например, если система рассчитана на производство 200 000 БТЕ в час, потребуется около 100 квадратных футов площади теплообмена. Эта область может включать охлаждаемую водой поверхность топки, а также сами дымовые трубы. Обе эти области часто называют поверхностью очага.

Наружный диаметр трубок используется для расчета площади. В таблице 5 перечислены несколько часто используемых размеров стандартных труб с указанием их фактического внешнего диаметра и количества ходовых футов, необходимых для получения 1 квадратного фута площади поверхности.

---

Таблица 5. Линейные футы на квадратный фут площади поверхности для обычных стальных труб.

Номинальный размер трубы (дюймы)	Внешний диаметр (дюймы)	Линейных футов на квадратный фут внешней площади
1/2	0,840	4,55
3/4	1.050	3.64
1	1,315	2,90
1 1/4	1,660	2,30
1 1/2	1.900	2,01
2	2,375	1,61
2 1/2	2,875	1,33
3	3.500	1,09
3 1/2	4.000	0,95
4	4.500	0,85
4 1/2	5.000	0,76
5	5,563	0,67
6	6,625	0,58

---

Правильный размер используемой трубы зависит от ряда факторов.В примере системы с производительностью 200 000 БТЕ в час требуется 100 квадратных футов площади теплообмена. Из таблицы 1 рекомендуемый объем топки составляет 9 кубических футов. Подходящая топка с таким объемом должна иметь длину 1 ¹ ⁄ ₂ футов, ширину 2 фута и высоту 3 фута. Площадь топки составляет 27 квадратных футов (включая дверь с водяным охлаждением). Таким образом, топка обеспечит 27 квадратных футов необходимых 100 квадратных футов. Остальные 73 квадратных фута должны обеспечивать пожарные трубы.

Чтобы найти длину трубы заданного диаметра, необходимую для обеспечения желаемой площади поверхности, умножьте числа в третьем столбце таблицы 5. Например, если вы выбрали 1 ¹ ⁄ ₂ -дюймовая труба, умножьте 73 погонных футов на 2,01:

73 фута x 2,01 фут / кв. Фут = 146,72 фута

Около 147 погонных футов 1 ¹ ⁄ ₂ -дюймовой трубы требуется для получения 73 квадратных футов площади теплообмена. С другой стороны, если вы используете 3-дюймовую трубу, вам понадобится всего около 80 футов:

73 фута x 1.09 фут / кв фут = 79,73 фут

Какой размер лучше? Если рассматривать строго с точки зрения затрат, нет большой разницы между 147 футами трубы 1 ¹ ⁄ ₂ дюймов и 80 футами трубы 3 дюйма. Однако сваривать большую трубу намного проще. Кроме того, время от времени необходимо будет очищать внутреннюю часть трубы от золы, сажи и других отложений. Очистить меньшую длину и большую трубу проще. Однако большее количество труб меньшего размера будет несколько более эффективным в передаче тепла.Опыт показал, что в целом лучше всего подходят трубы диаметром от 2 до 3 дюймов.

Отложения золы в дымовых трубах значительно снизят скорость теплопередачи. Хорошо иметь способ определить, насколько хорошо они работают. Один из лучших и наименее дорогих методов — разместить высокотемпературный термометр в точке, где газы покидают пожарные трубы и запускают дымовую трубу. Чем ближе температура воды, тем эффективнее отвод тепла от пожарных труб. Температура газа от 300 до 350 ° F указывает на эффективную теплопередачу.Температура газа более 450 ° F указывает на то, что площадь теплообмена слишком мала или на пожарные трубы нанесено покрытие.

Стратификация

Любопытное состояние иногда возникает в средних и больших системах. Несмотря на то, что топка постоянно топится, и видно, как вода кипит из верхней части резервуара, температура воды, забираемой из резервуара для распределения, составляет всего 170–180 ° F. Такая ситуация возникает в системах, где вход и выход находятся около дна резервуара и нет вспомогательного циркуляционного насоса, поддерживающего движение воды.Это состояние называется стратификацией и возникает, когда вода при разных температурах разделяется на отдельные слои, причем самая теплая вода остается наверху. Стратификация может происходить в любой системе, но обычно более выражена в крупных.

Плотность воды при 100 ° F примерно на 3,5 процента больше, чем при 200 ° F. Как и воздух, горячая вода поднимается, а холодная опускается. Чтобы предотвратить расслоение, воду необходимо поддерживать в движении. Один из способов — подсоединить возвратные трубы в верхней части бака над топкой (самая горячая часть системы) и забрать воду из нижней части бака с другого конца.Проблема с этим подходом заключается в том, что распределительные насосы могут не работать все время, и при выключении насосов может происходить расслоение.

Лучшее решение — установить непрерывно работающий вспомогательный циркуляционный насос для перемещения воды из самой холодной в самую горячую часть резервуара. Постоянное перемешивание воды предотвратит расслоение. Циркуляционный насос не обязательно должен быть большим, так как необходимо преодолеть очень небольшой напор. Он должен быть способен перекачивать от 0,2 до 0,5 производительности системы в час.Например, система на 2000 галлонов должна иметь насос, способный перекачивать от 400 до 1000 галлонов в час. Обычно достаточно электрического насоса мощностью ¹ ⁄ _{6 от} до ¹ ⁄ ₂ .

Рисунок 3. Дополнительный резервуар увеличит емкость хранилища.

Трубопровод

Вода не только сохраняет тепло, но и передает тепло туда, где оно используется.Распределительный насос должен иметь подходящий размер для работы. Если насос слишком мал, он не будет перекачивать достаточно тепла к нагрузке. Если он слишком большой, это приведет к потере энергии. Подбор насоса — довольно сложный вопрос, поскольку он зависит от ряда взаимосвязанных факторов. К ним относятся размер груза, расстояние между баком и грузом, количество различных теплообменников в системе и размер используемой трубы. В таблице 6 приведены размеры труб для различных тепловых нагрузок. Эти скорости потока и размеры труб рассчитаны с учетом нормального падения температуры на 25 ° F при прохождении воды через теплообменник.

---

Таблица 6. Минимальные размеры труб для нагрузок на расстоянии 100 и 300 футов от резервуара.

Нагрузка (БТЕ / час)	Расход (галлон / мин)	Диаметр стальной трубы (дюймы) 1
		100 футов	300 футов
100 000	8	1 1/4	1 1/2
200 000	16	1 1/2	2
300 000	24	2	2 1/2
400 000	32	2 1/2	2 1/2
500 000	40	2 1/2	3
750 000	60	3	3
1 000 000	80	3	4
1 500 000	120	4	4
2 000 000	160	4	4
1 Для трубы из ХПВХ подходит следующий меньший размер

---

За исключением жилых помещений, большинство систем горячего водоснабжения поставляют тепло более чем в одно место.Например, несколько отдельных теплиц или помещений для выдержки могут потреблять тепло от одной и той же системы. Горячая вода подается к каждой нагрузке по большим магистральным распределительным и обратным линиям. Каждая нагрузка имеет свой собственный насос и подключена к основным линиям параллельно, что делает ее управляемой независимо (Рисунок 4). Каждое параллельное соединение должно иметь обратный клапан для предотвращения обратного потока, когда тепло не требуется.

Насосы

обычно оцениваются по количеству галлонов в минуту, которые они могут подавать при определенном напоре или общем сопротивлении.Это полное сопротивление является суммой сопротивлений каждой отдельной части системы, через которую вода проходит в своем контуре к насосу и от него. Сопротивление обычно выражается в количестве футов «головы», хотя с таким же успехом оно может быть выражено в фунтах на квадратный дюйм. Напор — это гипотетическая высота воды, против которой должен работать насос; чем больше голова, тем больше сопротивление.

По мере увеличения сопротивления расход уменьшается. Например, определенный насос может быть рассчитан на 50 галлонов в минуту на высоте 10 футов, но только 15 галлонов в минуту на высоте 30 футов.Один фут напора эквивалентен 0,43 фунта на квадратный дюйм (psi). При выборе насоса важно выбрать насос, рассчитанный на работу с горячей водой при температурах до максимально ожидаемых.

Во многих системах используются стандартные стальные трубы и резьбовые соединения. Они относительно недороги и подходят для горячего водоснабжения. В некоторых новых системах используются пластиковые трубы. Полиэтилен (черный пластик) и трубы из ПВХ не выдержат длительного использования горячей воды при умеренном давлении. Однако два типа пластиковых труб — ХПВХ и полибутилен — предназначены для горячего водоснабжения.ХПВХ — это жесткая пластиковая труба, похожая на ПВХ. Если используется труба из ХПВХ, все фитинги, такие как соединители, переходники и колена, также должны быть изготовлены из ХПВХ. Полибутиленовая труба также требует специальных соединителей, но она гибкая и с ней значительно легче работать. Однако он еще не доступен в размерах более 1 дюйма.

Изоляция труб

Для повышения эффективности важно, чтобы распределительные трубы как к нагрузке, так и от нее были изолированы. Количество тепла, которое может быть потеряно из-за длины трубы, является значительным и зависит от ряда факторов.К ним относятся температура воды, проходящей через трубу, температуру и движение воздуха, окружающего трубу, тип материала трубы, а также состояние поверхности и толщину стенки трубы. Неизолированная распределительная труба горячей воды может терять от нескольких сотен до нескольких тысяч БТЕ в час, в зависимости от условий и длины.

Если трубы должны быть проложены над землей, будет достаточно покрытия из стекловолокна, защищенного от дождя несколькими слоями устойчивой к солнечному свету пластиковой пленки.Любая изоляция, особенно стекловолокно, пропитанная водой, теряет почти все свои изоляционные свойства. Изоляция труб из пенопласта в виде разъемных трубок также хорошо работает, если она защищена от солнечных лучей.

Гораздо труднее изолировать трубу, когда она проложена под землей. просто закапывать трубу в землю без изоляции — очень плохая практика, потому что влажная холодная почва является очень хорошим проводником тепла. Большинство изоляционных материалов из пенопласта, таких как изоляция с разъемными трубками, изготовлены из пенопласта с закрытыми порами, что означает, что он не пропитается водой и, следовательно, сохранит свои изоляционные свойства под землей.Если вам необходимо проложить трубу под землей, убедитесь, что земля остается как можно более сухой.

Напыляемая полиуретановая изоляция, обычно используемая на резервуарах, также может использоваться для изоляции подземных труб, поскольку она относится к типу с закрытыми ячейками. Чтобы использовать этот метод, вырывается траншея шириной от 4 до 6 дюймов и глубиной от 12 до 14 дюймов. Трубы поддерживаются на расстоянии 2 или 3 дюймов от дна, а в траншею распыляется от 4 до 5 дюймов изоляции, которая полностью окружает и покрывает трубы. После схватывания изоляции траншея засыпается грунтом.

Независимо от того, какой метод используется для изоляции трубы, важно не забыть изолировать обратную трубу, а также трубу, идущую к нагрузке. Несмотря на то, что большая часть тепла была удалена из возвратной воды, любая энергия, потерянная в трубе, должна быть восполнена. Для повышения температуры 1 фунта воды с 80 до 85 ° F требуется такое же количество тепла, как и для повышения температуры с 200 до 205 ° F.

Рисунок 4.Типовая схема мультизагрузочной системы.

Важной частью любой системы горячего водоснабжения является теплообменник или радиатор. Если его размер неверен или поток воздуха через него недостаточен, производительность системы может сильно пострадать.К счастью, теплообменники бывают разных размеров. Доступен широкий ассортимент коммерческих радиаторов, разработанных специально для систем горячего водоснабжения. Большинство из них могут работать при давлении воды от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм и имеют резьбовые фитинги для подключения к распределительной системе.

Очень подходящей альтернативой коммерческому радиатору является новый или подержанный автомобильный радиатор. Они доступны во многих различных размерах и могут быть куплены на большинстве складов и в пунктах снабжения запчастями.У многих дилеров есть новые радиаторы для старых автомобилей, которые они могут продать по сниженным ценам. Однако автомобильные радиаторы обычно не подходят для воды с давлением выше 15-20 фунтов на квадратный дюйм. Это ограничение не должно быть проблемой, если насос и распределительные трубы имеют правильный размер. Однако автомобильные радиаторы потребуют некоторых модификаций, включая закрытие заливных и переливных отверстий и изменение перехода от резинового шлангового фитинга к распределительной трубе.

Характеристики теплопередачи любого радиатора зависят от ряда факторов.Наиболее важными являются скорость потока и температура водяных и воздушных потоков. Как правило, чем больше разница температур между водой и воздухом, тем быстрее передается тепло. Кроме того, чем больше воды и воздуха проходит через радиатор, тем больше передается тепла. Также важны такие факторы, как конструкция радиатора, количество и расположение ребер, а также материал, из которого изготовлен радиатор. Например, в типичных условиях эксплуатации многие коммерческие теплообменники, разработанные специально для горячего водоснабжения, производят около 20 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади поверхности.

Поскольку большинство радиаторов имеют схожие характеристики теплопередачи, решающим фактором при определении мощности является их физический размер. Испытания показали, что автомобильные радиаторы могут передавать от 16 000 до 20 000 БТЕ в час на квадратный фут поверхности лица (от 140 ° F воды до 70 ° F воздуха). Например, радиатор размером 1 ¹ ⁄ ₂ футов шириной и высотой 2 фута имеет площадь 3 квадратных фута. Таким образом, он может передавать от 48 000 до 60 000 БТЕ в час.

Управление системой горячего водоснабжения довольно простое.Обычно они состоят из термостата, подключенного к реле, которое управляет отдельным насосом для каждой нагрузки. Электродвигатель вентилятора, который продувает воздух через радиатор, также может быть подключен к тому же реле, поскольку он не должен работать при выключенном насосе. Такое расположение позволяет управлять каждой нагрузкой независимо. В некоторых системах насосу разрешается работать непрерывно, а вентилятор управляется термостатом.

Для большинства крупных систем требуется вытяжной вентилятор, как описано ранее, для обеспечения надлежащего сгорания.Вытяжной вентилятор обычно работает всякий раз, когда в топке возникает пожар. Когда нет огня, он не должен работать, и его можно отключить вручную. Однако этот механизм не работает, когда систему топят, а затем оставляют без присмотра на длительное время, например, на ночь. Когда поле израсходовано, вентилятор продолжит работу, втягивая холодный воздух через пожарные трубы и, таким образом, охлаждая воду. Важно помнить, что дымовые трубы являются теплообменниками, и что тепло будет течь от горячей воды к охлаждающим трубам, а также наоборот.Одним из решений является установка термостата в дымовой трубе, чтобы останавливать вентилятор, когда температура падает примерно до 200 ° F, то есть когда в воду больше не поступает тепло. Может потребоваться ручное управление, чтобы разжечь огонь, когда система остыла.

Древесина — отличное топливо. По сравнению с большинством других видов топлива оно недорогое, его довольно легко хранить, его можно использовать в различных формах и размерах, и оно широко распространено в Северной Каролине.По оценкам, в этом штате в качестве топлива доступно более 14 миллионов тонн древесины в год.

Древесина, хотя и является хорошим топливом, имеет недостатки. Он содержит меньше энергии на фунт, чем большинство других видов топлива. Количество полезной энергии в образце древесины может широко варьироваться в зависимости от содержания влаги и породы.

Растущее дерево обычно наполовину состоит из воды. Когда дерево спиливается, древесина начинает терять влагу в окружающий воздух. Древесина, которая была свежесрезана и содержит высокий процент влаги, часто называется древесиной зеленая .После того, как древесина высохнет в течение определенного периода времени (обычно несколько месяцев или более, она называется выдержанной или сухой древесиной. По мере того, как древесина теряет влагу, ее влажность постепенно приближается к содержанию влаги от 12 до 15 процентов. Это значение называется равновесное содержание влаги (EMC). Фактическое процентное содержание определяется долгосрочным усреднением температуры и относительной влажности воздуха, окружающего древесину. Хотя было бы желательно, но нецелесообразно удалять всю воду из дрова.

Влажность топливной древесины обычно выражается в процентах от общей сырой массы. Например, если определенный кусок дерева весит 7 фунтов 6 унций (118 унций), но после сушки кости весит всего 5 фунтов 4 унции (84 унции), исходное содержание влаги в древесине выражается следующим образом:

118-84 = 34 унции воды

34 ÷ 118 = 0,288 или 28,8 процента

Это означает, что вода составляла 28,8% от веса влажной древесины.Содержание влаги, выраженное в процентах от сырого веса, часто обозначается сокращенно m.c.w.b. (влажность, влажная основа).

Эффективное теплосодержание древесного топлива снижается за счет содержащейся в нем влаги двумя способами. Во-первых, чем больше воды в данном куске дерева, тем меньше в нем древесины. Во-вторых, часть топлива, содержащегося в древесине, используется для испарения воды при сжигании древесины. Приблизительно 1000 БТЕ тепловой энергии требуется для испарения каждого фунта воды в древесине.Кусок дерева содержит одинаковое количество энергии, независимо от того, является ли он зеленым или сухим. Однако зеленая древесина плохо горит, потому что часть энергии уходит на испарение лишней воды. В таблице 7 приведена чистая энергетическая ценность (теплотворная способность) древесины при различной влажности.

---

Таблица 7. Энергетическая ценность древесины при различной влажности.

Влагосодержание во влажном состоянии (в процентах)	Теплотворная способность (БТЕ на фунт)	Вес (фунтов на шнур)
0	8 600	2,960
5	8,120	3,116
10	7,640	3 289
15 (правильно приправленный)	7,160	3 482
20	6 680	3,700
25	6 200	3 947
30	5,720	4 229
40	4,760	4 933
50 (зеленый)	3 800	5 920

Обратите внимание, что правильно выдержанная древесина имеет на 88 процентов более высокую теплотворную способность (по весу), чем зеленая древесина.Также обратите внимание, что зеленая древесина весит почти вдвое больше, чем выдержанная древесина. Кусок зеленого дерева весом в 1 фунт весит всего 0,59 фунта после выдержки. Кусок дерева, сгоревший в «зеленом» состоянии, дает примерно половину тепла, чем при правильной выдержке. Вот почему очень важно правильно выдерживать дрова. Для древесины, оставленной в виде цельного бревна, диаметром 12 дюймов или меньше, может потребоваться целый год, чтобы приправить ее должным образом. В идеале древесину, которая будет использоваться зимой, следует заготавливать предыдущим летом и дать ей высохнуть.Таким образом, древесина сушится за счет летнего тепла, а не за счет части энергии, содержащейся в самой древесине. Конечно, древесина, которой разрешили сезон, высохнет намного быстрее, если ее расколоть и хранить под навесом.

Плотность

Опыт показал, что дуб лучше для обогрева древесины, чем сосна, потому что дуб намного плотнее. Кубический фут сушеного на воздухе дуба весит около 42 фунтов, тогда как кубический фут сушеного на воздухе сосны лоблолли весит около 32 фунтов. Таким образом, дуб примерно на 32 процента плотнее сосны, а дубовый шнур обычно содержит на треть больше энергии, чем сосновый шнур.Это важное соображение, поскольку дрова обычно покупаются и продаются за шнур, который является мерой объема, а не веса. Важно помнить, что почти все породы древесины содержат примерно одинаковое количество энергии. Вы получаете больше фунтов древесины — и, следовательно, больше тепловой энергии — в веревке из более плотной древесины.

Другие виды топлива

Очень широко распространено мнение, что некоторые мягкие породы древесины, такие как сосна, производят больше смолы или креозота, чем лиственные породы.Многочисленные тесты показали, что это не так. Фактически, недавние испытания не показали заметной разницы в выходе смолы между сосной и дубом. При правильном обжиге древесины не должно образовываться смолы.

Помимо более традиционных форм древесного топлива, таких как щепа и дрова, колотые или круглые, могут быть доступны древесные отходы. Это могут быть древесные отходы мебельных заводов или обрезки пиломатериалов со стройплощадок или сносов. Все эти породы дерева подходят для использования. Однако следует помнить одну очень важную вещь: ни в коем случае нельзя сжигать обработанную древесину.Древесина, обработанная креозотом из каменноугольной смолы, например железнодорожные шпалы или опоры, сильно горит и выделяет густой черный токсичный дым. Древесина, обработанная такими соединениями, как хромированный арсенат меди (CCA), обычно имеет зеленовато-желтый или коричневый цвет и при горении выделяет очень токсичный дым. Обработка или вдыхание золы пиломатериалов, обработанных CCA, может вызвать острое отравление. Даже относительно небольшое количество обработанной древесины, смешанной с необработанной древесиной, может вызвать серьезные проблемы. Будьте осторожны и знайте, какой вид топлива вы используете.

Сравнение стоимости топлива

Сравнение древесины и мазута № 2 показывает, что энергосодержание различных видов топлива, обычно называемое удельной энергией, может широко варьироваться. Например, мазут номер 2 содержит около 19 000 БТЕ на фунт, тогда как сухая древесина содержит около 8 600 БТЕ на фунт. В пересчете на фунт за фунт мазут имеет более чем в два раза больше энергии, чем древесина. Однако сравнение удельной энергии древесины и мазута говорит только об этом.

При цене 1 доллар за галлон фунт мазута стоит около 13 центов. При цене 40 долларов за шнур фунт древесины белого дуба стоит менее одного цента. Таблица 7 показывает, что фунт правильно выдержанной древесины содержит около 7 160 БТЕ.

Следующие расчеты сравнивают эти виды топлива на основе стоимости на миллион БТЕ:

Мазут: 0,13 доллара за фунт ÷ 9000 БТЕ / фунт x 1000000 = 6,84 доллара за миллион БТЕ

Древесина: 0,008 долл. США / фунт ÷ 7 160 БТЕ / фунт x 1000000 = 1,12 долл. США за миллион БТЕ

Эти расчеты показывают, что стоимость мазута более чем в шесть раз превышает стоимость древесины, необходимой для производства того же количества тепла.Таким образом, древесина имеет большое преимущество в стоимости по сравнению с большинством других видов топлива.

Возражения против использования древесины в качестве источника энергии обычно связаны с удобством. В очень холодную погоду большинство систем горячего водоснабжения, работающих на древесном топливе, необходимо топить хотя бы один раз за ночь. Конечно, есть недостатки в том, чтобы вставать в 2 часа ночи, чтобы запустить систему. С другой стороны, использование дерева определенно дает преимущество в стоимости.

При рассмотрении системы горячего водоснабжения, работающей на древесном топливе, не следует упускать из виду два других важных сравнения.Один из них — системные затраты, а другой — эффективность. Стоимость установки системы правильного размера зависит от индивидуальных потребностей. Например, большинство нефтегазовых систем рассчитаны на индивидуальные теплицы и устанавливаются в них, тогда как одна большая система горячего водоснабжения может вместить множество теплиц или несколько помещений для сушки табака вместе с другими зданиями и жилым помещением.

Второй аспект, который следует учитывать, — это эффективность системы. Эффективность, которая обычно выражается в процентах, является мерой того, насколько хорошо система преобразует и доставляет химическую энергию, хранящуюся в топливе, в полезную тепловую энергию.Процентное соотношение описывает долю потребляемой энергии, которая фактически преобразуется и используется в качестве полезного тепла. Важно понимать, что общая эффективность также зависит от того, насколько хорошо система отводит тепло. Другими словами, для системы недостаточно эффективно сжигать топливо, но тепло также должно доставляться с минимальными потерями к месту, где оно должно использоваться. В следующем примере показано, как рассчитывается общая эффективность:

Система водяного отопления на древесном топливе, как известно, сжигает 200 фунтов высушенной на воздухе древесины в час, за это время 2300 галлонов нагретой воды проходит через теплообменники теплицы с понижением температуры на 45 ° F.Температура воды в накопительном баке остается постоянной.

Энергетическая ценность высушенной на воздухе древесины составляет 7 160 БТЕ на фунт. Таким образом, энергия, выделяемая при сжигании 200 фунтов в час, составляет:

7160 БТЕ / фунт x 200 фунтов / час = 1432000 БТЕ / час

По определению 1 БТЕ — это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 ° F. Один галлон воды весит 8,3 фунта; следовательно, тепловая энергия, отдаваемая системой, составляет:

2300 галлонов / час x 8.3 фунта / галлон x 45 ° = 859 050 БТЕ / час

Эффективность системы — это отношение выходной энергии к вложенной энергии:

Общий КПД, E = выход энергии системы ÷ вход энергии в систему

E = 859 050 / 1,432 000

E = 0,60 или 60%

Эти расчеты предполагают, что температура воды в резервуаре для хранения остается постоянной и что падение температуры на 45 ° F включает потери в трубопроводах, по которым вода идет в теплицу и из нее.

Без некоторых довольно сложных тестов очень сложно определить точную эффективность нагревательного устройства. Однако таблица 8 показывает, что типичная эффективность обычных систем отопления сильно различается.

При исследовании общей стоимости отопления с использованием различных видов топлива очень важно сравнивать эффективность системы, особенно если разница в стоимости на миллион БТЕ между двумя альтернативными видами топлива очень мала. Эффективность системы в меньшей степени влияет на то, какой выбор лучше, поскольку разница в стоимости между видами топлива увеличивается.В настоящее время существует значительная разница в стоимости между древесным топливом и другими широко используемыми видами топлива, чтобы сделать древесные системы рентабельными даже при довольно низкой эффективности. Очевидно, что при правильном проектировании для обеспечения максимальной эффективности использование деревянных систем будет дешевле.

---

Таблица 8. КПД различных типов систем отопления.

Тип системы	КПД (в процентах)
Электрический резистивный нагреватель	98
Обогреватель сжиженного или природного газа	75
Масляная печь	65
Система горячего водоснабжения на древесном топливе	60

---

Значения в Таблице 9 основаны на эффективности, показанной в Таблице 8, и на предположениях, что корд из выдержанной древесины весит 3492 фунта и содержит 7,160 БТЕ на фунт, мазут содержит 138000 БТЕ на галлон и что Сжиженный нефтяной газ содержит 86 000 БТЕ на галлон.Стоимость владения и эксплуатации различных систем не включена.

---

Таблица 9. Сравнение безубыточной стоимости древесного топлива по сравнению с мазутом и сжиженным газом с учетом относительной эффективности системы.

Расходы на топливо
Дерево (на шнур)	Мазут (на галлон)	Сжиженный газ (на галлон)
$ 10	0 руб.06	0,043 $
20	0,12	0,086
30	0,18	0,129
40	0,24	0,172
50	0,30	0,215
60	0,36	0,258
70	0.42	0,301
80	0,48	0,344
100	0,60	0,430
140	0,84	0.602
180	1,08	0,774
200	1,20	0,860
250	1.50	1,075
300	1,80	1,290
400	2,40	1,720
500	3,00	2,150

---

Надеемся, что эта публикация помогла вам лучше понять, как работает правильно спроектированная система горячего водоснабжения, и определить, можете ли вы получить выгоду от ее установки.Если вы решите построить свою собственную систему, как это сделали многие, применение рекомендаций и процедур, приведенных в этой публикации, должно помочь вам построить высокоэффективную систему. Если вместо этого вы решите приобрести одно из имеющихся в продаже устройств, эта информация должна помочь вам выбрать лучшую систему для вашего приложения и эффективно управлять ею.

Для получения дополнительной информации о применении энергии на базе древесины см. Дополнительную публикацию AG-363, Руководство по использованию энергии на основе древесины для сельского хозяйства и малых коммерческих предприятий .Кроме того, вам могут быть полезны следующие публикации:

Информационное руководство по энергии древесины. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1982 г.

Энергия древесины для малой энергетики в Северной Каролине. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1978 год.

Руководство для лиц, принимающих решения по древесному топливу для малых промышленных потребителей энергии. Голден, Колорадо: Исследовательский институт солнечной энергии, 1980.

Древесина как энергия, обзор вопросов сельского хозяйства № 5.Вашингтон, округ Колумбия: Национальная сельскохозяйственная библиотека, Министерство сельского хозяйства США, 1984.

Водонагреватель на дровах — 1 000 000 БТЕ в час.

Водонагреватель на дровах — 2 000 000 БТЕ в час.

Майк Бойет

Philip Morris Professor
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

р.В. Уоткинс

Профессор
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

Дополнительную информацию можно найти на следующих веб-сайтах NC State Extension:

Дата публикации: янв.1, 1995
AG-398

N.C. Cooperative Extension запрещает дискриминацию и домогательства независимо от возраста, цвета кожи, инвалидности, семейного и семейного положения, гендерной идентичности, национального происхождения, политических убеждений, расы, религии, пола (включая беременность), сексуальной ориентации и статуса ветерана.