Обвязка котла с теплоаккумулятором: Простая схема обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Схема подключения теплоаккумулятора с твердотопливным котлом и электрокотлом

Буферная емкость, неотъемлемая часть схемы подключения твердотопливного или электрического котла. При одновременном использовании двух типов теплогенераторов, установленных в единую систему отопления бак накопитель играет роль гидравлического разделителя.

Обвязка теплоаккумулятора с твердотопливным котлом или электрокотлом преследует несколько важных задач: аккумулирует и отдает энергию, предотвращает гидравлические удары и перегрев теплоносителя, обеспечивает равномерный нагрев теплонесущей жидкости.

Зачем нужна буферная ёмкость для ТТ или электрокотла

Теплоаккумулятор работает как электроаккумулятор. При включенном котле бак собирает тепловую энергию. Внутри ёмкости (в зависимости от модели) вмещается от 200 до более чем 3000 л воды.

Нагретый теплоноситель из котла поступает в накопительный бак, покрытый теплоизоляционным слоем. Внутри емкости теплоаккумулятора горячая вода сохраняет температуру в течение 5-18 часов. Сразу после отключения котла, выступающего основным источником тепловой энергии, вода в системе отопления начинает остывать. Недостаток тепла компенсируется за счет нагретого и сохраненного в буферной ёмкости теплоносителя.

Описанный принцип работы используется по-разному. Так, теплоаккумулятор в системе отопления с твёрдотопливным котлом устанавливается по нескольким причинам:

• после отключения ТТ котла по причине прогорания дров или угля, в ночное время суток, обогрев здания продолжается;
• перегрев и закипание теплоносителя (частое явление при работе ТТ котла) исключается;
• при установке накопителя с контуром ГВС, можно обеспечить горячее водоснабжение дома;
• бак с двумя теплообменниками может одновременно подключаться к котлу, системе горячего водоснабжения и солнечным коллекторам или геотермальному насосу.

Подключение буферной емкости к электрокотлу используют с несколько другой целью — с двух тарифным счетчиком. Плата за электричество по «ночному тарифу» существенно снижается. Теплоаккумулятор устанавливают с таким расчетом, чтобы нагреть его в период льготного тарифа на электроэнергию. Экономия при грамотном расчете теплоаккумулятора составит не менее 30%, по сравнению с обвязкой электрокотла без буферной емкости.

В случае параллельного подсоединения электрического и твердотопливного котла в единую сеть отопления, накопительный бак играет роль теплоаккумулятора и гидравлического разделителя.

Для простоты расчетов объём бака и определение расхода теплоносителя высчитывают по следующей таблице:

Жилая площадь / время автономной работы	8 час	10 час	12 час	14 час	16 час
100 м²	587 л	734 л	881 л	1028 л	1175 л
150 м²	880 л	1101 л	1321 л	1542 л	1762 л
200 м²	1174 л	1468 л	1762 л	2056 л	2350 л

Как подключить буферный накопитель к котлу

Чтобы выполнить правильную обвязку необходимо хорошо понимать, как устроен бак. Внутри накопитель — это пустая бочка. В верхней части присутствуют два патрубка для подключения к теплогенератору и системе отопления. Внизу присутствуют аналогичные отводы, для обратки.

Правильная обвязка котла с буферной емкостью должна обеспечить соблюдение нескольких условий:

• нагретый теплоноситель в баке должен двигаться по направлению к системе отопления и вниз;
• не допускается, чтобы охлажденную жидкость, находящуюся внизу ёмкости, выдавливало наверх.

Схема отопления с теплоаккумулятором в частном доме предназначена справиться с описанными выше задачами. Проектирование и изготовление обвязки — это сложный процесс, требующий определенных инженерных навыков.

Обвязка теплоаккумулятора с одним котлом

Существуют отличия в подключении буферной емкости в самотечной и с принудительной циркуляцией теплоносителя в системе. Разница заключается в нескольких аспектах, влияющих на схему обвязки:

Теплоаккумулятор в системе отопления с естественной циркуляцией необходимо расположить выше уровня радиаторов отопления. Компенсация давления осуществляется за счет мембранного или открытого расширительного бака.

Монтаж теплоаккумулятора к твердотопливному котлу осуществляется с применением предохраняющей и регулирующей арматуры. Обязательно устанавливают сепаратор воздуха, расширительный бак мембранного или открытого типа, трехходовой клапан, узел безопасности (манометр, сбросовый клапан, воздухоотводчик).

Схема буферной ёмкости с двумя котлами

Принцип обвязки во многом напоминает рассмотренный выше. Используется параллельное подключение электрокотла и твердотопливного котла. Подача теплоносителя осуществляется следующим способом:

• твердотопливный котел устанавливается как основной источник тепла;
• на подачу через трехходовой клапан с электроприводом, подключенный к термостату, ставится электрокотел;
• после устанавливаются сепаратор воздуха и циркуляционный насос;
• выполняется монтаж буферной емкости на отопление;
• на обратку монтируют узел подпитки, модуль защиты от холостого хода, мембранный бак.

Если планируется монтаж многовалентной системы отопления, следует использовать гидрострелку. Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором и электрическим котлом работает следующим образом:

• основным источником тепла остается котел на твёрдом топливе;
• после прогорания дров и остывания теплоносителя, какое-то время нагрев поддерживается за счет буферной емкости;
• как только температура нагрева падает до предельных значений, включается электрокотел.

Возможно подключение бойлера косвенного нагрева к теплоаккумулятору, с встроенным змеевиком ГВС. Для обеспечения достаточного количества тепла запас мощности котла должен составлять не менее 50%. Для дома с площадью 200 м², котел должен быть мощностью не менее 40 кВт. Такой производительности будет достаточной, чтобы прогреть систему отопления и зарядить теплоаккумулятор.

Варианты подключения теплоаккумулирующей ёмкости

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Оптимальная схема обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором подразумевает параллельное подключение буферной ёмкости к отопительному контуру. Резервуар устанавливается между котлом и потребителями, в качестве которых обычно выступают радиаторы или система тёплых полов. Предложенная в статье схема является наиболее простой и в то же время исключает возможность возникновения любых нештатных ситуаций, способных вывести из строя какой-либо из важных узлов системы.

Естественная или принудительная циркуляция?

Система отопления (СО) с твердотопливным котлом рассчитывается на один из двух принципиально различных режимов работы. В зависимости от характера движения теплоносителя, СО бывает с естественной (ЕЦ) и принудительной (ПЦ) циркуляцией. Естественный ток воды в трубах происходит за счёт разницы в физических свойствах горячей и холодной воды. Жидкость с большей температурой имеет и больший объём, вследствие чего она постоянно вытесняет менее нагретую воду. Если правильно рассчитать диаметры труб и все необходимые уклоны, то теплоноситель будет иметь достаточную скорость движения, чтобы полноценно передавать тепло с котла на радиаторы.

В системах с принудительной циркуляцией за интенсивность перемещения воды по трубам отвечает циркуляционный насос. Наибольшей безопасности и эффективности работы отопительного контура с теплоаккумулятором (ТА) можно достичь включением сразу двух таких насосов. Один устанавливается между котлом и ТА, а второй — после ТА на линии подачи или оттока теплоносителя (до или после батарей).

Размещение двух насосов практикуется не случайно. Это позволяет свести к минимуму образование конденсата в теплогенераторе, а также достичь высокого качества теплообмена между горячей водой в котле и батареями в доме.

Чтобы получить аналогичное КПД от теплосистемы с естественной циркуляцией, требуются очень точные гидравлические расчёты. Особенно много подводных камней возникает, когда в схему включается тепловой аккумулятор. Дополнительная буферная ёмкость имеет большой потенциал запасать энергию. Если этот потенциал направить не в то русло, то он начнёт расходоваться на понижение эффективности теплообмена. А это напрямую будет влиять на расход топлива и увеличит ежегодные затраты в отопительный сезон.

Таким образом, чтобы не переплачивать каждый год лишние деньги на топливо для котла, лучше сразу выбрать систему с принудительной циркуляцией. Отопление на ЕЦ теоретически может быть рассчитано с производительностью, сопоставимой с эффективностью ПЦ, но для этого придётся полностью положиться на профессионализм монтажной бригады. На практике только небольшое количество специалистов способны изготовить такой качественный гидравлический контур с ЕЦ и теплоаккумулятором.

Оптимальная схема обвязки твердотопливного котла с ТА

Ключевыми пунктами в проектировании хорошей системы являются её безопасность и высокий КПД. За надёжность работы и исключение потенциально опасных случаев в любой СО отвечает так называемая группа безопасности. Она состоит из трёх элементов:

1. Предохранительный клапан для сброса излишков давления
2. Манометр для визуального контроля давления
3. Воздухоотводчик для автоматического удаления воздуха из системы

Группа безопасности выглядит как металлический трезубец, и каждым «зубом» в нём является один из перечисленных выше приборов. Она устанавливается первой, на трубе подачи горячего теплоносителя. До группы безопасности нельзя размещать ничего, никаких клапанов, кранов или других элементов. Следующим элементом на подаче устанавливается тройник для создания малого контура котла.

Малый контур системы отопления

Задача малого контура заключается в том, чтобы повысить температуру теплоносителя, входящего в котёл по обратному трубопроводу. После группы безопасности размещается тройник. Он разделяет поток на две части — одна движется дальше к теплоаккумулятору, а вторая по дополнительной трубе направляется сразу в канал обратки через трехходовой смесительный клапан.

Этот клапан имеет терморегулятор, который связан с температурным датчиком, размещённым непосредственно перед входом обратного контура в котёл. Когда температура теплоносителя на возврате в котёл низкая, клапан полностью открыт и вода движется только по самому короткому пути, не доходя до холодного буферного бака. При получении сигнала от температурного датчика, что вода на обратке достигла 60 °С, клапан понемногу закрывается и пускает теплоноситель уже на ТА и в контур с радиаторами.

Чем больше прогревается вода, тем большее её количество идёт на тепловой аккумулятор и в батареи и тем меньше её движется по короткому контуру с клапаном. За это отвечает терморегулятор в клапане, который полностью закрывает короткий контур, когда охлаждённая вода из СО на входе в котёл достигает приемлемой температуры. Включение в схему трёхходового клапана с терморегулятором защищает котёл от холодного теплоносителя на обратке, который при больших объёмах гидравлического контура достаточно долго остаётся холодным.

Без такой защиты на входе в теплогенератор продолжительный период поступает охлаждённая вода. Вследствие чего в котле образуется и скапливается значительное количество конденсата. Опасность конденсата в том, что он содержит определённое количество кислоты. Неправильная обвязка приводит к постоянному воздействию этой кислой среды на металлический корпус теплогенератора. Несмотря на низкую концентрацию, кислый раствор при непрерывном контакте с металлом способен разъесть корпус всего за один сезон.

Между трехходовым смесительным клапаном и точкой входа обратного контура в котёл находятся ещё два устройства. Первое — это циркуляционный насос, ответственный за перемещение теплоносителя по малому кругу. А ближе всего к котлу находится расширительный бак или экспанзомат. Данное устройство выполняет функцию принятия на себя излишков давления в системе. Так как внутри бака вода находится под давлением, он способен не только принимать излишки давления, но и восстанавливать его недостаток, приводя тем самым систему в баланс. Его нужно включать обязательно через кран или вентиль, чтобы можно было при необходимости безболезненно снять устройство для замены или ремонта.

Подключение теплового аккумулятора и батарей

После разветвителя малого контура труба подачи теплоносителя входит в верхнюю точку теплоаккумулятора. Снизу из бака выходит труба обратного круга и подключается к трёхходовому клапану. Таким образом, контур между котлом и ТА замыкается. После бака на подаче в радиаторный контур устанавливается трёхходовой распределительный клапан. Дополнительная труба, идущая к каналу обратки радиаторного круга, соединяется с ним тройником.

Распределительный клапан, в отличие от смесительного устанавливается для частичного подмеса охлаждённого теплоносителя в трубопровод подачи.

Если теплоноситель в системе горячий и ТА заряжен полностью, клапан минимизирует забор подогретой воды из буферной ёмкости. Он возвращает остывшую жидкость обратно в подачу, направляя её через тройник по трубе в клапан. Для этого к клапану подключается температурный датчик, который размещается сразу после второго циркуляционного насоса (ЦС) в радиаторном контуре.

ЦС монтируется либо на подаче, либо на обратке. Принципиального значения нет. Главное, чтобы он шёл после клапана, если он на трубе горячего контура. Либо перед тройником, если включение насоса осуществляется на трубе возврата охлаждённого теплоносителя. Этот насос нуждается в своевременном автоматическом выключении. С помощью двухпозиционного термостатического переключателя. Если в системе используются пластиковые трубы, их нужно защитить от расплавления перегретым теплоносителем.

После насоса на подаче устанавливается термостат, который отслеживает температуру входящей в радиаторный контур воды. При перегреве буферной ёмкости выше 100 °С и клапан по каким-то причинам даст сбой, то из ТА будет постоянно забираться слишком горячий теплоноситель. Термостат в штатном режиме работы системы позволяет насосу качать воду, но, когда жидкость превышает допустимые температурные показатели, температурный датчик срабатывает и переключатель размыкает контакт, идущий на насос, останавливая движение в контуре. Одновременно подаётся сигнал на звонок, который оповещает хозяина дома о необходимости срочной остановки котла.

Далее, по ходу трубопровода, размещается необходимое количество радиаторов для качественного прогрева всех помещений частного дома. В системе с тепловым аккумулятором все описанные выше узлы и элементы имеют важное значение. Функция каждого направлена на повышение КПД теплосистемы и обеспечение должного уровня безопасности. Серьёзного подхода также требует процесс выбора ТА. Рекомендуем устанавливать тепловые аккумуляторы Термико, так как этот производитель выпускает очень долговечные и прочные буферные ёмкости. Более дешевые или, тем более, самодельные резервуары здесь ставить не следует. Постоянный высокий показатель давления в гидравлическом контуре способен продолжительное время выдерживать только качественный заводской теплоаккумулятор.

Обвязка теплоаккумулятора: схемы, пояснения, принцип работы

Подключить теплоаккумулятор (буферную емкость) для отопления можно десятком разных способов. Есть самые простые — просто трубы подключить, есть сложнее, с большим количеством элементов, которые решают различные задачи. Разберем, как подключить теплоаккумулятор, по порядку, с возможностями схем, для разных потребителей. Рассмотрим плюсы и минусы каждой из схем.

Обвязка теплоаккумулятора: упрощенная схема

Буферную емкость ставят между водогрейной печью/котлом и системой отопления. В самом простом варианте подключают трубы напрямую, без каких-либо излишеств (см. рисунок ниже). Вот только лучше поставить отсечные краны  на каждом из отводов — перед и после емкости. Это даст возможность отключать емкость, проводить ремонтные работы с баком и не сливать при этом теплоноситель из системы. Еще очень желательны фильтры.

В чем недостаток такой схемы подключения теплоаккумулятора для системы отопления? При поступлении в теплообменник котла теплоносителя с низкой температурой, образуется конденсат. Он состоит из очень едких жидкостей, которые разрушают металл. Испаряясь, этот конденсат оставляет толстый слой налета на теплообменнике, что очень сильно снижает эффективность (теплообменник хуже нагревается). Ситуация с холодной обраткой появляется во время старта системы, пока не нагрет теплоноситель. Так как в данной схеме греться должен весь объем, конденсат выпадает продолжительное время, что приводит к быстрому снижению эффективности отопления, разрушению теплообменника.

Самая простая схема подключения теплового аккумулятора к системе отопления

Второй недостаток этой схемы: вода в емкости может быть очень горячей — до 90°C и больше. Если подавать ее в радиаторы напрямую, в помещениях может быть слишком жарко, к тому же о нагретые до такой температуры радиаторы можно серьезно обжечься. На теплый водяной пол, такой горячий теплоноситель вообще давать нельзя — все расплавиться.

И, самое важное, в данной схеме нет циркуляционного насоса. То есть, движется теплоноситель по естественным причинам: благодаря уклону труб (не забудьте, кстати, о правильном уклоне) и разнице температур между подачей и обраткой. Но такое движение медленное и малоэффективное, особенно при понижении температуры в баке. Такая схема малоэффективна. Для того чтобы теплоноситель двигался быстрее, ставят циркуляционный насос.

Куда поставить циркуляционный насос

В большинстве схем обвязки теплоаккумулятора с циркуляционным насосом, он стоит в обратном трубопроводе перед котлом. В обратке — потому что тут ниже температуры, но можно поставить и на подаче. Современные насосы рассчитаны на прокачку теплоносителя до 110°C, так что они там неплохо себя чувствуют. Второй момент: при установке на подаче, насос не будет создавать дополнительное давление на теплообменник, что продлит срок его службы.

В любом случае при установке циркуляционного насоса в подаче или на обратке, возможность естественной циркуляции отсутствует. То есть, при отключении электроэнергии, циркуляция остановится, котел неминуемо закипит. Чтобы избежать этого, ставят четырехходовой клапан, через который организуют сброс перегретой воды в канализацию и подпитку холодной водой из ХВС. Так организуется аварийное охлаждение теплообменника и предупреждается закипание теплоносителя.

Один из способов избежать перегрева теплоносителя в котле отопления

Обратите внимание, что реализовывать эту схему можно только на стальных или медных теплообменниках. С чугунными — нельзя. При попадании холодной воды они могут лопнуть.

Есть и другой способ. Он более щадящий по отношению к теплообменнику (подходит и для чугунных) и требует меньше материалов. Можно сделать обвязку между котлом и теплоаккумулятором для отопления так, чтобы сохранить естественную циркуляцию. В таком случае при отключении электропитания котел не закипит — будет продолжать греть воду в емкости.

Для сохранения естественной циркуляции теплоносителя, насос ставят в отдельном, специально созданном контуре. Чтобы схема работала, в контуре ставят лепестковый обратный клапан большого сечения.

Так сохраняется естественная циркуляция даже при отсутствии электропитания

Когда не работает циркуляционный насос, он пропускает поток теплоносителя от ТА. При работе циркуляционного насоса, он своим напором подпирает клапан и теплоноситель идет через насос. На насос идет труба не менее дюйма в диаметре. Только в этом случае может сохраниться естественная циркуляция.

Решаем проблему конденсата

Логичное решение проблемы слишком холодной воды на обратке — добавить горячую с подачи. Реализуется это при помощи перемычки и установленного на отводе регулируемого трехходового смесительного клапана. Клапан должен быть смесительного типа: при достижении выставленной температуры, он плавно начинает сдвигать клапана в двух подключенных трубах. Таким образом получается постепенное и плавное изменение температуры.

Обвязка теплоаккумулятора: добавочный контур для подмеса теплой воды в обратку

Холодная вода в обратном трубопроводе появляется в нескольких случаях: при разгоне котла, когда вода в теплоаккумуляторе сильно остыла (после простоя), а котел в работе. Давайте рассмотрим, как работает эта схема подключения аккумулятора тепла в обоих случаях. Движение теплоносителя показано на иллюстрациях ниже.

Пока котел не разогрелся, теплоноситель совсем холодный. В этом случае трехходовой клапан перекрывает поток теплоносителя на ТА и он движется по малому кругу (рисунок внизу, верхняя левая картинка). Прогрев происходит быстро, так как воды мало, время, образования конденсата минимально. На рисунке принято, что трехходовой клапан настроен на 55°C. Пока вода в малом круге не достигнет этой температуры, она так и циркулирует в нем.

Когда теплоноситель в малом кольце разогревается до 55°C, клапан сдвигает заслонки, включается в работу теплоаккумулятор для отопления. В этом случае одновременно идут три потока (правый рисунок в верхнем ряду):

• малый, как на первой картинке;
• часть теплоносителя идет на ТА через клапан;
• из ТА по обратке, через клапан, на насос и в теплообменник котла (третий круг).

В таком положении все находится до тех пор, пока теплоноситель в баке не прогреется до выставленной температуры (в данном случае до 55°C).

Как работает трехходовой смесительный клапан в схеме с ТА

Когда температура в баке достигает 55°C, трехходовой клапан отсекает подмес. Жидкость движется по большому кругу (нижний рисунок):

• подача — не заходя на клапан — в ТА;
• обратный поток — через клапан, на насос, в котел.

В таком состоянии все работает до тех пор, пока горит топливо. Чтобы обвязка теплоаккумулятора была завершенной, добавим контролирующие элементы — в трубопровод подачи устанавливается группа безопасности: манометр, предохранительный (аварийный) клапан сброса давления, автоматический воздухоотводчик. Для установки аварийного клапана, в некоторых котлах есть специальные штуцера. В противном случае аварийный клапан ставят с остальными компонентами сразу на выходе котла — до первого ответвления.

Окончательный вид обвязки ТА со стороны котла (группа безопасности не нарисована, стоит на подаче после котла)

Еще устанавливается расширительный бак мембранного типа. Он будет принимать в себя лишнюю воду по мере расширения (при нагреве жидкости увеличиваются в объеме).  Теплоаккумулятор для отопления к котлу мы подключили. На этом обвязка теплоаккумулятора со стороны котла окончена.

Подключение ТА к потребителям

С другой стороны теплоаккумулирующую емкость надо подключить к системе отопления. Если подключаем только радиаторы, все просто — с одного из верхних выходов идет труба в трубопровод подачи, в нижний подключаем обратку. Но, в этом случае, возможен перегрев радиаторов. Когда вода в баке нагрета до температуры выше 60°C, это может быть опасным, а температура может быть 90°C и даже выше. При касании к таким горячим радиаторам, высока вероятность получения нешуточного ожога. К тому же в помещении явно будет жарко.

Подключение радиаторов

Чтобы избежать подачи слишком горячего теплоносителя, ставят еще один трехходовой смесительный клапан. Схема работает также как описано выше. Выставляем на регуляторе требуемую температуру, например, 50°C. Как только теплоноситель в подаче будет горячее, клапан откроет подмес воды из обратки.

Одна из выгод установки теплоаккумулятора — возможность приготовления ГВС в той же емкости (средняя картинка на рисунке ниже). Для этого в бак встраивают теплообменник или емкость. Его выход подключают к гребенке горячего водоснабжения.

Схемы обвязки буферной емкости со стороны системы отопления

Так как и в этом случае тоже возможен перегрев, тут также необходим узел подмеса. Вот только добавлять надо холодную водопроводную воду. Реализуется этот узел при помощи еще одного трехходового смесительного клапана. Выход от холодного водопровода подключаем к смесительному трехходовому клапану ГВС. Чтобы при отсутствии разбора горячей воды она не попадала в гребенку холодной воды, на линии подачи от ХВС ставим обратный клапан.

Эта схема обвязки теплоаккумулятора имеет существенный недостаток: когда горячая вода не используется, вода в трубах остывает. Чтобы «добыть» теплую, приходится сливать остывшую просто в канализацию. Это неудобно, так как приходится ждать, и неэкономно. Для решения проблемы, от последней точки разбора тянут обратную линию, в которой устанавливают свой циркуляционный насос. Этот контур называется рециркуляционным. Пока кран нигде не открыли, вода бегает по кругу. Таким образом, из всех кранов постоянно идет теплая вода. Обратите внимание на установку обратных клапанов — они обязательны для работоспособности схемы.

Обвязка теплоаккумулятора для индивидуального отопления со всеми функциональными элементами и арматурой

Для окончательной проработки схемы надо еще оговорить место установки арматуры. Это автоматические воздухоотводчики, которые ставят в самых высоких точках системы. Еще нужны запорные краны. Их устанавливают возле каждого крупного функционального узла так, чтобы при необходимости, можно было перекрыть краны и снять оборудование для ремонта или профилактики.

Как запитать теплый водяной пол

К теплоаккумулятору можно очень неплохо подключить и теплый пол. Обвязка в этом случае ничем не отличается от случая с радиаторами. Нужен тот же узел подмеса со смесительным трехходовым клапаном, но настроен он должен быть на более низкую температуру — не выше +40°C. В этом случае можно подключить теплый пол без смесительного узла — температура должна контролироваться при выходе из котла. Но можно и перестраховаться — поставить второй смесительный узел на распределительном коллекторе теплого пола.

Обвязка теплоаккумулятора с теплым водяным полом (в зеленом контуре)

Есть и второй вариант обвязки теплоаккумулятора с теплым полом — подавать той же температуры теплоноситель, что идет на радиаторы. Понижать ее будет смесительный узел. Хлопот и затрат меньше (нужны только тройники для отвода от основной магистрали), но и надежность такого решения ниже. Хотя, справляется же это оборудование с теплоносителем, который подает обычный котел.

Обвязка твердотопливного котла отопления, схема

Все тепловые генераторы работают по такому принципу. Они получают необходимую для работы энергию от разного твердого топлива. Необходимо отметить, что они имеют некоторые особенности в работе, которые необходимо обязательно учитывать при подключении таких котлов к системе отопления.

Нужно отметить, что схема обвязки твердотопливного котла включает несколько элементов и устройств, которые обязательно необходимо использовать, чтобы работа системы отопления была долговечной.

Схема обвязки котла на твердом топливе, это необходимые устройства и элементы, которые вместе образуют единую систему отопления. В такую систему отопления входит:

• Котел.
• Циркуляционный насос.
• Расширительный бачок.
• Система аварийного питания.
• Система совместного смешивания.
• Буферная емкость.
• Аварийный контур
• Система защиты от коррозии.
• Манометр, сливной кран, специальный вентиль. Это все собрано в один блок
• Термоклапан.
• Поплавковый кран.

Твердотопливный котел.

Некоторые особенности

Твердотопливный котел предусматривает систему аварийного охлаждения. Это необходимо для того, что в некоторых случаях, при нарушении циркуляции может значительно увеличиваться температура, и система отопления может быть повреждена. Поэтому котел должен оснащаться контуром аварийного охлаждения, задачей данного контура является пропускание холодной воды через теплообменник, когда температура рабочей жидкости увеличивается.

Некоторые котлы имеют уже предустановленную систему охлаждения, которые имеют змеевидную форму, и подключающуюся к водопроводу. Также можно приобрести твердотопливный котел, со специальной арматурой, где находятся встроенные теплообменники. Кроме этого, твердотопливный котел имеет смесительный узел, который используется для понижения температуры.

Обвязка твердотопливного котла отопления схема

Необходимо отметить, что к монтажу системы отопления нужно отнестись очень ответственно, так как от правильной установки будет зависеть правильная циркуляция и распределение носителя тепла по всей системе. Только правильный монтаж системы отопления обеспечит качественное безопасное отопление.

На сегодня можно успешно применять несколько разных систем обвязки отопления. Обвязка твердотопливного котла для отопления различаются между собой по сложности монтажа и принципу работы.

Одна из самых простых схем отопления, это использование гравитационного контура. Такая обвязка прекрасно подойдет для отопления небольшого помещения.

В такой системе отопления движение теплоносителя происходит за счет естественных процессов. Такая обвязка имеет довольно эффективную защиту от перегрева во время отключения основного контура при отключении электричества. При подключении есть одна важная особенность. Твердотопливный котел должен находиться немного ниже радиаторов отопления в цепи.

Чтобы не было гидроудара, схема монтажа для правильного отопления предусматривает установку специального расширительного бака. Бак разделен на две полости. В одной части бака находится вода, а в другой части бака находится воздух. Это сделано для того, чтобы избежать повреждения бака и котла, когда в трубах возникнет повышенное давление. Необходимо отметить, что такая схема обвязки отопления очень проста в исполнении.

Твердотопливные котлы схема обвязки с естественной циркуляцией

Для поддержания необходимой температуры, нужно добавлять в обратную линию теплоносителя воду из котла для подачи. Для этого в систему монтируется специальный трехходовой термический вентиль. Такой вентиль выпускается в трех вариантах.

• Для небольшого котла
• Имеет в наличии термоэлемент
• В комплект поставки входит насос.

Вентиль нужно установить на обратной линии . Когда температура начинает расти байпас закрывается на входе и добавление воды прекращается. Необходимо отметить, что работа такой системы требует подключение к электрической сети, поэтому если электроэнергия отключена, необходимо использовать теплоаккумуляторы.

Особенности обвязки и проектирования

Необходимо отметить, что правильная и надежная работа котла возможна только в том случае, если обвязка выполнена правильно.

При монтаже необходимо помнить, что рабочая система должна эффективно перемещать теплоноситель по трубам.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Установка на твердом топливе может долгое время работать без вмешательства в нее человека, который должен постоянно загружать дрова в топку. Если этого не сделать, что температура будет понижаться. Если произошло отключение электроэнергии при разогревшейся топке, теплоноситель может закипеть и произойдет разрушение системы. Чтобы решить эту проблему можно установить теплоаккумулятор. Теплоаккумулятор защитит установку от растрескивания при температурных перепадах.

Роль аккумулятора в работе всей системы отопления заключается в следующем. Он накапливает тепловую энергию в процессе работы системы. Далее, когда топка начнет остывать, он будет отдавать тепловую энергию радиатору. Это будет происходить в определенный промежуток времени.

Конструкция теплоаккумурятора такая. Он представляет из себя утепленную емкость для воды определенной вместительности, которую можно рассчитать.

При расчете бака для теплоаккумулятора можно следовать такому правилу. Объем бака принимается в соотношении 25 – 30 л воды 1 Вт мощности, исходя из обогрева небольшого помещения.

Схема включения

Аккумулирующее устройство может включаться в систему разными способами. Самая простая обвязка твердотопливного котла и теплоаккумулятора может работать с гравитационными системами и будет работать до момента отключения электричества. Бак нужно установить немного выше радиаторов.

Схема отопления включает в себя такие основные элементы.

• Циркуляционный насос.
• Трехходовый и обратный клапан.

Сразу вода проходит по трубопроводу от источника тепла через трехходовый клапан на отопительные приборы до тех пор, пока не достигается определенная температура. Например, 60°.

При этой температуре клапан будет добавлять в систему холодную воду. При этом на выходе должна быть температура 60°.

Через верхний патрубок в бак будет поступать нагретая вода. Аккумулятор начнет заряжаться. После того как все дрова в топке сгорели, температура в подающей трубе будет остывать. Когда она станет меньше 60°, термостат перекроет подачу от источника тепла. После этого она автоматически откроет поток воды из бака. Бак будет наполняться холодной водой. В конце цикла трехходовой клапан вернется в свое начальное положение.

Обратный клапан присоединяется параллельно трехходовому термостату. Он включится при остановке насоса. При этом котел и теплоаккумурятор будут работать напрямую.

Количество контуров

Все вышеперечисленные схемы подключения подходят в том случае, если котел одноконтурный. В таком котле для отопления используется только подающий контур. Если же используется двухконтурный котел, то его обвязка происходит по другой схеме. При таком варианте именно второй контур будет обеспечивать отапливаемое помещение теплой водой. Котел оснащен четырьмя патрубками, два из которых предназначены для отопления, а два для соединения с водопроводом.

Аварийный контур

Котел желательно оснастить специальным аварийным контуром, который используется в том случае, если котел вышел из строя и необходимо произвести ремонтные работы системы. Эта схема отопления работает полностью автономно.

Некоторые важные особенности

При подключении и монтаже нужно соблюдать некоторые важные правила. Для обеспечения долгой и бесперебойной работы системы, температура на входе должна быть около 40 или 45°, а на выходе из котла температура должна составлять примерно 55°. Если это условие не будет выполнено, на стенках оборудования начнет собираться конденсат, который постепенно будет разрушать металл.

Твердотопливный котел должен быть расположен только в горизонтальном положении. Основание, на котором он будет установлен должно быть довольно жесткое, в виде цементной стяжки толщиной не менее 5 см.

Итак, было рассмотрено, что такое обвязка твердотопливного котла. Перечисленные выше схемы обводки наиболее распространенные, что связано, в первую очередь, с легкостью монтажа и надежностью работы. Правильное подключение определенного узла в монтаже системы, последовательность соединения соединительных труб необходимо делать правильно. Котел должен быть оснащен аварийным контуром, чтобы система могла работать даже во время ремонтных работ системы. Только правильное подключение обеспечит эффективность работы всей отопительной системы, и отопление помещения будет максимально эффективным.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Схема подключения (обвязки) буферной емкости с твердотопливным котлом

Практика показала, чтобы твердотопливное котельное оборудование работало с соответствующим паспортным данным КПД, требуется его эксплуатация в режиме, приближенном к максимальному возможному. Автоматическая регулировка, связанная с уменьшением количества подаваемого в топку воздуха, позволяет увеличить продолжительность горения одной закладки. Но, горение топлива в обедненной кислородом атмосфере приводит к снижению его теплоотдачи. То есть, часть тепла попросту вылетает в трубу.

Схема подключения буферной емкости с твердотопливным котлом позволяет обеспечить стабильную работу в таком режиме и не тратить лишнее топливо.

Обвязка твердотопливного котла с буферной емкостью

В дополнение к приборам, используемым в традиционной схеме подключения, потребуется еще один циркуляционный насос и буферная емкость (тепловой аккумулятор). По своей сути, обвязка такого типа позволяет сформировать двухконтурную систему отопления, при которой теплоноситель, нагреваемый котельным оборудованием, не поступает непосредственно в радиаторы. По основной сети циркулирует вода, нагреваемая именно в теплообменнике.

Приведенная схема работает следующим образом:

1. Теплогенератор работает в режиме максимальной мощности с высоким КПД.
2. В течение горения закладки дров, вода циркулирует по малому контуру — котел-теплоаккумулятор. В этот период обменный бак набирает тепловую энергию, отдавая только требуемую ее часть в радиаторы.
3. Теплоноситель основного контура нагревается за счет теплообмена в тепловом аккумуляторе, способном поддерживать стабильную температуру длительное время.
4. При прогорании закладки топлива отопление функционирует только за счет накопленной в буфере тепловой энергии. Это позволяет отказаться от необходимости добавлять дрова или уголь, температура в системе и так будет поддерживаться на требуемом уровне.

Циркуляция в основной сети обеспечивается дополнительным насосом. А при помощи установленного трехходового клапана можно регулировать температуру теплоносителя на подаче.

Время поддержания работоспособности отопления при затухании зависит от объема включенного в систему накопителя. Для дома площадью 200 квадратов потребуется теплоаккумулятор на 1 м3 и более. Такого запаса хватит на 3-4 часа работы.

Особенности подбора оборудования для обвязки ТТ котла с теплоаккумулятором

Чтобы система работала эффективно и экономно, учитывайте следующие моменты:

• Котел должен обладать существенным запасом по тепловой мощности. В режиме активного горения он должен обеспечивать и отопление дома, и загрузку (накопление энергии) в буфере. Рекомендовано использовать оборудование с 2-кратным резервом по теплоотдаче.
• Скорость циркуляции теплоносителя в малом контуре (котел-буфер) должна быть выше, чем в основной сети. Подбирайте циркуляционные насосы с учетом этого требования по производительности.

Схема подключения твердотопливного котла с буферной емкостью позволяет упростить управление, поддерживать стабильную комфортную температуру в помещении при сокращении расхода топлива. Дополнительное оборудование окупается за 2-3 сезона.

Подключение буферной емкости и ее использование

Буферная емкость позволяет накапливать много тепловой энергии, в большом объеме нагретого теплоносителя. Затем отдавать ее в систему отопления дома постепенно, с помощью особенной обвязки. Использовать твердотопливный котел с буферной емкостью значительно удобней, комфортно.
Можно топить редко и помногу.

Фактически, буферная емкость с обычным твердотопливным котлом сейчас конкурирует с пеллетным автоматизированным котлом, или с различными модификациями твердотопливного котла на большую загрузку (т.н. длительного горения).
Какие имеются плюсы и минусы, в чем недостатки вариантов – далее…

В чем же особенность применения теплоаккумулятора и как его подключить правильно, чтобы использование было комфортным и безаварийным?

Схема подключения (обвязки) буферной емкости с твердотопливным котлом

На схеме твердотопливный котел и буферная емкость.
Схема упрощенная, не указаны краны, термометры, манометры и др.

Применены два трехходовых клапана.

Первый клапан включен в контур котла. Он предохраняет котел от низкой температуры теплоносителя (от работы ниже точки росы и увлажнения…). Клапан обязателен, так как с буферной емкостью работа кола в неблагоприятном «холодном» режиме продолжительная.

В данной схеме применяется смесительный клапан (смешивает жидкости). Направление движения жидкости по байпасу указано стрелкой.
Клапан управляется термоголовкой, датчик которой расположен на обратке котла.

Клапаном поддерживается температура на обратке котла больше чем 60 градусов.

Второй клапан находится в контуре радиаторов. Он поддерживает температуру в радиаторах по желанию пользователя. Часть обратки от радиаторов через клапан может направляться на подачу.

Здесь применяется разделительный клапан (разделяет потоки). Направление движения жидкости через байпас указано стрелкой. Датчик термоголовки радиатора размещается на подаче на входе в радиаторную сеть.

Следует обратить внимание на расположение насосов. Только с таким расположением насосов относительно трехходовых клапанов обеспечивается их работа.

Но насосы могут располагаться и на подающей ветви, принципиальной разницы нет.

Твердотопливный котел не автоматизирован, его работа должна контролироваться человеком по показаниям термометров, которыми снабжается буферная емкость. А также желательно установить термометр на трубопроводе на подаче в радиаторную сеть (в месте расположения датчика термоголовки).

Используется температурное реле в контуре радиаторов. Оно защищает пластиковые трубопроводы радиаторной сети от слишком высокой температуры. Настраивается на 85 градусов. Отключает насос радиаторного контура и включает звуковой сигнал (звонок), который предупреждает пользователя о срочной необходимости потушить горение в котле.

В сеть параллельно радиаторам может быть включен контур теплого пола.
Какие схемы используются в теплом полу

Вода ГВС нагревается во встроенном в емкость теплообменнике.

Другие схемы обвязки

Схема включения (обвязки) буферной емкости с использованием автоматического управления трехходовым клапаном с помощью сервопривода. Здесь используются одинаковые смесительные клапаны, в контуре радиаторов клапан установлен на подаче.

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу с использованием автоматики управления температурой радиаторов. Используется датчик температуры на подающей ветви на радиаторы и информация с комнатных термостатов. А также управление насосом радиаторов (отключение) в случае критического повышения температуры.

Режим топки и объем емкости

Кроме твердотопливного котла буферная емкость будет полезной с электрокотлом, если подключен дешевый ночной тариф электричества. Тогда заряжать теплоаккумулятор можно ночью.

Объем теплоносителя: специалисты рекомендуют примерно тонну воды на 200 м кв. утепленного дома. Если больше – неудобно, долго заряжать. Меньше – чаще топить. При таком объеме топка примерно раз в сутки в средние морозы или реже.

Количество энергии которое может накапливать теплоаккумулятор в зависимости от емкости

Продолжительность топки напрямую будет зависеть от мощности твердотопливного котла. Рекомендуется с буферной емкостью использовать более мощный котел, чем подобранный по теплопотерям. Возможно использование котла в 2 – 3 раза мощнее, что увеличивает комфортность использования, укорачивает топку.

Как правило, с режим топки выбирают по опыту, таким образом, чтобы разогревать теплоноситель до 80 градусов. При этом радиаторная сеть работает в низкотемпературном режиме 50 – 60 градусов. Общее остывание теплоносителя на 20 – 40 градусов в течении суток обеспечивает компенсацию потери тепловой энергии домом. Количество секций радиаторов подбирается на низкотемпературный режим обогрева.

как подобрать радиаторы отопления для дома по мощности, виду

Подбор насосов и балансировка

Чтобы емкость работала правильно, у нее вверху должна находиться более теплая вода. Она же сразу забирается в радиаторную сеть. После начала топки радиаторы нагреваются сразу.
Но для этого вода по емкости должна двигаться сверху вниз. Т.е. в контуре котла расход должен быть больше. Как правило, это достигается даже одинаковыми насосам и одинаковым режимом работы (в контуре котла сопротивление меньше). Или в контуре радиаторов ставится дросселирующий кран.

Давление в системе с буферной емкостью делается пониженное – 0,7 -1,5 атм. Гидроаккумулятор подбирается объемом – 12% от объема воды в системе.

Важно. Насос контура котла нужно отключать после того как котел прогорит. Иначе произойдет ускоренное охлаждение теплоносителя через теплообменник котла и дымоход. Удобно сделать автоматику на отключение после снижения температуры в котле. В любом случае, выключатели двух насосов нужно расположить удобно на стене в месте обслуживания отопления, так как пользоваться отключением насосов придется часто.

Преимущества применения тепловых аккумуляторов

Помимо всего прочего, буферная емкость позволяет эксплуатировать твердотопливный котел в оптимальном режиме. Сжигание дров (угля) производится с наибольшей подачей воздуха, максимально эффективно (с наибольшим КПД), с наибольшей температурой, при этом образуется меньше СО, смолы и недогоревшей золы (сгорает). Все режимы с ограничением подачи воздуха являются не оптимальными для горения.

В продаже можно встретить множество дорогих буферных емкостей от Европейских производителей. Но местного производства обойдутся в 2 – 3 раза дешевле. Заказывают часто из нержавейки. Делают теплоаккумуляторы и отдельные мастера, «гаражная» емкость из черного металла 3 – 4 мм будет дешевой, но сколько времени ее можно эксплуатировать под давлением…

• Система с твердотопливным котлом и буферной емкостью отличается значительными первоначальными затратами. Но в дальнейшем отопление дровами или (и) углем наиболее дешевое, а комфортность повышенная. В схему «просится» электрический котел, обеспеченный дешевым тарифом, что только повысит комфортность отопления.
• Пеллетный котел автоматизированный требует обслуживания, как правило, раз в неделю. Но он еще дороже сам по себе, чем первая схема, и топливо также дорогое.
  Чем выгоднее отапливать частный дом
• Так называемые «котлы длительного горения» с большим объемом загрузки, в целом, имеют массу недостатков, сложны и дороги (хоть и не настолько как первые схемы), рекомендованы быть не могут.
  Подробнее Какие встречаются котлы длительного горения

Схема обвязки твердотопливного котла, соединение с буферной емкостью

Теплогенераторы, черпающие энергию от разных видов твердого топлива, имеют свои особенности работы, которые следует учитывать при подключении к системе отопления. Поэтому схема обвязки твердотопливного котла включает в себя несколько обязательных элементов и устройств, обеспечивающих долговечную работу агрегата и его защиту при нештатных ситуациях.

Особенности эксплуатации твердотопливных котлов

Процесс горения древесины или угля несколько сложнее, чем сжигание того же метана (природного газа). Метан – простое неорганическое соединение, разлагающееся при высокой температуре на углекислый газ и воду с некоторой примесью угарного газа. Дерево и уголь – это сложные органические вещества, которые при сжигании образуют несколько веществ и газов, часть из них агрессивны. Это накладывает свой отпечаток на долговечность работы теплогенератора. Индивидуальная обвязка твердотопливных котлов делается для того, чтобы создать оптимальный рабочий режим и тем самым продлить им срок эксплуатации.

Одна из особенностей работы водогрейных агрегатов, сжигающих твердое топливо, проявляется после розжига топки и выхода на рабочий режим. Если монтаж трубопроводов отопления выполнить напрямую к отопительной установке и во время разогрева пропускать через водяную рубашку агрегата холодную воду, то на внутренних стенках топки начнет интенсивно выделяться конденсат. Он вступает в реакцию с продуктами горения, смешивается с золой и намертво пристает к металлической или чугунной поверхности. Результаты следующие:

1. Стальные стенки камеры сгорания разъедаются коррозией.
2. Чугунная топка не так подвержена коррозии, но ее шероховатая поверхность способствует прилипанию налета, который удалить очень трудно. Такой же налет появится и на стенках камеры из стали.

Для успешной борьбы с конденсатом надо выполнить малый контур циркуляции с трехходовым клапаном, подключение твердотопливного котла к системе отопления не рекомендуется осуществлять напрямую.

Из правила есть одно исключение-при подключении теплогенератора к самотечной системе отопления, функционирующей без циркуляционного насоса, монтаж допускается осуществлять напрямую. Теплоноситель здесь течет по принципу конвекции, по мере разогрева увеличивая скорость движения, конденсат при этом не появляется. Правда, это возможно лишь при малой мощности отопительного оборудования и в небольших домах.

Еще одна особенность работы отопительных установок на дровах – инерционность. Когда температура воды в системе достаточна, автоматика закрывает доступ воздуха в топку и останавливает процесс. Тем не менее еще какое-то время горение продолжается, температура теплоносителя превышает заданную. Такое же явление наблюдается при остановке циркуляционного насоса в результате отключения электроэнергии. Вода в рубашке может вскипеть, образуя пар, и разрушить оболочку либо порвать трубы. Чтобы этого избежать, на подающий трубопровод или прямо в бак котловой воды устанавливается группа безопасности со сбросным клапаном, настроенным на определенное критическое давление.

Схема подключения в систему отопления

Ниже представлена детальная типовая обвязка твердотопливного котла полипропиленом с малым контуром и узлом смешивания.

Назначение смесительного узла – не пропустить холодную воду из обратного трубопровода в водяную рубашку теплогенератора. Трехходовой клапан, настроенный на температуру не ниже 45º, замыкает движение теплоносителя по малому кругу до тех пор, пока его температура не достигнет установленного значения. После этого клапан подмешивает в обратный трубопровод воду из системы. Для того чтобы очищать ее от накипи и шлама, перед трехходовым краном ставится фильтр – грязевик. При этом устанавливать его нужно точно в таком положении, как изображено на схеме, вертикальный монтаж фильтра является ошибкой.

Обвязка котла с буферной емкостью

Многие производители  настоятельно рекомендуют использовать теплоаккумулятор. Буферная емкость для котла используется по следующим причинам:

• При закрытии воздушной заслонки в камере происходит тление древесины при недостаточном количестве кислорода, а это приводит к повышению доли угарного газа (СО) в продуктах горения и увеличению загрязнения окружающей среды. Поэтому твердотопливный котел должен работать на средней или полной мощности, накапливая излишнее тепло в баке – аккумуляторе.
•  После прогорания дров и угасания топки энергии, содержащейся в накопителе, хватит на какое-то время для обогрева дома. Длительность это промежутка времени зависит от объема бака.

На рисунке представлена схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором, малым контуром циркуляции и двумя смесительными узлами. Стрелками на ней показана циркуляция теплоносителя.

Альтернативой предыдущим способам подключения является обвязка твердотопливного котла с буферной емкостью (гидрострелкой). Схема подключения несколько напоминает предыдущую с той разницей, что гидрострелка не служит накопителем тепла, а предназначена для гидравлического разделения котлового контура с остальными ветвями отопления. Последних может быть множество: радиаторное отопление, теплые полы, бойлер косвенного нагрева воды для ГВС. При этом температура теплоносителя в каждой ветви нужна разная. Ниже показана схема подключения твердотопливного котла с буферной емкостью и распределительным коллектором на бойлер и систему радиаторного отопления.

1 – теплогенератор; 2 – термодатчик; 3 – трехходовой клапан котлового контура; 4 – мембранный расширительный бак; 5 – буферная емкость; 6 – радиаторы; 7 – циркуляционный насос отопительного контура; 8 – трехходовой клапан контура отопления; 9 – комнатный терморегулятор; 10 – бойлер косвенного нагрева; 11 – циркуляционный насос контура нагрева ГВС; 12 – группа безопасности.

Совместная работа с электрическими котлами

Очень часто водонагреватели на дровах или угле становятся вторым отопительным агрегатом в помещении топочной, где уже есть газовая или электрическая установка. Их потребуется правильно связать между собой для корректной совместной работы, чтобы один агрегат подстраховывал другой. Это очень удобно, например, когда в одном из них прогорит весь уголь. Тогда автоматически включается электрический или газовый водонагреватель. Типовая схема обвязки твердотопливного котла и электрокотла показана на следующем рисунке. Подразумевается, что в электрическом отопителе встроен собственный циркуляционный насос.

Заключение

Представленные схемы наиболее распространены в силу их простоты и надежности, в действительности различных способов подключения есть гораздо больше. Выбирать для себя подходящий лучше с помощью специалиста с учетом всех факторов и пожеланий.

Почему для пеллетных котлов необходимо накопление тепла?

Назовете ли вы это буферным резервуаром, резервуаром для горячей воды или резервуаром для хранения тепла, разные производители пеллетных котлов используют разные подходы. Вот что вам нужно знать. (Кстати, «резервуар для хранения тепла» — правильный термин.)

резервуар для хранения тепла

Приготовьтесь спуститься на скоростном лифте в заросли физики систем отопления. Извините за это, но модернизация вашей системы отопления — это большие инвестиции, на которые вы будете жить в течение следующих 20-30 зим.Поехали…

День дизайна

Система отопления вашего дома спроектирована так, чтобы вы чувствовали себя комфортно в теоретически самый холодный день года в вашем географическом регионе. Самым большим фактором, влияющим на ваш дизайнерский день, является разница температур внутри и снаружи вашего дома; это называется значением «Дельта Т». Типичная дельта T для северо-востока составляет 78 градусов, что соответствует дневной температуре -10º F на улице и комфортной температуре 68º F внутри дома. В такие дни ваша система отопления нагревается до нужной температуры и работает почти без остановок — это наиболее эффективное использование системы и топлива.

Множественные вызовы для нагрева и коротких циклов

Ежегодно самые холодные дни составляют лишь часть от общего количества дней, в течение которых работает ваша система отопления. В остальное время зоны нагрева вокруг вашего дома включаются и выключаются в зависимости от различных температур вокруг вашего дома, настроек термостата и запросов на горячую воду, если ваш производитель горячей воды для бытового потребления подключен к вашей системе отопления — популярное и эффективное решение.

Когда зона включается, это заставляет котел включиться, чтобы обеспечить теплом область, температура которой упала.В большинстве домов есть несколько зон, ни одна из которых, как правило, недостаточно велика, чтобы полностью рассеять мощность вашего котла. В результате котел достигает высокой заданной температуры (обычно около 180 ° F) и начинает модулировать свою мощность все ниже и ниже, чтобы соответствовать тому, что зона может поглотить в тепле. В большинстве случаев это приводит к тому, что котел должен отключаться, но его необходимо немедленно перезапустить, поскольку зоны продолжают запрашивать тепло. Это называется «короткая езда на велосипеде», и это нежелательное условие.В недавних исследованиях Брукхейвенской национальной лаборатории (выполненных для Министерства энергетики США) было обнаружено, что средний котел на пеллетах работает 60% в год при 20% или менее своей полной мощности; это много коротких поездок на велосипеде.

Почему короткие циклы — это плохо?

При коротком цикле расходуется примерно на 15% больше топлива. Как это меняет расчет капитализации вашего оборудования за десятилетия использования? Дополнительное топливо является результатом увеличения количества циклов пуска-останова, которые котел вынужден выполнять; и это также увеличивает выбросы котла.Короткий цикл работы вашего пеллетного котла без накопителя тепла производит от трех (3) до десяти (10) раз больше выбросов твердых частиц, чем при работе с постоянной мощностью.

Помимо чистоты и эффективности, Short Cycling отрицательно сказывается на механических и электрических компонентах вашей системы. Короткий цикл приводит к многократному необоснованному использованию компонентов системы и, в свою очередь, сокращает срок службы вашего пеллетного котла.

Какое решение?

Решение состоит в том, чтобы накапливать достаточное количество резервной тепловой энергии в виде горячей воды, так что многие потребности в тепле вокруг вашего дома будут удовлетворены, в то время как котел будет работать только один раз.Это особенно важно в межсезонье и в большинство отопительных дней, которые не такие холодные, как ваш День дизайна.

Тепловой накопитель, подключенный к вашей системе, обычно достигается путем установки сотен галлонов воды, расположенных в сильно изолированных резервуарах, подключенных к котлу и вашей системе отопления. Котел служит для нагрева этой большой тепловой массы воды, а вода, в свою очередь, используется для обогрева дома. Котел включается только тогда, когда в тепловых накопителях падает вода.Когда котел включается для нагрева баков, он может работать в течение длительного периода времени и с очень эффективным и чистым горением с высокой скоростью, поскольку он нагревает большую тепловую массу, а не только одно или два небольших помещения в вашем доме.

Является ли тепловое хранилище единственным решением?

Единственный случай, когда вам не понадобится накопитель горячей воды, — это если ваша система была спроектирована так, чтобы хранить это тепло где-то еще. Например, система излучающего пола большой массы из бетона или преобразованная паровая система, которая имеет сотни галлонов горячей воды и высокую тепловую массу чугуна в контуре распределения отопления и радиаторах.Итак, хранение тепла — одно из решений. Во-вторых, вся ваша система отопления может иметь только одну большую зону с большой массой, которая может поглощать и рассеивать полную мощность котла в течение длительного периода времени. Как только вы добавите меньшую зону с более низкой тепловой массой, вы снова столкнетесь с многочисленными требованиями к теплу, короткими циклами и потребностью в резервуаре для хранения тепла.

Так почему же некоторые установщики говорят мне, что их система не требует хранения тепла?

Большинство, если не все современные модели пеллетных котлов «модулируют», то есть они воспринимают и реагируют на температуру воды в системе и тепловую мощность излучения, подключенного к котлу (радиаторы, фанкойлы и системы теплого пола, обогревающие ваш дом).Для большинства систем котел регулирует свою мощность и снижает мощность до 30% от полной мощности. Проблема в том, что исследования, наука и практика доказывают, что этого недостаточно для более чем 60% отопительного сезона. Все котлы МОГУТ работать без аккумуляторов тепла, но это принесет в жертву производительность. Некоторые компании решили, что их лучшая бизнес-модель — это жертвовать чистыми выбросами и экономией топлива, чтобы снизить начальную стоимость установки за счет устранения затрат на хранение тепла.Мы думаем, что это недальновидно. Если учесть увеличенное потребление топлива, повышенные выбросы, ненужную езду на велосипеде и износ, этого более чем достаточно, чтобы оправдать относительно небольшие начальные затраты на аккумулирование тепла.

А потом еще и экологическая экономия

Просто убедитесь, что вы не упустили тот момент, что при работе любого пеллетного котла без накопителя горячей воды выбросы твердых частиц в три-десять раз больше (сами посмотрите опубликованные данные испытаний EPA, представленные каждым производителем здесь: древесные гидронагреватели, одобренные EPA) .Теперь, когда у нас, наконец, есть самая чистая технология в истории отопления, компания Pellergy твердо убеждена в том, что мы обязаны перед будущими поколениями не срезать углы.

Pellergy стремится быть лидером в области чистого тепла, мы верим в физику и рекомендуем аккумулирование тепла с каждой установкой котла на древесных гранулах.

Чтобы просмотреть весь отчет Брукхейвенской национальной лаборатории, упомянутый выше, щелкните здесь или на приведенном ниже сводном графике, на котором представлены данные из отчета:

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
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
Рекомендуемый минимальный КПД	.83 EF	.85 EF
Максимально возможный КПД	0,90 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 можно добавить к существующему бойлеру. Однако лучше всего 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 по размеру.

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

Калибр

Вам необходимо будет работать с вашим подрядчиком и представителем производителя, чтобы определить размер комбинированной системы. 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.Рекуператор тепла или пароохладитель может перемещать отработанное тепло от кондиционера, воздушного теплового насоса или грунтового теплового насоса в резервуар для воды.

Реклаймер

лучше всего работает 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 по водонагревателям с электрическим сопротивлением экономия составляет около 25%, 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 канализации. По мере того, как теплая вода стекает, 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)

Закрытая система | | Теплый пол своими руками

Введение

В этом подходе для излучающего пола используется специальный источник тепла.Жидкость в замкнутой системе повторно циркулирует вокруг и вокруг в полностью замкнутом контуре. Нет подключения к бытовому водопроводу. Основное преимущество этой системы заключается в том, что в закрытом состоянии в качестве теплоносителя можно использовать незамерзающий продукт вместо воды. Процент антифриза (пропиленгликоль) определяется типом источника тепла (нагреватель по запросу или резервуар) и указаниями, указанными на контейнере для незамерзания.

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И НАЗНАЧЕН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «типичными» водонагревателями, так что пусть вас не обманет компактный размер! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы для лучистого отопления. Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как вашу лучистую (отопление), так и горячую воду.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытая, закрытая или теплообменник, или требуемый тип топлива, пропан, природный газ, электрическая или масляная … Компания Radiant Floor позаботится о вас !!!

Двухзонная закрытая система с блоком по запросу

Пример 3-х зонного индивидуального дизайна с сохранением пространства

3 зона закрытая с электрическим блоком

Одна закрытая зона (Radiant Ready A) Использование масляного обогревателя

Закрытые системы часто используются во вторых домах или основных жилых домах в районах, подверженных длительным отключениям электроэнергии.Если проблема заключается в защите от замерзания, то хорошей идеей будет закрытая система с антифризом.

Нижняя сторона — два источника тепла. Все водонагреватели расходуют тепловую энергию, даже когда горелка выключена, а агрегат простаивает между циклами нагрева. Конечно, установка, предназначенная для обогрева пола, расходует тепло только в зимние месяцы. Но потери в режиме ожидания в течение шести месяцев из года в год могут складываться. Другое соображение — эффективность. Два водонагревателя с низким или средним КПД намного дороже в эксплуатации, чем один высокоэффективный агрегат.

Полезные советы:

Когда воздух покидает систему, давление падает. Когда система лучистого отопления нагревается, давление возрастает, но когда она остывает, давление падает … Мы рекомендуем поддерживать давление не менее 15 фунтов на квадратный дюйм, когда система холодная. Когда давление в нагретой системе приближается к 0,… а затем охлаждается,… создается ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ давление… Таким образом, создавая ВАКУУМ, он засасывает воздух в систему! Расширительный бак закрытой системы предварительно заправлен и не требует давления.Если давление падает ниже 15 фунтов на кв. Дюйм, это означает, что в вашей системе все еще остается воздух,… Воздух — это ХУДШЕЕ, что может случиться с любой (гидронной) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/ для получения информации о заполнении и продувке вашей закрытой водяной системы отопления. Мы рекомендуем антифриз на основе пропиленгликоля (не автомобильный, этиленгликоль).

Колпачок на воздухоотделителе закрывается, когда он затягивается (по часовой стрелке), и открывается, когда колпачок откручивается (против часовой стрелки) на несколько оборотов, так что дневной свет виден через прорезь в колпачке … Колпачок воздухоотделителя может быть если хотите, удалите, но это не обязательно.При заполнении системы жидкостью крышка воздухоотделителя может находиться как в открытом, так и в закрытом положении. Для испытания системы под давлением воздухом необходимо, чтобы крышка была закрыта, чтобы воздух не выпускался… в этом и состоит цель. Очень важно, чтобы крышка была открыта на время работы системы.

Системный объем:

Определите, сколько антифриза требуется вашей системе, добавив общее количество жидкости в трубку (2,7 галлона на 100 футов.7/8 ″ Pex… 1,9 галлона на 100 футов 3/4 ″ Pex… 1,3 галлона на 100 футов 1/2 ″ Pex) плюс объем воды в источнике тепла (водонагреватель или бойлер). Radiant Floor Company включает эту информацию в свой рабочий лист.

Определите, какое процентное соотношение незамерзающей смеси к воде рекомендуется производителем источника тепла. Соотношения могут быть разными. Некоторые производители рекомендуют от 20% до 30% антифриза, другие — 50%. На правильное смешивание также влияет степень низкой температуры, от которой вы хотите защитить.Некоторые антифризы поставляются «предварительно разведенными». Обязательно проверьте перед покупкой. «ВСЕГДА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ЗАМЕШАЙТЕ АНТИФРИЗ ПЕРЕД ЗАКАЧИВАНИЕМ ЕГО В СИСТЕМУ»!

Очень красивый пример 2-х зонной закрытой системы, установленной хозяином дома.

Красивая закрытая шестизонная система Polaris

Четырехзонная закрытая система с использованием котла «Электро».

Источником тепла, таким как электрический бойлер («Электрокотел», показанный выше), можно управлять термостатически так же, как обычным водонагревателем резервуарного типа, чтобы направлять воду низкой температуры (120–135 градусов) на пол.Однако, если вы используете обычный бойлер (температура воды 185 градусов) в качестве источника тепла, потребуется смесительный клапан. См. Ниже.

Заполнение однозонной закрытой системы Электрокотлом

Пример вертикального нестандартного дизайна

Возможность поддержания давления в системе. Закрытая система лучистого отопления с автоматическим заправочным клапаном.Этот клапан низкого давления будет поддерживать постоянное минимальное давление после заполнения и продувки системы.

Закрытые системы «Radiant Ready»

Закрытая система «Radiant Ready»

Схема закрытой системы «Radiant Ready»

Однозонная система с петлевым (pex) коллектором для настенного монтажа

На фотографии выше изображена наша закрытая система с одной зоной «Radiant Ready A / T» для использования с водонагревателем по запросу.Эта предварительно собранная панельная система поставляется прямо из коробки, как вы ее видите здесь, включая насос, предварительно смонтированный контроллер, расширительный бак, воздухоотделитель, линейные термометры, а также различные манометры и клапаны. Весь комплект проходит испытания на герметичность, и всего четыре паяных соединения могут привязать его к вашей системе.

Закрытая система Такаги

Этот заказчик решил использовать канал Unistrut для монтажа своей «закрытой» системы Radiant Ready вместо фанерной плиты, входящей в комплект, но результат тот же — чистая, компактная и красивая установка, сделанная своими руками.Обратите внимание на добавление к этой системе смесительного клапана (серебристый трехходовой клапан с серой ручкой). Это дает заказчику более точный контроль температуры воды в системе.

Многозонная система, использующая нагреватель по требованию, сконфигурирована в соответствии со схемой ниже.

Поскольку большинство обычных котлов спроектированы для производства сверхгорячей воды (185 градусов), компания Radiant Floor Company строит так называемые «раздельные» коллекторы для многозонных «закрытых» систем, в которых используется излучающее тепло пола в сочетании со стандартными радиаторами плинтуса и фанкойлами. , чугунные радиаторы или любое другое водяное отопительное устройство, требующее сверхвысоких температур.

В коллекторе этого типа предварительно установлен смесительный клапан. Например, плинтус или чугунные радиаторные зоны получают сверхгорячую воду прямо от источника тепла. В более прохладные зоны лучистого пола поступает вода из смесительного клапана. Схема ниже иллюстрирует этот подход.

Коллектор с разделением на четыре зоны

Разделение на три зоны

Другой пример нестандартного разделенного коллектора

Более горячий радиатор плинтуса возвращается в коллектор ПОСЛЕ «холодной» подающей трубы к смесительному клапану.Таким образом, более холодный теплый возвратный пол может обеспечить идеальную воду для закалки. Компания Radiant Floor может настроить зонный коллектор для любого применения. В этом случае одна ножка на левой стороне коллектора питает зону плинтуса прямой 180-градусной котловой водой. Две ножки справа от смесительного клапана подают в лучистую трубку котловую воду, которая была доведена возвратной водой до температуры 125 градусов.

Radiant Ready J

Для единственной излучающей зоны, выходящей из существующего обычного бойлера, эта модель «Radiant Ready J» включает смесительный клапан для снижения температуры воды в котле на 180 градусов до гораздо более низкого диапазона 120–135 градусов, что идеально для систем в полу .

Циркуляционный насос ALPHA

Несколько лет назад, когда Grundfos представила на рынке США революционную серию циркуляционных насосов ALPHA, мы были поражены двумя вещами: 1) невероятной эффективностью и потенциалом энергосбережения ALPHA и 2) их высокой стоимостью.

Удивительный насос Alpha

Тем не менее, мы были достаточно взволнованы, чтобы инвестировать в несколько насосов ALPHA для целей тестирования, и мы убеждены, что во всяком случае, оценки Grundfos относительно экономии затрат консервативны.Теперь, четыре года спустя, стоимость насосов серии ALPHA резко упала, и теперь цена находится в пределах диапазона многих обычных радиационных циркуляционных насосов. В результате мы по возможности включаем циркуляционные насосы ALPHA в конструкции наших излучающих систем, чтобы наши клиенты могли сэкономить от 50 до 75% затрат при эксплуатации своих насосов.

Системы большого объема

Очень большие излучающие системы требуют первичного / вторичного водопровода. Если вас интересуют мелкие детали этого подхода к водопроводу, вы можете найти дополнительную информацию в разделе «Источники тепла / Водонагреватели по требованию» / Первичная / Вторичная сантехника на этом веб-сайте.Фотография ниже иллюстрирует красивое реальное применение этого метода.

Использование уличного дровяного котла с закрытой системой

Многие клиенты, особенно в сельской местности, устанавливают уличные дровяные котлы и используют их в сочетании с лучистым напольным отоплением. Обычно эти котлы через теплообменник подключаются к накопительному / резервному резервуару, который может взять на себя задачу нагрева воды, когда утомленный зимой домовладелец улетает в Карибское море и становится недоступным, чтобы бросить дрова в котел.

Если у вас уличный дровяной котел и по какой-либо причине вам необходимо использовать антифриз в системе теплого пола, следующая схема может оказаться очень полезной.

Открытый дровяной котел с отдельным накопительным / резервным баком

Некоторые дровяные котлы для установки вне помещений являются либо многотопливными системами (т.е. они могут сжигать древесину и , газ или масло), либо имеют встроенный змеевик теплообменника для подачи горячей воды для бытового потребления. В этом типе котла отдельный накопительный / резервный бак не требуется, и теплый пол можно запускать непосредственно от котла.

Эта схема относится к вышеупомянутым типам уличных дровяных котлов. Только не забудьте проложить подающую и обратную линии вашего котла ниже линии замерзания . Вот почему…

Обычно дровяной котел подсоединяется к теплообменнику (см. Рисунок выше). Как видите, это позволяет котлу нагревать резервуар с питьевой водой, который, в свою очередь, может обеспечивать ГВС И подогрев пола (в «открытой» или «закрытой» конфигурации).

Вода из котла в этот теплообменник течет 24 часа в сутки по замкнутому контуру, что делает теплообменник «постоянно активным» (т.е.е. всегда горячо). При необходимости накопительный бак забирает тепло из теплообменника и поддерживает постоянную температуру в баке. У непрерывно активного контура теплообменника два преимущества:

1) трубу от дровяного котла к дому можно проложить в неглубокой траншее (обычно около 1 фута), что сэкономит много труда и / или дорогостоящие затраты на земляные работы (очевидно, при постоянной циркуляции горячей воды в подаче и обратные линии, промерзание невозможно даже в траншее значительно выше линии промерзания), и

2) благодаря постоянной циркуляции воды в бойлере исключается расслоение.Другими словами, без постоянного потока через бойлер вода в верхней части водяной рубашки становится ОЧЕНЬ горячей, а вода в нижней части остается намного холоднее. А поскольку у большинства котлов есть водяные рубашки, содержащие несколько сотен галлонов воды, 50% воды в котле может иметь температуру 185 градусов (температура, при которой заслонка котла перекрывает подачу воздуха и переводит котел в режим покоя), а другая 50% могло бы быть значительно круче.

По сути, это означает, что котел, рассчитанный на X единиц тепловой мощности в БТЕ, теперь обеспечивает значительно меньшую номинальную мощность, чем проектная.Поскольку, когда одна из зон нагрева требует тепла, включается циркуляционный насос, вода снова течет через бойлер, перемешивая более горячую и более холодную воду вместе, и внезапно температура воды при 185 градусах становится равной 145 градусам воды. Это действительно может иметь значение в системе небольшого размера.

Итак, суть в том, что если вы хотите запустить излучающую систему непосредственно от дровяного котла, всегда закапывайте подающую и обратную трубы ниже линии замерзания. Как объяснялось выше, вода в ваш дом и из него будет течь только тогда, когда лучистая зона требует тепла.А поскольку многие наружные дровяные котлы находятся на расстоянии от 30 до 100 футов от дома, много воды может оставаться в холодной (хотя, по общему признанию, изолированной) траншеи в течение длительного времени. Если эта траншея будет выше линии промерзания, у вас могут быть серьезные проблемы. Многотопливный дровяной котел или котел со встроенным теплообменником для ГВС. Линии к котлу и от котла должны быть проложены ниже линии замерзания.

Многозонная замкнутая (без давления / атмосферная) система с использованием дровяного котла для установки вне помещений.

Многозонная замкнутая (напорная) система с котлом.

Подключение EPK к зонному коллектору

На следующем рисунке показаны медные фитинги, необходимые для подключения комплектов расширения и продувки различных размеров к коллектору зоны . Эти фитинги и печатная копия этого чертежа прилагаются к каждой системе Closed и Heat Exchanger .

Заполнение и продувка системы лучистого отопления — критически важный процесс! Когда воздух покидает систему, давление падает.Когда ваша система лучистого отопления нагревается, давление возрастает, но когда она остывает, давление падает … Мы рекомендуем поддерживать давление не менее 15 фунтов на квадратный дюйм, когда система холодная. Когда давление в нагретой системе приближается к 0,… а затем охлаждается,… создается ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ давление… Таким образом, создавая ВАКУУМ, он засасывает воздух в систему!

Ваш расширительный бак предварительно заправлен и не требует давления. Если ваше давление падает ниже 15 фунтов на квадратный дюйм, это означает, что в вашей системе все еще остается воздух,…Воздух — это ХУДШЕЕ, что может случиться с любой (гидронной) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com/details/fill/ для получения информации о заполнении и продувке вашей закрытой водяной системы отопления.

Если у вас три зоны, например, закройте шаровые краны под насосами для зон 2 и 3 и направьте поток воды на зону №1.

Если зона № 1 имеет несколько контуров трубопровода, каждый контур будет иметь шаровой клапан на стороне подачи коллектора контура, закройте все контуры зоны 1, кроме первого, и направьте воду в этот первый контур. .Когда контур №1 зоны №1 был очищен, закройте контур №1 и разомкните контур №2. Повторите этот процесс для каждого контура в каждой зоне .

Если вы не используете давление в помещении (из шланга и т. Д.), Вы можете использовать перекачивающий насос для перекачки жидкости в вашу систему.

Вам не нужно использовать антифриз, на самом деле система Radiant наиболее эффективна при использовании воды. НО «душевное спокойствие» того стоит! Если вы чувствуете, что хотите или нуждаетесь в использовании антифриза, продолжайте ниже:
Мы рекомендуем антифриз на основе пропиленгликоля (а не автомобильного этиленгликоля).Определите, сколько антифриза требуется вашей системе, добавив общее количество жидкости в трубку (2,7 галлона на 100 футов 7/8 дюйма Pex… 1,9 галлона на 100 футов 3/4 дюйма Pex… 1,3 галлона на 100 футов 1/2 ″ Pex) плюс объем воды в источнике тепла (водонагреватель или бойлер).

Если вы используете в своей системе антифриз, мы рекомендуем антифриз на основе пропиленгликоля (а не автомобильного этиленгликоля).

Определите, сколько антифриза требуется вашей системе, добавив общее количество жидкости в трубку (2.7 галлонов на 100 футов (7/8 ″ Pex) плюс объем воды в источнике тепла (водонагреватель или бойлер).

Определите, какое процентное соотношение незамерзающей смеси к воде рекомендуется производителем источника тепла. Соотношения могут быть разными. Некоторые производители рекомендуют от 20% до 30% антифриза, другие — 50%. На правильное смешивание также влияет степень низкой температуры, от которой вы хотите защитить. Некоторые антифризы поставляются «предварительно разведенными». Обязательно проверьте перед покупкой.

«ВСЕГДА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО РАЗМЕШАЙТЕ АНТИФРИЗ ПЕРЕД ЗАКАЧИВАНИЕМ ЕГО В СИСТЕМУ»!

Перекачивающий насос — Отстойник НЕ должен использоваться при обратной промывке агрегата, а также при заполнении и продувке закрытой системы, использующей смесь антифриза.Мы рекомендуем мощный универсальный насос, такой как Wayne EC-50, или Wayne PC-4, или эквивалентный насос, такой как Utilitech .5 HP Cast Iron Transfer Pump , каждый из которых может генерировать до 45- psi. По следующей ссылке https://www.waynepumps.com/solution-center/utility-pumps-transfer/pc4 приведены технические характеристики насоса (модель № PC4).

Наши системы лучистого отопления не требуют особого ухода, кроме очистки фильтра в водонагревателе и поддержания давления в системе.Фильтр и сетчатый фильтр системы станут наиболее грязными при заполнении, продувке и запуске, поскольку примеси в системе будут проходить через сетчатый фильтр и фильтр. Флюс представляет собой твердую (жирную / пастообразную) форму в холодном состоянии и разжижается при нагревании, частицы разрыхляются и перемещаются к сетчатому фильтру и фильтру.

Наши системы лучистого отопления не требуют особого ухода, кроме очистки фильтра в водонагревателе и поддержания давления в системе. Перейдите по этой ссылке https://www.radiantcompany.com / details / fill / и прокрутите вниз половину страницы, чтобы получить информацию о чистке фильтра и сетчатого фильтра для закрытой системы лучистого отопления.

ШУМ:
Грохочущий шум, исходящий от водонагревателя по требованию, скорее всего, связан с кипящей жидкостью, проходящей через теплообменник в водонагревателе. Это связано с тем, что жидкость движется через устройство слишком медленно. Этот уменьшенный поток вызван либо сужением, либо препятствием в водопроводе системы. Грязный фильтр и / или сетчатый фильтр, неподходящий трубопровод, липкий, забитый или забитый обратный клапан или смесительный клапан, накопление минералов (в результате жесткой воды), неправильная настройка скорости насоса, слишком много антифриза — если применимо (закрытая система) или установлена ​​слишком высокая температура водонагревателя.Кульминация любого,… (или) всего этого может привести к появлению шума отопительного агрегата!

В последний раз, когда вы вынимаете фильтр из водонагревателя, чтобы очистить его, и он чистый,… .. вы можете снять его, так как он разработан, чтобы просто «отломиться» от черной крышки, это снизит напор. и свести к минимуму любую возможность упомянутого выше. Встроенный фильтр должен оставаться в системе.

Триумф простоты (или Как спасти испорченную закрытую систему)

Однажды нам позвонил подрядчик по вентиляции и кондиционированию воздуха, компания DC Cheek Heating and Cooling, из Камминга, штат Джорджия.Будучи компанией, приверженной принципам целостности и качества, они приняли вызов преобразовать существующее шоу ужасов с деталями сантехники (чья-то ошибочная версия «закрытой / теплообменной системы») в «открытую систему» ​​компании Radiant Floor Company, используя Takagi , водонагреватель по запросу. Они были достаточно любезны, чтобы прислать нам фотографии «до» и «после».

Самодельный проект лучистого тепла в домашних условиях

Давайте будем честными. В английском языке недостаточно слов, чтобы описать проблемы с вышеуказанной установкой или шок от столкновения с ней.Если ребятам из Cheek’s Heating повезло, он не укусил их, когда они к нему прикоснулись.

Такой же проект после установки конструкции у нас!

К счастью, нужно несколько слов, чтобы описать эту систему замены — простую и элегантную. В руках таких искусных профессионалов, как DC Cheek Heating and Cooling, не говоря уже о тех, кто занимается своими руками в собственном доме, системы отопления Radiant Floor Company становятся искусством.

Установка котла

A и резервуара косвенного хранения с контуром Primanry

Вот как вы можете настроить газовый котел с косвенным накопительным баком.Это дает вам много горячей воды для бытового потребления вместе с зоной замкнутого контура отопления для одной температурной системы — излучающей воды или радиаторов. Если вам требуется многотемпературная система, тогда вы устанавливаете котел на максимальную температуру, а затем используете смесительные клапаны, чтобы уменьшить количество нагревательных колен, требующих более низкой температуры воды.

Это только пример. Фактические макеты варьируются от работы к работе.

Список материалов, необходимых для такого проекта (щелкните ссылку ниже, чтобы приобрести продукт и просмотреть дополнительную информацию)

Отопление и горячее водоснабжение

Кол-во 1 — Котлы газовые

Количество 10+ — Шаровые краны для систем отопления

Количество от 3 до 4 — сливные и шланговые патрубки котла

Количество 6 +/- Нагревательные насосы из чугуна (размер зависит от системы с контролем потока)

Количество 6 +/- фланцев насоса (наиболее вероятно от 3/4 до 1 1/2 дюйма)

, количество 1 — Webstone ProPal Series 5865 Тройник продувки первичного вторичного контура

Количество 1 — Резервуары для косвенного хранения

Количество 1 — Johnson Controls Temperature Controls

Количество 1 — Клапаны сброса давления

Количество 1 — Смесительные клапаны для нагрева воды для бытового потребления

Количество 1 — Проверки расхода горячей воды для бытового потребления

Количество X — смесительные клапаны для нагрева (зависит — при использовании высокотемпературного и низкотемпературного нагрева)

Количество 1 — Расширительные баки для систем водяного отопления

Qunatity 1 — Реле переключения гидравлического циркулятора

Количество 1 — Термостаты водяного отопления и датчики пола

Количество 1 — Гидравлические предохранители обратного потока и комбинированные клапаны автозаполнения

Количество X — Фитинги из меди и латуни

Сторона водяного отопления (распределение)

Quantity X — Трубки Hydronic Radiant Heat Pex (в зависимости от системы)

Quantity X — Гидравлические радиаторы и конвекторы (в зависимости от системы)

Quantity X — Экологические водонагреватели для плинтуса Smith Heating Edge

X = различное количество необходимого продукта — в зависимости от фактической системы

Как заправить расширительный бак на водогрейном котле

Во многих домах отопление обеспечивается не топкой с принудительной подачей воздуха, а котлом, который нагревает воду для ее циркуляции по трубам к радиаторам по всему дому.Ключевым компонентом системы водогрейного котла является расширительный бак , прикрепленный к котлу или близлежащим трубам отопления. Расширительный бак служит для обеспечения пространства для воды и воздуха в системе котла, чтобы расширяться и сжиматься без повреждения труб или клапанов. Если расширительный бак отсутствует или не работает должным образом, давление в системе может привести к сбросу воды через предохранительный клапан котла. Или пузырьки воздуха, выделяемые отопительной водой, могут собираться где-то еще в системе, вызывая закупорку, которая останавливает поток горячей воды.

Примечание : Расширительный бак отсутствует в паровых котельных , которые создают тепло за счет циркуляции горячего пара, а не горячей воды по трубам и радиаторам. Паровые котлы — это более простые системы, в которых отсутствуют некоторые компоненты, присутствующие в системах водогрейных котлов, такие как циркуляционный насос, расширительный бак и регуляторы давления и температуры воды. Если в вашей системе нет расширительного бака и циркуляционного насоса, вероятно, у вас есть система парового котла.

Как работает расширительный бак

Воздух внутри водогрейного котла (водяного) отопления необходим и неизбежен. Наличие воздуха способствует протеканию горячей воды по трубопроводу к радиаторам. Вода естественным образом расширяется и сжимается при нагревании и охлаждении, а воздух внутри системы создает подушку, которая позволяет расширяться, не повреждая трубы и не позволяя клапану сброса давления (PRV) вытеснять воду из системы. Но этот воздух должен находиться в правильном месте внутри системы.Если воздух скапливается в нежелательных местах, может развиться состояние, называемое гидронным шлюзом , которое по существу останавливает конвективный поток горячей воды и выводит из строя все или части вашей радиаторной системы.

Расширительный бак обеспечивает определенное место для воздуха в системе. Это либо простой стальной цилиндрический резервуар, расположенный над котлом, либо, в более новых системах, плоский круглый резервуар с более сложным управлением. Оба типа обычно являются довольно безотказными устройствами, но они могут потребовать обслуживания, если бак наполняется слишком большим количеством воды или если он теряет давление воздуха.

Два типа расширительных баков

В зависимости от возраста и типа имеющегося у вас водогрейного котла расширительный бак может иметь одну из двух форм.

Стальные цистерны

Простой цилиндрический расширительный бак используется во многих старых установках. Это очень простой резервуар из серой стали, расположенный где-то над котлом, ориентированный так, чтобы цилиндр двигался горизонтально. Чаще всего он находится в непосредственной близости от котла, наверху. В некоторых случаях его действительно можно найти на чердаке.Где бы он ни находился, от дна резервуара до котла или сети отопительных труб идет одна труба; на этой трубе обычно есть запорный клапан, который можно закрыть, чтобы отключить резервуар от системы во время его обслуживания. Бак обычно имеет дополнительный клапан для слива воды (этот клапан расположен на дне бака).

В этом расширительном баке воздушная камера внутри находится в прямом контакте с водой. Для эффективной работы эти резервуары должны иметь около одной трети внутреннего пространства, заполненного водой, а верхние две трети должны быть заполнены воздухом.Поскольку вода может поглощать воздух, стальные резервуары могут потерять надлежащее соотношение вода / воздух, и когда это происходит, резервуар необходимо «перезарядить», чтобы восстановить правильное соотношение. Для подзарядки этого типа бака нужно просто закрыть запорный клапан между расширительным баком и бойлером, слить воду из расширительного бака, а затем открыть соединение между бойлером и баком, чтобы он немного наполнился водой.

Определить, нужно ли опорожнять стальной резервуар, может быть сложно, поскольку вы не можете заглянуть внутрь резервуара.Если предохранительный клапан вашего котла откачивает воду, это хороший признак того, что расширительный бак не работает должным образом. Вы можете слегка приподнять резервуар, чтобы оценить его вес. Если он кажется очень тяжелым, вероятно, в нем слишком много воды. И наоборот, если дно резервуара не слегка теплое на ощупь, это означает, что в резервуаре совсем нет воды.

Цистерны мембранные

В более новых установках расширительный бак имеет диафрагменную или баллонную конструкцию.Эти резервуары обычно немного меньше стальных, с закругленными концами и эмалированными поверхностями. В этих резервуарах диафрагма или баллон отделяет слой воздуха от слоя воды, поэтому у вас никогда не будет ситуации, когда вода поглощает воздух в резервуаре. В большинстве конструкций вода содержится внутри гибкого пузыря, окруженного воздушной подушкой. Эти резервуары предназначены для постоянного хранения сжатого воздуха, поэтому они сконструированы специально для этого. В дополнение к трубному соединению, ведущему к котлу, эти резервуары будут иметь небольшой ниппельный клапан, который можно использовать для присоединения манометра или воздушного компрессора для добавления большего количества воздуха.Баки также будут иметь сливной патрубок для слива воды из бака.

Проблемы с этими резервуарами обычно связаны с потерей давления воздуха, и процесс «перезарядки» именно такой — закачка дополнительного воздуха в резервуар до тех пор, пока не будет восстановлено оптимальное давление воздуха.

Системы бытового горячего водоснабжения

При проектировании системы горячего водоснабжения можно использовать следующую процедуру:

1. Определение потребности в горячей воде со стороны потребителей — количество и температура
2. Выберите тип, мощность и поверхность нагрева водонагревателя — или теплообменник
3. Выберите котел
4. Определите схему труб и размер труб

Потребность в горячей воде — количество и температура

Горячая вода обычно подается на арматуру и ее потребителей по 50 — 60 ^o С .Для столовых и профессиональных кухонь для соответствия гигиеническим стандартам часто требуется температура 65 ^o ° C . Горячую воду не следует хранить при температуре ниже 60 ^o C (140 ^o F) , чтобы избежать риска заражения легионеллой.

Там, где по соображениям безопасности необходимы более низкие температуры — например, в детских садах, центрах для инвалидов и т. Д. — температура горячей воды не должна превышать 40 — 50 ^o C .Следует проявлять особую осторожность, как и при регулярной дезинфекции фурнитуры, чтобы избежать заражения легионаллами.

Примечание! Горячая вода может храниться при более высоких температурах и снижаться до более низких температур подачи путем смешивания с холодной водой в клапанах блендера. Хранение горячей воды при более высоких температурах увеличивает общую емкость системы и снижает потребность в емкости для хранения.

Температура горячей воды

76 — бритье

Потребитель	Температура ( o C)
Душевые	43
Унитаз — мытье рук	40
45
Ванны	43
Прачечная, коммерческая	до 82

Некоторые типичные конфигурации водонагревателя:

Водонагреватель — одинарная температура

Вода нагревается и хранятся в той же емкости для хранения при той же температуре, что и поставляемые потребителям.

Водонагреватель — двухтемпературный со смесительным клапаном

Вода нагревается и хранится в том же накопительном баке при более высокой температуре, чем подается большинству потребителей. Перед подачей в арматуру горячая вода смешивается с холодной водой до температуры потребителя.

Водонагреватель — двухтемпературный с расширительным баком

Вода нагревается и хранится при температуре потребителя перед подачей к обычным потребителям. Вода из этого хранилища подается в другой нагреватель и резервуар для хранения, где вода нагревается до более высоких температур перед распределением.

Количество горячей воды определяется количеством жителей и их привычками потребления. Время очень важно, поскольку потребление меняется в течение дня.

Максимум теплоснабжения

Аккумулятор горячей воды — объем бака — уменьшит необходимый максимальный отпуск тепла. Теплоснабжение системы с аккумулятором можно рассчитать как:

H = c _p V (q ₂ — q ₁ ) / t (1)

где

H = подача тепла (мощности) (кВт)

V = накопленный объем аккумулятора (литры)

c _p = удельная тепловая вода (4.19 кДж / кг ^o C)

q ₁ = температура холодной питательной воды ( ^o C)

q ₂ = температура горячей воды ( ^o C)

t = доступное время для нагрева накопленного объема (сек)

Пример — Требуемый источник питания для аккумулятора горячей воды

Аккумулятор с 200 литров заполнен холодная вода с температурой 5 ^o C. Электроэнергия, необходимая для нагрева воды до 50 ^o C за 5,5 часов может быть рассчитана как:

H = (4,19 кДж / кг ^o C) (200 литров) ((50 ^o C) — (5 ^o C)) / ((5,5 часов) (3600 с / час))

= 1,9 кВт

Что близко к типичной мощности электрического нагревательные элементы в аккумуляторах горячей воды для нормального потребления.

Объем накопителя

Ур. (1) можно изменить, чтобы выразить нагретый накопленный объем, если мощность подачи тепла и доступное время нагрева известны:

V = H _a t _a / ( c _p (q ₂ — q ₁ )) (1b)

где

H _a = имеется тепловая мощность (кВт)

t _a = время нагрева доступно (сек)

С проточным нагревателем без накопительного водонагревателя — подачу тепла можно рассчитать как:

H = c _p v (q ₂ — q ₁ ) (2)

где

v = требуемый объемный расход (л / с)

Пример — Требуемая мощность для Co Постоянно нагрева воды

Душ потребляет 0.05 л / с горячей воды. Резервуара для хранения нет, и вода постоянно нагревается от 5 ^o C до 50 ^o C . Требуемая мощность для нагрева воды может быть рассчитана как

H = (4,19 кДж / кг ^o C) (0,05 л / с) (( 50 ^o C ) — ( 5 ^o C ) )

= 9,4 кВт

Такая высокая потребность в мощности, как правило, слишком высока для обычных бытовых электрических систем и является основной причиной широкого использования электрических аккумуляторов горячей воды.

Преимущество аккумулятора — стабильная температура горячей воды. Регулировка мощности источника питания может привести к недопустимым колебаниям температуры — особенно ощутимым в душе.

Типичный объем накопителя горячей воды

Типичный объем накопителя горячей воды для систем с электрическим или газовым отоплением в зависимости от количества жителей в доме:

Поверхность нагрева

Требуемая поверхность нагрева теплообменника может быть рассчитана как:

A = 1000 H / kq _м (3)

где

A = поверхность нагрева (м ² )

H = скорость нагрева (кВт)

k = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м ² K)

q _m = средняя логарифмическая разница температур (K)

Тепло коэффициенты передачи зависят от

• материалов, используемых в теплопередающих поверхностях
• const Работа теплообменника — турбулентный или нетурбулентный поток
• Тип жидкостей — их вязкость и удельная теплоемкость

Котел

Котел с правильной мощностью должен быть выбран из каталогов производителя, где

Мощность котла = Отопление мощность водонагревателя + запас прочности (обычно 10-20%)

Расчетная схема и размер труб

Максимальный объемный расход через соединительных труб к фитингам и другому оборудованию определяется максимальной потребностью каждого потребителя.

Максимальный объемный расход через магистральных труб определяется максимальной потребностью в фитингах и статистическим запросом на основе количества и типов поставляемых фитингов и оборудования.

Горячая вода от Sun

На приведенной ниже диаграмме показаны типичные минимальная площадь коллектора и объем хранилища в зависимости от количества жителей в доме для производства горячей воды с помощью солнечных батарей.

Система горячего водоснабжения — обзор

E Сравнение систем горячего водоснабжения и паровых систем централизованного теплоснабжения

На этом этапе важно обсудить преимущества централизованного теплоснабжения с горячей водой, используемого в Европе, по сравнению с нынешними паровыми системами США.У системы централизованного теплоснабжения с горячей водой есть два основных преимущества: улучшенное управление системой (включая выравнивание нагрузки) и повышенная топливная эффективность (для комбинированного производства тепла и электроэнергии).

Регулирование количества тепла, которое достигает потребителя в системе горячего водоснабжения, достигается за счет управления как расходом, так и температурой. Эти два параметра регулярно контролируются и регулируются на центральной теплоцентрали в ответ на потребность потребителя в тепле (в зависимости от температуры окружающей среды) и электрическую нагрузку.Система горячего водоснабжения обеспечивает большую гибкость при согласовании электрической нагрузки с генерирующей мощностью. Тепловая энергия может храниться в резервуарах для горячей воды в периоды высокого потребления электроэнергии и отводиться в периоды низкого потребления. Система с такими возможностями может выравнивать потребность системы в тепле, непрерывно отслеживая электрическую нагрузку (Muir, 1973, 1975).

Чтобы проиллюстрировать экономию топлива, достижимую при использовании системы распределения горячей воды, а не паровой, были выполнены расчеты для систем, показанных на рис.10 и 11. Система комбинированного производства тепла и электроэнергии с использованием горячего водоснабжения схематически представлена ​​на рис. 10. На рисунке 11 представлена ​​наша модель паровой системы производства тепла и электроэнергии. Расчетные данные для двух моделей приведены в таблице II. Каждая система поставляет 1 000 000 БТЕ полезной тепловой энергии и 110,02 кВт · ч электроэнергии. Столбец 1 в Таблице II показывает, что паровой системе требуется на 24% больше топлива для обеспечения тех же требований к мощности, что и для системы горячего водоснабжения.

Фиг.10. Схема водяной системы для сравнения водяной и паровой систем (см. Рис. 11).

Рис. 11. Схема паровой системы для сравнения водяных и паровых систем, (а) Паровая система с противодавлением, (б) Нагрев питательной воды для (а). (c) Условная единица для дополнения (a) и (b).

ТАБЛИЦА II. Сравнение водяных и паровых систем

Расположение	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
И.Водная система
a. Вещество a	F	—	S	S	W	H	H	—	—	H	E
b. Количество (фунты)	—	—	1080	1080	1080	—	—	—	—	—	—
c.Давление psi (абсолютное)	—	—	1500	17,2	17,2	—	—	—	—	—	—
d. Температура (° F)	—	—	1000	220	220	—	—	—	—	—	—
e. Энтальпия (БТЕ / фунт)	—	—	1490	1142	188	—	—	—	—	—	—
f.Теплосодержание (К БТЕ)	1654	—	1609	1234	203	1031	31	1000	—	1000	110,02
г. Электроэнергия (кВт · ч)	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
IIA. Паровая система
a.Вещество a	F	—	S	S	W	—	S	S	W	H	E
b. Количество (фунты)	—	—	905	905	905	—	90	815	815	—	—
c. Давление [фунт / кв. Дюйм (абс.)]	—	—	1500	200	—	—	200	200	—	—	—
d.Температура (° F)	—	—	1000	549	220	—	549	549	100	—	—
e. Энтальпия (БТЕ / фунт)	—	—	1490	1295	188	—	1295	1295	68	—	—
f. Теплосодержание (КБТЕ)	1387	—	1349	1172	170	—	117	1055	55	1000	51.66
г. Электроэнергия (кВт · ч)	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
IIB. Нагрев подачи для IIA
a. Substancea a	F	W	S	S	W	W	—	—	—	—	E
б.Количество (фунты)	—	905	161	161	161	905	—	—	—	—	—
c. Давление [фунт / кв. Дюйм (абс.)]	—	—	1500	17,2	—	—	—	—	—	—	—
d. Температура (° F)	—	50	1000	220	220	220	—	—	—	—	—
e.Энтальпия (БТЕ / фунт)	—	18	1490	1142	188	188	—	—	—	—	—
f. Теплосодержание (К БТЕ)	247	16	240	184	30	170	—	—	—	—	—
г. Электроэнергия (кВт · ч)	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	16.40
IIC. Обычная единица для дополнения IIA и IIB
a. Вещество a	F	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
f. Теплосодержание (К БТЕ)	420	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
г.Электроэнергия	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	41,96
Итого для IIA, IIB и IIC	2054	—	—	—	—	—	—	—	—	1000	110.02

Модель системы горячего водоснабжения, используемая здесь, представляет собой прямое применение комбинированного тепла и электроэнергии технологии к схеме турбины с противодавлением (см. графы 1–11, относящиеся к рис.10 под Водная система , Таблица II). Модель паровой системы, однако, усложняется необходимостью подогрева питательной воды (конденсат не возвращается в парогенераторную установку по производству тепла и электроэнергии), а также необходимостью дополнительной выработки электроэнергии для соответствия производительности системы горячего водоснабжения. (Эта разница в выходной мощности достигается за счет использования обычной электростанции конденсационного типа.) Таким образом, рис. 11 состоит из следующего:

(a)

Простая паровая система с противодавлением, которая подает 1000000 британских тепловых единиц. полезное тепло для распределительной системы при выработке электроэнергии (но значительно меньшей мощности, чем система горячего водоснабжения, поставляющая такое же количество тепла) (IIA в таблице II).

(b)

Паровая система с противодавлением, которая поставляет тепло для питательной воды котла, производя при этом небольшое количество электроэнергии. (На паровой теплоэлектроцентрали это производство пара и электроэнергии будет интегрировано с системой (а). Здесь они разделены, чтобы продемонстрировать потребности в топливе для нагрева питательной воды, которые связаны с паровой системой, которая не включая возврат конденсата) (IIB в таблице II).

(c)

Обычная конденсационная электростанция, которая поставляет электроэнергию, необходимую для согласования производительности паровой системы с более высокой электрической мощностью системы горячего водоснабжения (IIC в таблице II).

Данные, связанные с каждым компонентом этой модели паровой системы, отображаются в таблице II под соответствующими номерами столбцов (которые относятся к схемам на рис. 11). Обобщая схему нумерации Таблицы II, имеем:

1.

Подача топлива в котел.

2.

Ввод воды в подпитку питательной воды котла

3.

Пар с выхода котла.

4.

Отвод пара из турбины с противодавлением.

5.

Питательная вода котла.

6.

Подпитка питательной воды котла.

7.

Потери тепла в распределительной системе централизованного теплоснабжения.

8.

Тепловая нагрузка в систему отопления потребителя.

9.

Конденсат сброшен в канализацию.

10.

Тепло, используемое в тепловой системе потребителя.

11.

Выработанная электрическая энергия.

В расчетах таблицы II использовался КПД котла 85%. Коэффициент полезного действия турбины по отношению к электроэнергии был принят равным 80% от максимума, теоретически достижимого при расширении до указанного давления, с остальным теплом, возникающим в выхлопном паре. Для простоты расчета предполагался только одноступенчатый нагрев питательной воды, нагрев горячей воды в системе I предполагался одноступенчатым, а требования к вспомогательной энергии не учитывались.

Можно отметить, что в приведенном выше примере водяная и паровая системы приведены к равным выходам для сравнительных целей путем добавления выработки электроэнергии в традиционной системе (IIC). Это означает, что тепловая нагрузка ограничена по размеру и что электрическая нагрузка никогда не будет ограничена. Это всегда будет иметь место при подключении к сети достаточной мощности. Для изолированных систем (без подключения к сети) большее количество топлива, используемого паровой системой, составляет всего около 10%.

Основными причинами более высокого расхода топлива для паровой системы являются (1) необходимость вырабатывать больше электроэнергии в обычных установках, (2) более высокие потери при распределении (10% по сравнению с 3%) и (3) потеря тепла. заказчиком в конденсате.

У системы горячего водоснабжения есть и другие менее существенные преимущества, в том числе следующие:

1.

Горячая вода экономично распределяется при постоянном давлении на расстояние до 60 км (37 миль) с потребляемой мощностью насоса. всего 0.От 5% до 3% тепловой мощности системы. Это обеспечивает большую гибкость в планировании подачи тепла от наиболее экономичных станций в периоды низкой нагрузки. Напротив, распределение пара возможно только на расстоянии одной или двух миль от паровой установки.

2.

Простота интегрированной системы горячего водоснабжения низкого давления обеспечивает высокую надежность системы.

3.

Измерение пара намного сложнее, чем измерение горячей воды, что приводит к большему количеству неучтенного пара.

Это факторы, которые обусловили долговечность и постоянные темпы роста европейских систем горячего водоснабжения. Более высокая топливная эффективность систем горячего водоснабжения может обратить вспять неблагоприятную экономику для централизованного теплоснабжения в Соединенных Штатах, учитывая растущую стоимость топлива.