Что такое петля Тихельмана?
Петля Тихельмана (еще называют «попутной схемой») — это схема разводки труб системы отопления. Такая схема сочетает в себе одновременно достоинства двух распространенных схем: ленинградской и двухтрубной, при этом обладая дополнительными преимуществами.
Если сравнивать с двухтрубной схемой, то при применении петли Тихельмана нет необходимости устанавливать дорогостоящие регулировочные системы. Отопительные приборы работают как один большой радиатор. Проток теплоносителя одинаков по всему контуру отопления. Отсутствуют сужения труб и тупиковые радиаторы, в которых проток хуже всего. Недостаток в сравнении с двухтрубной схемой отопления — необходимо всю ветку делать трубой большого диаметра, что может сильно сказаться на стоимости всей системы в целом.
Если сравнить с ленинградской (однотрубной) схемой — преимущество в том, что теплоноситель не пройдет по трубе мимо радиатора. Ленинградская схема очень требовательна к проекту схемы и монтажу.
Из общих достоинств хочется отметить, что такую схему трудно разбалансировать. Условия для движения теплоносителя почти идеальные, что, к тому же положительно отражается работе теплогенератора (будь то котел, солнечные системы или что-то еще).
Основной недостаток попутной схемы отоплния — определенные требования к помещению. На практике не всегда удается организовать круговое движение теплоносителя. Могут помешать дверные проемы, архитектурные особенности и т.п. К тому же возможно ее примененние только при горизонтальной разводке, при вертикальной петля Тихельмана не применима.
Попутная система отопления — петля Тихельмана | Мастер …
Для отопления частных домов и дачных построек широко применяются установки автономного обогрева. Распространенным является вариант с двумя трубами и маленьким генератором, который может работать на разных типах топлива. Существуют разные схемы двухтрубной системы отопления. Одна из распространенных – схема Тихельмана. Она характеризуется стабильностью работы и равномерным прогревом радиаторных элементов. В статье мастер сантехник расскажет, о её устройстве, плюсах и минусах.
Решение Альберта Тихельмана
Немецкий инженер Альберт Тихельман в 1901 году предложил применить так называемую «возвратную систему реверсивного типа», изменив принцип работы «обратки». Что в последствии и получило название отопление петлей Тихельмана (попутная схема). Согласно его идее первый радиатор на получение горячего теплоносителя становился последним в «обратке», а первый в «обратке» (самый близкий к котлу) получал точно такой же горячий теплоноситель последним.
В итоге улучшилась циркуляция теплоносителя во всей схеме, и был обеспечен одинаковый прогрев всех радиаторов, отпала необходимость в дополнительной регулирующей арматуре и приобретении радиаторов разных размеров, теплоноситель получил условия легкой проточности, а отопительные котлы смогли, наконец, проявить свою настоящую эффективность.
Проблема лишь была в том, что в 1901 году эта система могла функционировать лишь в одноэтажных зданиях, то есть строго горизонтально. Однако с появлением циркуляционных насосов, принудительно прокачивающих теплоноситель по системе, двухтрубная система отопления проявила себя во всей красе.
Современные распределительные коллекторы раскрывают все новые преимущества этой схемы, позволяя объединять в ней для одного дома и привычные всем радиаторы, и систему водяного теплого пола.
Все больше владельцев частных домов решают устанавливать системы отопления по попутной схеме Тихельмана. Это неудивительно, она обладает довольно большим рядом плюсов:
- Наверное, самым главным достоинством этого метода является то, что такая система отопления позволяет всем приборам отопления работать максимально эффективно.
Например, подающая и обратная магистрали подключаются вместе, идя в одном направлении цепи радиаторов, отдача тепла каждого последующего радиатора уменьшается, последний может вообще остаться холодным; - Трубы идут по двум отдельным цепям в одном направлении, КПД радиаторов становится заметно выше, продолжая уменьшаться;
- Благодаря петле Тихельмана радиаторы способны работать на 100%;
- Система имеет адаптивный характер, для установки подойдут маленькие и большие помещения бытового или промышленного назначения;
- Каждый радиатор дает одинаковое количество тепла, поэтому помещение прогреется равномерно;
- Способ прост в исполнении, не имеет сложных этапов, важно лишь следовать технологии;
- Присутствует возможность установки дополнительных устройств отопления;
- Так как радиаторы уже сбалансированы, не требуется тратить время на их балансировку ради равномерного прогрева, установка системы не требует покупки каких-либо дополнительных элементов;
- Отопление, установленное по схеме Тихельмана, прослужит очень долго.
Например, подающая и обратная магистрали подключаются вместе, идя в одном направлении цепи радиаторов, отдача тепла каждого последующего радиатора уменьшается, последний может вообще остаться холодным;
Минусы схемы:
- Отопление по схеме Тихельмана – удовольствие недешевое, для системы требуется довольно продолжительная длина трубопроводов, поэтому ради удобства придется выложить некоторую сумму. Это самый существенный минус;
- Прокладка системы отопления по такой схеме вызывает много проблем из-за мешающих архитектурных особенностей помещений (дверных проемов, например). Именно из-за этого момента петлю Тихельмана бывает невозможно проложить;
- Данная схема проводится горизонтально. Прокладывая систему отопления вертикально, придется использовать другие схемы.
Описание системы
В профессиональных кругах петля Тихельмана именуется двухтрубной системой отопления с попутным движением теплоносителя. Такое название полностью отражает суть и принцип работы, отличительные черты лучше всего видны на фоне двухтрубной системы с обратным движением теплоносителя, которая знакома практически всем.
Представим радиаторную сеть, развёрнутую в прямой ряд.
При классической схеме тепловой узел расположен в начале этого ряда, от него вдоль всей сети следует две трубы для подачи горячего и возврата холодного теплоносителя соответственно. При этом каждый радиатор представляет собой своего рода шунт, поэтому, чем больше удаление нагревательного прибора от теплового узла, тем выше гидравлическое сопротивление в петле его подключения.
Если же мы ряд радиаторов свернём в кольцо, то оба его края будут примыкать к тепловому узлу. В этом случае гораздо выгоднее сделать так, чтобы возвратный трубопровод направлял теплоноситель не обратно в котельную, а продолжал следовать далее по цепочке, то есть попутно подаче. Иными словами труба подачи следует от теплового узла и заканчивается на крайнем радиаторе, в свою очередь возвратный трубопровод берет свое начало от первого радиатора и направляется в котельную.
Этот же принцип может быть реализован, даже если радиаторы расположены в пространстве линейно, просто от места врезки крайнего радиатора в обратку труба разворачивается чтобы вернуть охлажденный теплоноситель. При этом на определенном участке система отопления будет трёхтрубной, так петлю Тихельмана тоже иногда называют.
Но зачем нужны такие сложности? Если внимательно изучить схему, то окажется, что сумма длин питающего и возвратного трубопровода для каждого радиатора одинакова. Отсюда вывод: гидравлическое сопротивление каждой отдельно взятой петли подключения эквивалентно остальным участкам, то есть система попросту не нуждается в балансировке.
Область применения
Тем не менее, соблазн избежать гидравлической настройки системы не должен приводить к поспешным необдуманным решениям.
Двухтрубная попутная система характеризуется высокой материалоёмкостью, потому её монтаж оправдан далеко не во всех случаях.
Рассмотрим такое понятие как степень «прижатия» нагревательного прибора при балансировке двухтрубной обратной системы. Занижая условный проход в месте подключения нескольких первых радиаторов можно сократить расход теплоносителя в них, тем самым снизив перепад давления, чтобы на последующих участках сети сохранялся достаточный напор. Если радиаторная сеть состоит из большого числа нагревательных приборов, расположенных на большом удалении друг от друга, ограничивать проток на начальных радиаторах придётся до такой степени, что протока в них будет недостаточно для нормального выделения тепла. Это вынуждает использовать насосы с более высокой производительностью, из-за чего при течении теплоносителя в отдельных узлах образуется ощутимый шум. В целом можно сказать, что устройство двухтрубной попутной системы оправдано только при количестве радиаторов более 8–10 при общей длине трубопроводного става свыше 70 м.
Материалоёмкость системы Тихельмана существенно увеличивается при невозможности завернуть радиаторную сеть в кольцо, то есть расположить отопительный трубопровод строго по периметру здания. Этому обычно мешают дверные проемы и фронты остекления в пол. В таких случаях приходится монтировать дополнительную трубу, по которой теплоноситель будет возвращаться в котельную, а поскольку общая длина произвольно взятой петли увеличивается как минимум на половину — увеличивать условный проход магистрали или производительность насоса. Избежать дополнительных затрат в принципе можно за счёт устройства коллекторной (лучевой) системы, однако лучше предварительно выполнить сравнительный расчёт материалоёмкости.
Данные по гидравлике
Работа системы, устроенной по принципу петли Тихельмана, отличается высокой стабильностью. Сей факт наглядно демонстрируется данными гидравлического расчёта, однако для этого требуется соблюдение ряда монтажных правил.
Основным функциональным элементом такой системы остаётся гидравлический насос.
Он создает давление на выходе, то есть на подаче, и разрежение на входе — обратке. Численно величина обоих значений снижается по мере удаления от насоса, причём падение напора происходит не линейно, оно описывается квадратичной величиной динамического напора. Эта закономерность прослеживается и для подающей ветки, и для возвратной, условно падение можно описать на примере трубопровода длиной 100 м:
Это усреднённые данные, но даже по ним видно, что при кажущейся равномерности потери напора в середине радиаторной сети немного выше, нежели по краям. Действительно, за счёт пропорционального изменения давления и разрежения в каждом радиаторе поддерживается практически одинаковый перепад давлений в каждом нагревательном приборе, однако для корректной и стабильной работы петли Тихельмана следует соблюдать ряд правил, о которых речь пойдет дальше.
Процесс установки системы
Работы по монтажу отопления Тихельмана начинаются с установки котла, размещать который полагается в помещении не ниже 250 см.
Мощность устройства зависит от обогреваемой площади: на 10 м2 площади потребуется 1000 Вт.
После этого нужно выполнить следующие действия:
- Навесить секции радиаторов. Определив нужное число элементов, разметить их будущую локализацию – обычно их помещают под окнами. Укрепить радиаторы кронштейнами.
- Протянуть трубы из металлопластика, по которым будут идти подача и обратка. Такой материал рекомендуется благодаря простоте установки и устойчивости к высоким температурам. Диаметры должны быть 20-25 мм (у магистральных труб) и 16 мм (подключение батарей).
- Смонтировать циркуляционный насос на обратке рядом с котлом. Перед ним нужно поместить устройство фильтрации. Врезают насос через байпас с тремя кранами.
- Установить расширительный бачок и предохранительные детали, отвечающие за безопасность системы.
Самый простой и недорогой метод подготовки воды – использование в петле Тихельмана косвенного бойлера. Автоматизированные котлы обычно легко коммутируются с устройством нагрева и осуществляют управление им.
В ином случае для включения бойлера потребуется создание обвязки.
В подсобных и хозяйственных постройках считается допустимым размещать обводной трубопровод непосредственно над дверьми. В этом случае в высшей точке конфигурации нужно поместить устройство отвода воздуха, а в нижней обустроить сливной механизм.
Арматура радиаторов
Часто можно встретить мнение, что двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя не нуждается в комплектации радиаторов регулировочной арматурой. Считается, что якобы этот факт нивелирует дополнительные затраты на дополнительные трубы и фитинги для них. Однако корректная работа радиаторов в таком случае вряд ли возможна.
Термостатические головки для радиаторов в системе Тихельмана должны быть установлены обязательно. Без них никак не выполнить индивидуальную настройку радиаторов в разных комнатах, что не очень комфортно при изменяющихся климатических условиях. Что до балансировочных клапанов (дросселей), то на этот счёт споры особенно жаркие.
Как упоминалось выше, даже при попутном движении теплоносителя отмечается перепад давления на радиаторах. При грамотном расчёте системы это явление можно компенсировать, варьируя число секций в радиаторах разных зон. Тем не менее, если существует даже минимальный риск ошибки, лучше установить регулировочные клапаны хотя бы на нескольких первых радиаторах с каждого края.
Петля Тихельмана также может балансироваться статическими методами регулировки. Речь идёт о так называемом «шайбовании». Если гидравлическим расчётом заранее определены коэффициенты местных сопротивлений, регулировочные клапаны могут быть заменены вставками, занижающими условный проход на определённую величину. Из простейших вариантов можно предложить самостоятельно изготовленные кольцевые уплотнения с разным внутренним диаметром, которые устанавливаются в местах резьбового подключения радиаторов.
Видео
В сюжете — Двухтрубная система отопления, разные схемы (схема Тихельмана)
youtube.com/embed/sl5d753lyEw?modestbranding=0&controls=1&rel=0&showinfo=1&enablejsapi=1&origin=» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>В сюжете — Достоинства и недостатки попутной системы отопления, петля Тихельмана
В сюжете — Причины неправильной работы попутной схемы отопления
В сюжете — Подробный разбор на реальном примере причин плохой работы попутной схемы
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Погодозависимое регулирование системы отопления — стоит ли его устанавливать
Источник
https://santekhnik-moskva.
blogspot.com/2020/12/Poputnaya-sistema-otopleniya-petlya-Tikhelmana.html
Отопление петля тихельмана отзывы
Желание самостоятельно спроектировать и смонтировать систему отопления все чаще посещает наших соотечественников. Очень часто это заканчивается неравномерным прогревом помещений и несбалансированностью потоков теплоносителя по контурам и отопительным приборам. Одна из возможностей, доступная для неопытных теплотехников — использование в качестве системы распределения теплоносителя так называемой «петли Тихельмана» или попутной схемы отопления.
В двух словах — это система с равными длинами и диаметрами трубопроводов от источника тепла до отопительного прибора. В классической двухтрубке прибор отопления, расположенный рядом с котлом, следует максимально «зажать» с помощью балансировочного вентиля. Самый дальний радиатор в этом случае все равно будет недогретым, так как сопротивление трубопроводов с учетом максимальной длины будет значительно выше, по сравнению с ближним радиатором.
Попутная схема позволяет избежать этой проблемы, даже несмотря на некоторое удорожание системы. Подробнее о петле Тихельмана смотрите в видео-лекции Владимира Сухорукова.
Попутная схема системы отопления — петля Тихельмана.: 14 комментариев
День добрый. Собрал , запустил систему. Получилась классическая петля Тихельмана. Центральные батареи почему то плохо работают. На 4 и 6 батареи секций 6 и 10 соответственно , выход холоднее в отличии от других батарей , а на 5 батареи секций 10 вход холодный, но батарея тёплая . Видать перелавливает. Правда когда систему балансируешь регулирующими клапанами все становиться хорошо. Хотелось бы не крутить клапана. Может что то надо изменить? Спасибо.
Добрый день. Пытаюсь сделать в своём доме петлю Тихельмана. Дом 110 м.кв. Батареи биметалл. 9 шт. Секции 8, 10, 10, 6, 10, 10, 12, 12, 8. На каждый радиатор для балансировки поставлю : на входе регулирующий вентиль , на выходе шаровый .
Магистраль труба полипропилен армированный 25, подвод к батареям 20. Насос unipump 25-60 . Я иду правильным путём. Спасибо.
Добрый день!
Подскажите, можно реализовать «попутку» в конвекторами , наверное разной мощности. Надо ли и где в этом случае ставить балансир?
Добрый день, а если радиаторов пять штук, тоже использовать трубы диаметром 16 и 26?
максимальный диаметр в этом случае применяйте 3/4
скажите пожалуйста. хочу сделать с.о. петля тихельмана. дом 100 кв.м. батареи биметалл секционностью от 4 до 12 10 шт. на каждый радиатор планирую поставить рег. вентили для балансировки. магистраль 32 армированый полипропилен и 25 подводка. насос грундфос 25-40. насколько верен мой путь? заранее спасибо
Думаю, проблем с балансировкой не возникнет, подводку сделал бы из 20й трубы
Добрый день, уважаемые форумчане. Разводка отопления в 3-ккв сделана петлей
толщина стены значительно увеличилась.
На текущий момент запустили отопление, стравили воздух, но циркуляции нет. При сбросе обратки на дренаж быстро теплеют первые два радиатора (нумерация снизу вверх и по по часовой стрелке), где подвод и отвод прямые, 3-й радиатор с угловым подводом прогревается меньше, обратка уже холоднее значительно, четвертый радиатор (последний от подачи, первый от обратки) сначало холодный и прогревается только при значительном прогоне теплоносителя. После того как сброс на дренаж перекрывается, циркуляция останавливается во всех четырех радиаторах (труба подвода теплоносителя в первый радиатор остывает последней). Насколько я понимаю, что если бы проблема была только в дополнительных углах, создающих сопротивление, то холодными были бы только 2 радиатора, там где добавлены углы. Что может быть причиной отсутствия циркуляции, если воздух в батареях стравили?Двухтрубные системы отопления частного дома, как правило, это тупиковые системы, что приводит к тому, что в последнем радиаторе вследствие наибольшей удаленности напор и проток теплоносителя слабее, соответственно отопительный прибор греет хуже.
Второе решение, которое используется при монтаже двухтрубных систем отопления частного дома, является балансирование системы.
Схема Тихельмана достаточно проста. В классической двухтрубной схеме обратная тепломагистраль начинается от последнего радиатора и заканчивается котлом, а подача начинается от котла и заканчивается последним радиатором.
Особенности петли Тихельмана заключаются в том, что «обратка» начинается с первого радиатора, доходит до последнего и возвращается к котлу, а подача, как и в классической схеме, начинается с котла и заканчивается последним радиатором.
Получается, что первый радиатор от котла первый на подаче и последний на обратке, соответственно, последний радиатор последний на подаче, но первый на обратке.
Это своего рода прямоточная система, в которой теплоноситель в подающей и обратной тепломагистралях перемещается в одном направлении.
Данная схема позволяет обеспечивать равномерное сопротивление и проток в двухтрубных системах.
Преимущества и недостатки петли Альберта Тихельмана
Двухтрубные системы отопления частного дома, монтаж которых выполнен по схеме Тихельмана, обладают преимуществами прямоточных однотрубных систем («ленинградки») и двухтрубных систем, а также рядом дополнительных превосходств.
Прежде всего, отметим сбалансированность системы и отсутствие необходимости установки различного регулировочного оборудования, которое стоит довольно дорого.
При этом проток теплоносителя по всей системе одинаков, а работа теплогенерирующего оборудования оптимальна и отличается высоким КПД.
К недостаткам схемы Тихельмана отнесем необходимость использования дополнительных труб и желательно большого диаметра, а это дополнительные расходы.
Причем не всегда архитектурные особенности частного дома позволяют произвести монтаж открытой системы отопления с тремя трубами.
Поэтому организовать круговое движение промежуточного теплоносителя в двухтрубной системе отопления частного дома не всегда возможно.
Также отметим, что в большинстве случаев при монтаже возвратных отопительных систем реверсивного типа по схеме Тихельмана применяется горизонтальная разводка.
По остальным характеристикам и используемому отопительному оборудованию и теплогенераторам петля Тихельмана не отличается от двухтрубных аналогов.
Ленинградка, двухтрубка и коллекторная схемы отопления.
Здравствуйте, сегодня мы поговорим об основных видах систем отопления.
О таких как, Ленинградка, Двухтрубная и ее разновидность (Попутка либо петля Тихельмана), коллекторная (или ее часто называют «лучевка»).
Ленинградка – однотрубная система отопления, в которой одна труба делает полный круг, выходя из подающего патрубка котла, проходя все радиаторы отопления и возвращаясь в патрубок обратки котла. Подключение радиаторов осуществляется «подъемами» через редукционные тройники. К плюсам такой системы можно отнести- легкость монтажа, стоимость, ремонтопригодность. Минусом данной системы отопления является потеря температуры на каждом последующем радиаторе.
Двухтрубная система— труба подачи выходя из котла попадает в радиатор, после радиатора, остывший теплоноситель уходит в отдельную трубу обратки. В связи с тем что монтируются две трубы отопления, такую систему назвали «двухтрубкой». К плюсам этой системы можно отнести, равномерное распределение тепла во всех радиаторах, т.к охлажденный теплоноситель из первого радиатора не попадает в последующий.
Минусом двухтрубной системы является необходимость балансировки, потому что теплоноситель идет по малому кругу, и попадая в первый радиатор, при неправильной регулировки уходит в трубу обратки.
Коллекторная система— теплоноситель подающий и остывший попадают в коллектора, из которых распределяются отдельными трубами к каждому радиатору. Плюс такой системы в том, температура всех радиаторов будет одинаковой, а так же есть возможность регулирования каждого отопительного прибора. Так же плюсом такой системы является отсутствие фитингов в стяжке. Особенностью такой системы является большее количество используемых материалов при монтаже отопления в Тюмени.
Мы склоняемся к использованию коллекторной схемы системы отопления, т.к она более надежная и удобная в эксплуатации. А при монтаже качественно одинаковых материалов, она обходится не дороже двухтрубной системы.
Балансировка системы отопления
Системы отопления практически всех конфигураций требуют балансировки, исключение составляет только разводка по петле Тихельмана. Мы рассмотрим три возможных способа провести балансировку, расскажем о преимуществах, недостатках и уместности каждого из методов, дадим практические рекомендации.
В чем суть балансировки
Гидравлические системы отопления по праву считаются наиболее сложными. Их эффективная работа возможна только при условии глубокого понимания физических процессов, скрытых от визуального наблюдения. Совместная работа всех устройств должна обеспечивать поглощение теплоносителем максимального количества тепла и его равномерным распределением по всем нагревательным приборам каждого контура.
Режим работы каждой гидросистемы основан на взаимосвязи двух обратно пропорциональных величин: гидравлического сопротивления и пропускной способности. Именно ими определяется расход теплоносителя в каждом узле и части системы, а стало быть и количество подводимой к радиаторам тепловой энергии. В общем случае расчёт расхода для каждого отдельно взятого радиатора отражает высокую степень неравномерности: чем больше удалён нагревательный прибор от теплового узла, тем выше влияние гидродинамического сопротивления труб и ответвлений, соответственно теплоноситель циркулирует с меньшей скоростью.
Задача балансировки системы отопления — гарантировать, что проток в каждой части системы будет иметь примерно одинаковую интенсивность даже при временных изменениях режимов работы. Тщательная балансировка позволяет добиться такого состояния, когда индивидуальная регулировка термостатирующих головок не оказывает существенного влияния на прочие элементы системы. При этом сама возможность балансировки должна предусматриваться ещё на этапе проектирования и монтажа, ведь для настройки системы необходима как специальная арматура, так и технические данные на оборудование котельной. В частности, обязательна установка на каждом радиаторе запорных клапанов, в простонародье называемых дросселями.
Особенности работы с разными видами разводки
Однотрубные системы отопления поддаются балансирующей регулировке наиболее просто. Всё благодаря тому, что суммарный проток через радиатор и связывающий байпас всегда одинаков и не зависит от пропускной способности установленной арматуры. Поэтому в системах типа «Ленинградка» работа ведётся не столько над балансировкой протока, сколько над уравнением количества тепла, выделяемого теплоносителем в радиаторах. Говоря проще, главная цель балансировки в таком случае — обеспечить, чтобы к наиболее удалённому радиатору вода поступала при достаточно высокой температуре.
В двухтрубных тупиковых системах действует несколько иной принцип. Каждый радиатор системы представляет собой своего рода шунт, гидравлическое сопротивление которого ниже, чем у всей остальной группы, расположенной далее по направлению протока. Из-за этого значительная часть теплоносителя протекает через шунт обратно к тепловому узлу, в то время как циркуляция далее по системе имеет гораздо меньшую интенсивность.
В таких системах отопления приходится трудиться именно над выравниванием протока в каждом радиаторе путем изменения пропускной способности арматуры.
Двухтрубные попутные системы отопления балансировки не требуют вовсе, но при этом имеют сравнительно высокую материалоёмкость. В этом вся прелесть петли Тихельмана: путь, который проходит теплоноситель в цепи каждого радиатора, примерно одинаков, благодаря чему эквивалентность протока в каждой точке системы поддерживается автоматически. Похожим образом дело обстоит с лучевыми системами отопления и водяным тёплым полом: выравнивание протока выполняется на общем коллекторе по поплавковым расходомерам.
Расчётное моделирование
Наиболее конструктивный и правильный метод регулировки — с помощью построения расчётной модели гидравлической системы отопления. Это можно выполнить в таком программном обеспечении как Danfoss CO и Valtec.PRG, либо же в платных продуктах вроде AutoSnab 3D.
Не следует бояться платного ПО: как вы увидите позже, его стоимость не идёт ни в какое сравнение с затратами на специальные устройства автоматической балансировки, при этом расчётный проект гидравлической системы предоставит полное представление о системе, режимах её работы и физических процессах, происходящих в каждой точке.
Балансировка с помощью программных расчётов производится посредством построения точной виртуальной копии системы отопления. В разных рабочих средах механизм моделирования протекает с некоторыми отличиями, тем не менее, все программы такого рода имеют дружественный и понятный пользователю интерфейс. Очень важно, чтобы построение выполнялось действительно точно: с указанием каждого фитинга, элемента арматуры, поворотов и ответвлений, присутствующих в реальной системе. Вот какие потребуются исходные данные:
· паспортные данные котла: мощность, КПД, напорно-расходный график, рабочее давление.
· сведения о циркуляционном насосе: скорость протока и напор;
· тип теплоносителя;
· материал и условный проход труб, температура окружающей их среды;
· технические сведения обо всей запорной и регулирующей арматуре, коэффициенты местных сопротивлений (КМС) каждого элемента;
· паспортные данные на запорные клапаны, зависимость их пропускной способности от падения давления и степени открытия.
После построения модели системы вся работа сводится к тому, чтобы обеспечить равенство расхода теплоносителя на каждом радиаторе. Для этого искусственно занижают пропускную способность запорных клапанов на тех радиаторах и цепях, где наблюдается существенное увеличение протока по сравнению с остальными. Когда виртуальная балансировка выполнена, для каждого радиатора выписывают Kvs — коэффициенты пропускной способности. Используя таблицу или график из паспорта клапана, определяют необходимое число оборотов регулировочного штока, после чего эти данные используют для балансировки реальной системы в натуре.
Эмпирический способ
Конечно, отрегулировать систему отопления при числе радиаторов до десяти можно и без предварительного расчёта. Однако этот метод достаточно трудоёмок и занимает очень много времени. Кроме прочего, при такой балансировке не удаётся предусмотреть изменение расхода при работе термостатирующих головок, что сильно снижает точность балансировки.
Алгоритм ручной балансировки несложен, для начала необходимо перекрыть абсолютно все радиаторы в системе. Это делается для того, чтобы максимально близко сравнять температуру теплоносителя на входе и выходе из теплового узла. Весь этот процесс занимает около часа, при этом необходимо установить циркуляционный насос на максимальную скорость и убедиться в отсутствии воздушных пробок в системе.
Следующий шаг — полное открытие запорного клапана на наиболее удалённом радиаторе (зачастую на последнем радиаторе этот клапан не устанавливается вовсе). Спустя 10–15 минут проводится измерение температуры нагрева крайнего радиатора, она при дальнейшей балансировке будет использоваться как эталонная.
Далее нужно приоткрыть запорный клапан на предпоследнем радиаторе. Степень открытия должна быть такой, чтобы нагрев произошёл до эталонной температуры и при этом на последнем радиаторе температура нагрева не снизилась.
Грань очень тонкая, и работа сильно осложняется инерционностью радиаторов: после каждого изменения положения штока клапана на алюминиевом радиаторе необходимо выждать не менее 15 минут, на чугунном — порядка 30–40 минут. В этом и есть вся суть ручной балансировки: продвигаясь от наиболее удалённого радиатора к самому первому в цепочке необходимо снижать пропускную способность, обеспечивая поддержание одинаковой температуры на каждом нагревательном приборе. Регулировка должна проводиться очень тонко и аккуратно, ведь резкое увеличение протока в середине контура приведёт к падению температуры в отдалённой его части, соответственно нужно будет потратить еще 15–20 минут, чтобы вернуть систему к исходному состоянию.
Отладка в автоматическом режиме
Существует некая золотая середина между двумя описанными выше способами. Специальное оборудование для автоматической балансировки гидравлических систем отопления позволяет провести настройку с очень высокой точностью и в достаточно короткие сроки.
На текущий момент основным техническим решением для таких целей считается «умный» насос Grundfos ALPHA 3, укомплектованный съёмным передатчиком, а также фирменное приложение для мобильных устройств. Средняя цена комплекта оборудования составляет порядка $300.
В чём суть затеи? Насос обладает встроенным расходомером и может обмениваться данными со смартфоном или планшетом, где производится обработка всей информации. Приложение работает как путеводитель: пошагово направляет пользователя и указывает, какие манипуляции нужно проводить над разными частями системы отопления. При этом в базе приложения сохраняются отдельные комнаты с указанным числом нагревательных приборов, имеется возможность выбирать разные типы радиаторов, указывать их мощность, необходимые нормы обогрева и прочие данные.
Процесс происходит предельно просто и полностью демонстрирует алгоритм работы программы. После сопряжения с передатчиком и подготовки к работе от системы отключаются все радиаторы, это необходимо для измерения нулевого расхода.
После этого запорные клапаны на каждом радиаторе поочередно открываются полностью. При этом расходомер в насосе отмечает изменения в протоке и определяет максимальную пропускную способность каждого нагревательного прибора. После того как все радиаторы будут внесены в базу программы, производится их индивидуальная регулировка.
Настройка запорного клапана на радиаторах происходит в режиме реального времени. Приложение имеет звуковую индикацию для возможности работы в труднодоступных местах. Балансировка требует тонкой подстройки запорного штока до такого положения, при котором текущий расход в системе сравняется со значением, рекомендованным программой. По завершении работы с каждым радиатором приложение формирует отчёт, в который включены все нагревательные приборы системы и расход теплоносителя в них. После выполнения балансировки насос ALPHA 3 может быть снят и заменён на другой с аналогичными параметрами производительности.
http://www.rmnt.ru/ — сайт RMNT.ru
Система отопления Петля Тихельмана: схема и расчет
Одной из самых интересных тем в теплотехнике являются системы отопления с сопутствующей двухтрубной подачей теплоносителя, именуемые в среде мастеров схемой Тихельмана.
Их устройство действительно уникально: система практически не требует балансировки, отличается стабильной работой, но в то же время имеет ряд недостатков.
Описание системы
В профессиональных кругах петлю Тихельмана называют двухтрубной системой отопления с попутным движением теплоносителя.Это название полностью отражает суть и принцип работы, отличительные особенности лучше всего видны на фоне знакомой практически каждому двухтрубной системе с реверсивным движением теплоносителя.
Представьте себе сеть радиаторов, развернутую по прямой линии. В классической схеме отопительный агрегат располагается в начале этого ряда, от него по всей сети идут две трубы для подачи горячего и возврата холодного теплоносителя соответственно. При этом каждый радиатор является своеобразным шунтом, поэтому, чем больше нагревательный прибор удален от нагревательного блока, тем выше гидравлическое сопротивление в контуре его подключения.
1 — Схема двухтрубного подключения радиаторов с противоточным теплоносителем на подаче и обратке; 2 — схема подключения шлейфа Тихельмана с проходным подключением Если ряд радиаторов свернуть в кольцо, то оба его края будут примыкать к тепловому узлу.
В этом случае гораздо выгоднее сделать так, чтобы обратный трубопровод не направлял теплоноситель обратно в котельную, а продолжал идти по цепочке, то есть по пути. Другими словами, подводящий патрубок следует от отопительного агрегата и заканчивается у крайнего радиатора, в свою очередь обратный патрубок берет начало от первого радиатора и идет в котельную.Тот же принцип может быть реализован даже в том случае, если радиаторы расположены линейно в пространстве, просто с того места, где крайний радиатор вставляется в обратную трубу, труба разворачивается для возврата остывшего теплоносителя. При этом на определенном участке система отопления будет трехтрубной, поэтому петлю Тихельмана также иногда называют.
Но зачем нужны такие усложнения? Если внимательно изучить схему, окажется, что сумма длин подающего и обратного трубопроводов для каждого радиатора одинакова.
Отсюда вывод: гидравлическое сопротивление каждого отдельного контура подключения равнозначно остальным участкам, то есть система просто не требует балансировки.
Область применения
Однако соблазн избежать гидравлической регулировки системы не должен привести к поспешным необдуманным решениям. Двухтрубная попутная система отличается большой материалоемкостью, поэтому ее установка оправдана не во всех случаях.
Рассмотрим такое понятие, как степень «прижатия» нагревательного устройства при балансировке двухтрубной обратной системы. Занижая номинальный проход в точке подключения первых нескольких радиаторов, можно уменьшить расход теплоносителя в них, тем самым уменьшив падение давления, так что на последующих участках сети останется достаточное давление.Если радиаторная сеть состоит из большого количества отопительных приборов, расположенных на большом расстоянии друг от друга, поток на исходных радиаторах придется ограничить до такой степени, чтобы потока в них не хватило для нормального тепловыделения..png)
Это вынуждает использовать насосы с большей производительностью, из-за чего в потоке теплоносителя в отдельных узлах создается заметный шум. В целом можно сказать, что устройство двухтрубной проходной системы оправдано только при количестве радиаторов более 8-10 при общей длине ниток трубопроводов более 70 м.
Материалоемкость системы Тихельмана существенно возрастает, если невозможно обернуть радиаторную сеть кольцом, то есть разместить трубопровод отопления строго по периметру здания. Обычно этому мешают дверные проемы и остекление фасадов до пола. В таких случаях необходимо смонтировать дополнительную трубу, по которой теплоноситель будет возвращаться в котельную, а поскольку общая длина произвольно взятого контура увеличивается как минимум наполовину, увеличивать номинальное отверстие магистрали или производительность насоса.В принципе, избежать дополнительных затрат можно за счет устройства коллекторной (балочной) системы, однако лучше сначала провести сравнительный расчет материалоемкости.
Гидравлические характеристики
Система, основанная на принципе петли Тихельмана, работает очень стабильно. Этот факт наглядно демонстрируют данные гидравлического расчета, но для этого необходимо соблюдение ряда правил монтажа.
Основным функциональным элементом такой системы является гидравлический насос.Создает давление на выходе, то есть на подаче, и разрежение на входе — возврате. Численно значение обоих значений уменьшается с удалением от насоса, и падение давления не происходит линейно, оно описывается квадратичным значением динамического давления. Эта закономерность прослеживается как для подающей, так и для обратной магистрали, условно падение можно описать на примере трубопровода длиной 100 м:
| Расстояние от насоса по направлению движения теплоносителя (м) | Давление подачи (% от номинала) | Вакуум на возврате (% от номинала) | Падение давления в радиаторе |
| десять | 90% | пять% | 95% |
| 20 | 75% | 20% | 95% |
| тридцать | 55% | 35% | 90% |
| 50 | 45% | 40% | 85% |
| 60 | 40% | 45% | 85% |
| 70 | 35% | 55% | 90% |
| 80 | 20% | 75% | 95% |
| 90 900 42 | пять% | 90% | 95% |
Это усредненные данные, но даже из них видно, что при кажущейся однородности потери давления в середине радиаторной сети немного выше по краям.
Действительно, за счет пропорционального изменения давления и вакуума в каждом радиаторе поддерживается практически одинаковый перепад давления в каждом нагревательном устройстве, однако для правильной и стабильной работы контура Тихельмана следует соблюдать ряд правил, которые будут будет обсуждаться далее.
Трубопровод котельной
Двухтрубная система с попутным движением теплоносителя может быть открытой или закрытой. Как мы уже говорили, насос является основным действующим элементом, поэтому его установки не избежать.Не стоит рассчитывать на естественную циркуляцию даже при правильно организованном верхнем трубопроводе. Как мы уже говорили, типичная петля Тихельмана содержит 10 и более радиаторов; маловероятно, что такую руку можно протолкнуть только за счет гравитационного движения.
На выходе из котла установлена традиционная предохранительная тройка: автоматический воздухоотводчик, спускной клапан и манометр. Для открытых систем выпускной патрубок должен быть расположен в вертикальном канале до высоты образования откоса, в самой высокой точке должен быть установлен открытый расширительный бак.
Далее подающая труба направляется прямо в распределительную сеть.
На обратной линии котла устанавливается один циркуляционный насос, производительность которого определяется гидравлическим сопротивлением всей системы. Прямо перед насосом расположен сетчатый фильтр, а сразу после насоса тройник для подключения расширительного бачка и манометра низкого давления. Также в этом месте отображается наливная труба.
Запорная арматура котельной представлена полнопроходными шаровыми кранами, которые устанавливаются:
- с обеих сторон насоса
- на выходе из расширительного бака
- на заливной трубе
- на точки подключения котла к магистрали
Дополнительно в котельной может быть установлена соединительная байпасная трубка, в промежутке которой установлен электрический нормально закрытый клапан, срабатывающий при остановке циркуляции.Байпасная вставка должна быть выполнена перед циркуляционным насосом: байпас предназначен для защиты от температурного шока и отводит теплообменник котла от сети, а не наоборот.
Система Тихельмана хороша еще и тем, что при относительно большой мощности радиаторной сети есть возможность работать от котла со встроенным комплексом гидрооборудования. Однако при необходимости согласования работы радиаторной сети и теплого пола каждое плечо системы оснащается собственным циркуляционным насосом.Если показатели в плечах существенно отличаются, установка гидравлической стрелы необходима.
Система трубопроводов
Как верхняя, так и нижняя проводка петли Тихельмана обычно выполняется из труб PPR. Если требуется скрытый трубопровод, рекомендуется использовать систему PEX с вставными фитингами. Если трубы должны быть уложены в твердое основание, следует использовать изоляционную оболочку.
Система отопления Тихельмана для одноэтажного дома чрезвычайно проста.Трубопровод подачи теплоносителя проходит от отопительного агрегата по всей радиаторной сети. Номинальный номинальный диаметр трубы сохраняется до предпоследнего в ряду радиатора, после чего производится переход к диаметру подключения радиатора, обычно полипропилен 20 мм или 16 мм PEX.
Трубопровод обратного тока прокладывается в том же порядке, но навстречу потоку, то есть первый радиатор по направлению потока горячего теплоносителя подключается с уменьшенным диаметром.
Если система Тихельмана устраивается на нескольких этажах, требуется установка вертикального стояка.Основная подающая труба идет до самой высокой точки, от которой делается ответвление для питания верхнего этажа. После этого линия сворачивает вниз, на этом участке включается подача на все нижние этажи. Общий обратный трубопровод выполняется по аналогии с двухтрубной системой с встречным движением теплоносителя, то есть просто выполняет роль коллекторной магистрали.
Диаметр труб петли Тихельмана рассчитывается по общей методике теплотехнического расчета, исходя из выбора оптимального значения Kvs магистральных труб.При этом желательно, чтобы не происходило ступенчатое занижение условного прохода в направлении движения теплоносителя, иначе естественная балансировка системы будет не такой качественной.
В системах с длиной распределительных трубопроводов до 120 м условным проходом магистральных труб считается не менее 270 мм 2 , а для труб соединительных радиаторов — около 130 мм 2 .
Фитинги для радиаторов
Часто можно встретить мнение, что двухтрубная система отопления с попутным движением теплоносителя не требует комплектовать радиаторы регулирующими клапанами.Считается, что это якобы нивелирует дополнительные затраты на дополнительные трубы и фитинги к ним. Однако правильная работа радиаторов в этом случае вряд ли возможна.
Термостатические головки для радиаторов в системе Tichelmann необходимо установить в обязательном порядке. Без них невозможно настроить радиаторы в разных помещениях, что не очень удобно в меняющихся климатических условиях. Что касается балансировочных клапанов (дроссельных заслонок), то на этот счет споры особенно велики.Как упоминалось выше, даже при попутном движении охлаждающей жидкости на радиаторах наблюдается перепад давления.
При правильном расчете системы это явление можно компенсировать варьированием количества секций в радиаторах разных зон. Однако, если существует хотя бы минимальный риск ошибки, лучше всего установить регулирующие клапаны, по крайней мере, на первых нескольких радиаторах на каждом конце.
Петлю Тихельмана также можно сбалансировать с помощью методов статической регулировки. Речь идет о так называемой «шайбе».Если коэффициенты местного сопротивления предопределены гидравлическими расчетами, регулирующие клапаны можно заменить вставками, уменьшающими номинальный размер на определенную величину. Из простейших вариантов можно предложить самодельные уплотнительные кольца с разным внутренним диаметром, которые устанавливаются на резьбовые соединения радиатора.
Системы отопления — Venlo | Тепличное хозяйство
Нет ничего важнее зимой, чем надежная система отопления. У нас есть все наши системы отопления, адаптированные для каждого индивидуального проекта и ситуации, и мы разрабатываем их с учетом следующих целей:
Соответствующее количество тепла, доступное выращиваемой культуре.
Простой и эффективный как в эксплуатации, так и в установке.
Равномерное распределение тепла по теплице.
Точный контроль нагрева с быстрой реакцией на внешний климат.
Мы используем три основные системы отопления:
Водогрейный котел под давлением.
В дополнение к системе бойлера, использование избыточной промышленной энергии.
Воздухонагреватели.
Система горячего водоснабжения под давлением
Трубопроводы системы горячего водоснабжения, находящиеся под давлением, обеспечивают наиболее энергоэффективное отопление, особенно для больших теплиц.Расположение нагревательных трубок спроектировано в соответствии с «системой Тихельмана», чтобы поддерживать одинаковую температуру по всей теплице. Нагревательные трубы должны быть размещены над головой, вокруг внешних стен и, по желанию, могут быть размещены в полу или под скамьями.
Промышленная энергия
Для повышения экономичности отопления теплиц, установок для сжигания отходов в наших конструкциях обычно используются отходящие газы или избыточная энергия промышленных предприятий.
Водонагреватели
В некоторых случаях водонагреватели, работающие на жидком топливе, газе или горячей воде, могут оказаться более экономичными, особенно для небольших теплиц. Они спроектированы для размещения в теплице в наиболее эффективном месте с наиболее экономичным размером.
Котельная
Venlo уделяет особое внимание проектированию и установке системы котельной. Компоненты имеют размер и настроены для обеспечения оптимальной эффективности. Мы можем подключить систему отопления к существующим котлам, модернизировать существующую котельную, используя наш дизайн, или поставить новую систему котельной.Котельная может состоять из следующих компонентов:
- Котлы с масляными или газовыми горелками и подмешивающими насосами.
- Расширительный бак с диафрагмой и компрессором.
- Смесительные группы с клапанами и циркуляционными насосами.
- Транспортные насосы с частотным регулированием.
- Конденсатор дымовых газов.
- Совместное поколение.
Для этих систем отопления мы постоянно стремимся обеспечить клиентов низкими эксплуатационными расходами и низкими затратами на техническое обслуживание с оптимальной эффективностью.
Гидравлическая система теплого пола | Blackdot Energy
Система водяного теплого пола — Пример: BHP Billiton — Шахта ВольвекрансПрофиль компании
Genergy является зарегистрированной ESCo (Энергосервисная компания), помогая компаниям разработать УСТОЙЧИВОЙ ПОДХОД К ПОТРЕБЛЕНИЮ ЭНЕРГИИ путем продвижения и реализации ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ проектов и альтернативных энергетических систем, ИДЕНТИФИКАЦИЯ И ИСТОЧНИК лучших в своем классе продуктов и ОБОСНОВАНИЕ ФИНАНСОВОЙ АКТИВНОСТИ инвестиции.
«В основе наших ценностей — наша страсть к окружающей среде»
Genergy с энтузиазмом относится к предоставлению энергоэффективных решений для наших клиентов. Наш опыт, исследования и разработки гарантируют, что мы сможем выявлять, закупать и разрабатывать передовые технологии, наиболее подходящие для наших местных условий. Дизайн и применение нашего решения актуальны для промышленных, крупных и бытовых сред.
GENERGY была инициирована с целью стать ведущим поставщиком альтернативной энергии, чтобы значительно снизить мировую зависимость от ископаемого топлива на основе углерода.С октября 2005 года команда Genergy сосредоточила свои усилия на поиске эффективных по цене и адаптированных альтернативных энергетических решений. Постоянно сталкиваясь с развивающимися технологиями, мы стремимся постоянно быть одинаково осведомленными.
Наши технологии
Солнечная энергия, тепловые насосы, индукционное освещение, фотоэлектрические системы, микро-инверторная технология.
Наши предложения
- Услуги по учету, анализу и консультационным услугам
- Реализация проектов в области энергоэффективности и возобновляемых источников энергии под ключ
- Оператор энергоэффективных систем / коммунальные службы
- Поощрительное администрирование (Eskom, carbon, DTi)
- Обеспечение максимальной окупаемости в течение жизненного цикла
«Стремление к сокращению выбросов парниковых газов путем предоставления энергосберегающих решений и альтернативных источников энергии, основанных на устойчивых мерах, которые являются УМНЫМИ, НАДЕЖНЫМИ, ЧЕСТНЫМИ и НАДЕЖНЫМИ» Каждому предприятию по переработке полезных ископаемых известно, что ранд, сэкономленный на накладных расходах, — это ранд, полученный для обеспечения устойчивости предприятия. К счастью для BHP Billiton Wolwekrans Colliery, их управленческая команда установила, что эти улучшения энергоэффективности их предприятия являются фантастическим способом снижения общих эксплуатационных расходов.Таким образом, когда Genergy получила возможность сотрудничать с BHP Billiton в недавно построенном подразделении, мы ухватились за эту возможность. Эта возможность позволила Genergy спроектировать, поставить, установить и ввести в эксплуатацию энергоэффективную систему горячего водоснабжения и водяную систему теплых полов с использованием солнечной тепловой технологии в качестве основного источника и теплового насоса в качестве вторичного источника. «Подобные проекты — инвестиции в будущее устойчивой переработки полезных ископаемых» Энергоэффективная система горячего водоснабжения в 4 бытовках объекта рассчитана на обслуживание до 1 000 пользователей в день при трех сменах по 8 часов.Это соответствует примерно 120 000 литров горячей воды при температуре 60 ° C в день. Из 120 000 литров горячей воды, используемой в день, примерно 15% используется в соседней прачечной для стирки и 45% используется для полов с подогревом. Объект состоит из четырех расположенных рядом бытовок. Проект был реализован в 1 фазу, начиная с размещения 500 пользователей и оставшихся пользователей в течение 5 лет. Blackdot Energy — GENERGY Wolwekrans — 06 Система водяного теплого пола — BHP BILLITON — WOLWEKRANS Введение
Традиционные методы нагрева воды, такие как нагрев электрическим сопротивлением, уже много лет используются на рынке Южной Африки с большим успехом и надежностью. С ростом цен на энергию в Южной Африке за последние несколько лет потребители стали более новаторски подходить к энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии.
Техническая оценка
Гидравлическая система подогрева полов — BHP BILLITON — WOLWEKRANS COLLIERY
Blackdot Energy — GENERGY Wolwekrans — 02
Система водяного теплого пола — BHP BILLITON — WOLWEKRANS COLLIERY
Blackdot Energy — GENERGY Wolwekrans — 04
Гидравлическая система обогрева полов — BHP BILLITON — WOLWEKRANS COLLIERY
Blackdot Energy — GENERGY Wolwekrans Bilderron 9 — 05
Система отопления Wolwekrans — 05
Решение
В общей сложности 216 плоских солнечных тепловых коллекторов, каждый площадью 2 м², были установлены под углом наклона 32 ° для обеспечения оптимальной круглогодичной производительности солнечной тепловой системы.
Плита была ориентирована на север, что позволяло получать максимальную дневную солнечную энергию. Коллекторы были установлены в 3 ряда по 6 последовательно и 3 параллельно по принципу ретикуляции Тихельмана для обеспечения равномерного давления и температуры массива солнечных коллекторов. Два встроенных циркуляционных насоса, управляемые солнечным контроллером перепада температур, обеспечивали оптимальный расход жидкости в трубопроводе внутри замкнутого контура. Трубопровод для жидкости состоит из смеси 60% воды и 40% пищевого гликоля для предотвращения замерзания и перегрева замкнутого контура.Расширительные баки использовались для обеспечения расширения и втягивания жидкости внутри замкнутого контура. Внутренние теплообменники, закрепленные внутри резервуара для хранения горячей воды, были изготовлены из гофрированного гибкого металлического шланга для увеличения площади поверхности и улучшения передачи тепла воде внутри резервуара.
- Четыре тепловых насоса с воздушным источником мощностью 92 кВт были установлены в качестве вторичной формы нагрева воды. Четыре тепловых насоса обеспечивают достаточную рекуперацию горячей воды между пиками использования даже при отсутствии солнечного излучения
- Емкости для хранения горячей воды имели общую емкость 40 000 литров, каждая из которых составляла 10 000 литров.Емкости и все связанные с ними трубопроводы изолированы и покрыты оболочкой, чтобы уменьшить потери тепла при хранении и решетке.
- Гидравлические полы с подогревом — один из самых экономичных способов обогрева помещений. Каждая бытовка была оборудована системой подогрева полов, которая нагревается внутренним теплообменником мощностью 40 кВт в каждой из емкостей-хранилищ.
Четыре тепловых насоса обеспечивают достаточную рекуперацию горячей воды между пиками использования даже при отсутствии солнечного излученияПреимущества
Достигается сокращение на 90-95% энергии, используемой для нагрева воды, таким образом, снижаются эксплуатационные расходы на установку.
Снижена рабочая нагрузка водонагревателей с тепловым насосом, что увеличивает срок их службы и снижает затраты на техническое обслуживание / замену. Сокращение выбросов углерода на 90-95% по сравнению с электрическим нагревом сопротивлением.
Срок окупаемости менее 5 лет и эффективный срок службы более 10 лет.
Повышенная стоимость объекта.
Эффективное отопление помещений, снижающее затраты на обогрев помещений и сокращающее потребление горячей воды в помещении.
Трехходовой смесительный клапан предназначен для смешивания двух входящих в него потоков (холодного и горячего) в один исходящий с заданной температурой. Эти клапаны особенно востребованы в системах горячего водоснабжения для защиты потребителей от ожогов. Также они могут обеспечивать горячую воду непосредственно от водонагревателей или накопительного типа или использоваться на предварительной стадии смешивания. Не реже используется для поддержания стабильной температуры подачи в системах теплого пола. Принцип работы.Внутреннее регулирование клапанов выполняется автоматически из-за наличия термочувствительного элемента, который контактирует со смешанным потоком и сжимается или расширяется в зависимости от отклонения температуры смеси от заданного выходного значения, тем самым увеличивая или уменьшая входы горячей или холодной воды. Как работает защита от ожогов? Большинство термостатических клапанов на рынке теперь имеют устройство защиты от перегрева — «защиту от ожогов».В случае неожиданного прекращения подачи холодной воды к клапану, подача горячей воды автоматически отключается, и таким образом предотвращается возможность подачи горячей воды потребителю. Направление потоков. В термостатическом клапане два направления потока — симметричное и асимметричное. Выбор той или иной схемы зависит от типа монтажа и простоты монтажа в конкретной системе отопления или ГВС. Рассмотрим подробнее каждый из них. GW — горячая вода; XB — холодная вода; NE — смешанная вода. Симметричная Т-образная диаграмма направления потока Холодная и горячая вода подается с противоположных сторон, перемешивание происходит посередине. Эта схема очень распространена в Европе из-за компактности клапанов. Асимметричная Г-образная диаграмма направления потока Горячая вода подается сбоку, холодная — снизу.Получил свое распространение благодаря универсальности и простоте полученного смесительного узла. Примеры внешнего вида термостатических клапанов с симметричным и асимметричным направлением потока:
Речь идет о термостатических клапанах с асимметричным режимом потока, который будет обсуждаться далее. Применение термостатических трехходовых смесительных клапанов. |
И все это приводит не только к снижению мощности котла, но и к отложению накипи в теплообменниках, что приводит к отложению накипи и разрастанию теплообменников.Это, в свою очередь, приведет к небольшому сроку службы котельного оборудования.
Использование клапанов вариантов 1 и 2 невозможно, так как у них низкая пропускная способность!
Например, 180 градусов.
Принцип работы и расчет 
Среди делегатов, проживающих в одном из отелей Филадельфии, произошла вспышка ранее неизвестного заболевания, от которой за месяц заболели 34 из 220 человек.
Кроме того, последний на линии потребитель может не дождаться горячей воды с нормативными параметрами.
Также их можно использовать при реконструкции существующих систем горячего водоснабжения.Двухтрубная система обогрева за счет движения теплоносителя. Особенности устройства и примеры отопительных контуров с насосной циркуляцией
В двухтрубных системах отопления часто используется попутное движение теплоносителя. Почему? В чем его преимущества? Чем хуже тупиковая схема?
Итак, сопутствующее движение теплоносителя — это такое движение теплоносителя, при котором вода течет по подающему и обратному патрубкам в одном направлении (рис.1). Со встречной (тупиковой) все как раз наоборот (рис. 2)
Рис. 1 Схема двухтрубной системы отопления с попутным движением теплоносителя.
Рис. 2 Схема двухтрубной системы отопления с тупиковым движением теплоносителя.
Рассмотрите и то, и другое с точки зрения гидравлики и балансировки, длины трубопроводов и установки.
I. Гидравлика и балансировка.
Под гидравликой подразумевается прямой расчет потерь давления в ответвлениях / кольцах.Балансировка — это соединение ответвлений друг с другом, а именно, мы стремимся к тому, чтобы все кольца / ответвления имели одинаковую потерю давления. При расчете потери давления в сети нам необходимо рассчитать потерю давления в главном циркуляционном кольце (самом нагруженном и самом длинном) и в остальных кольцах, чтобы связать их с главным циркуляционным кольцом. Все просто: если в одном кольце потеря давления меньше, чем в другом, то вода будет стремиться именно к этому контуру, следовательно, в других кольцах будет мало.Это значит, что мы не получим требуемый поток теплоносителя в каждой ветви и, соответственно, необходимую теплоотдачу от отопительных приборов, в этом случае система считается неуравновешенной. Гидравлика для сопутствующего движения теплоносителя на удивление проста. Если у вас есть ветка радиаторов такой же мощности и габаритов (рис. 3), то достаточно рассчитать потери давления в контуре через любой радиатор, в остальных контурах величина потерь давления такая же. По умолчанию система имеет гидравлическое соединение, т.е.е. сбалансирован и не требует предварительной настройки радиаторных клапанов.
Рис. 3 Схема с попутным движением теплоносителя при одинаковой мощности устройств.
Однако, если мощность нагревательных устройств разная или они имеют другой размер (что влияет на значение местного сопротивления устройства), то вам придется учитывать потери в каждой цепи и подключать устройства к каждой. другие с помощью термостатических вентилей (рис. 4).
Рис. 4 Схема с попутным движением теплоносителя при различных силовых устройствах.
При использовании встречного потока в любом случае учитываются потери давления в каждом контуре, и на каждом устройстве устанавливается термостатический клапан. Но, можно сказать, что в случае установки термостатических клапанов на устройства с параллельной схемой потока, скорее всего, настроек клапана хватит для балансировки. Если у нас тупиковая схема, то на первом устройстве на ответвлении (рис. 5) мы должны выставить максимальную настройку, т.е. максимально подтянуть сечение, а если система очень длинная, настройки клапана может не хватить или, если выставим максимальную настройку, сечение уменьшится, чтобы вода не попадала в нагреватель.
Рис. 5 Установка клапана — схема с тупиковым движением теплоносителя.
По критерию «Гидравлика и балансировка» предпочтительнее схема с попутным движением теплоносителя.
Однако в такой схеме есть один подводный камень. В этой схеме есть так называемые «точки равного давления». Если в этом месте подключения к водонагревателю подсоединить к магистрали, вода в прибор не потечет. Что это за точки? Предлагаю вам ознакомиться с рисунком 6.
Рис.6 Точки «равного давления» — схема с попутным движением теплоносителя.
Из рисунка видно, что эти точки расположены в середине контура, но в случае более сложной компоновки сложнее предсказать, где эти точки находятся. И физика здесь проста: в точке 1, расположенной на подающей трубе, и в точке 2, на обратной стороне, давление одинаковое, и поскольку между этими точками нет разницы давлений, вода не течет через устройство.
Совет: старайтесь избегать таких точек и подключайте устройство подальше от них!
II. Длина трубопровода и установка.
Часто схема проезда требует более длинных путей, но это не всегда так. Все зависит от помещения и расположения приборов. Что касается монтажа, то тупиковый контур проще монтировать хотя бы потому, что диаметры параллельных участков и размеры арматуры не отличаются. По критерию «Протяженность и монтаж трубопровода» более оптимальной является тупиковая схема.Для простоты и удобства сравнения приведенные выше факты о схемах движения охлаждающей жидкости представлены в сводной таблице 1.
Таблица 1. Сравнение схем движения охлаждающей жидкости, связанной с тупиком
Схема гидравлической жидкости
Обустройство системы отопления — задача ответственная и достаточно сложная. Есть много разновидностей строительства. Считается наиболее доступным сооружением с естественной циркуляцией, не требующим установки дополнительного оборудования.Однако чтобы свести к минимуму главный недостаток такой конструкции — низкое давление циркуляции, потребуется установка труб большого диаметра. Что приводит к проблемам с выбором радиаторов и удорожает трубопровод. Таким образом, более практичными оказываются системы отопления с помповой циркуляцией, которые могут работать с любыми типами радиаторов и трубопроводами малого диаметра большей длины.
Как видно из названия, отличительной чертой системы является наличие промывочной охлаждающей жидкости.Нагретая до необходимой температуры вода с помощью насоса по подающей трубе направляется в отопительный прибор. Охлаждаясь, по обратным трубам поступает в котел. Кроме того, в системе обязательно присутствует расширительный бачок, помогающий создавать стабильное давление и принимающий объем теплоносителя, увеличивающийся при нагревании.
Встроенный насос перемещает теплоноситель по трубопроводам, обеспечивая тем самым оптимальное давление и максимальный эффект от использования системы
Циркуляционная и расширительная трубы бака должны входить в обратную линию перед насосом.При этом расстояние между участками подключения составляет не менее 2 м. Нижняя часть расширительного бачка находится на высоте не менее 800 мм над самой высокой точкой конструкции. Для облегчения удаления воздуха из системы необходимо обеспечить соответствующее движение теплоносителя. Для этого подводящий трубопровод прокладывают лифтом в сторону дальнего стояка, а на самых высоких участках монтируют проточные воздухосборники.
На основания стояков обычно устанавливаются сальниковая пробка, обеспечивающая возможность отключения их от системы.На входных участках отопительных приборов устанавливаются регулирующие клапаны. Скорость движения теплоносителя в трубах имеет определенные ограничения, иначе при работе отопления будет слышен шум. Так для жилых помещений это значение составляет 1,5, 1,2 и 1 м / с при диаметрах трубопроводов 10, 15 и 20 мм.
Существует несколько разновидностей системы. Они делятся на:
- По расположению стояков на конструкции с горизонтальными и вертикальными стояками.
- Для монтажа питающей линии для опций с нижней и верхней разводкой.
- По способу подключения отопительных приборов на двухтрубные и однотрубные. №
- По схеме магистрали к приборам с попутным движением теплоносителя и тупикам.
Рассмотрим все варианты подробнее.
Горизонтальный и вертикальный стояк?
Горизонтальная система предполагает подключение радиаторов к одному стояку, который лучше всего разместить за пределами жилой комнаты: в коридоре или на лестничной клетке.Главное преимущество такого варианта — экономия труб и меньшие затраты на установку. К недостаткам можно отнести некоторые сложности в эксплуатации и склонность к просвещению в системе. Для их выпуска на радиаторы обычно устанавливают краны Маевского. Горизонтальная конструкция чаще всего применяется в одноэтажных домах большой площади.
Горизонтальное расположение системы позволяет сэкономить на трубах и установке. Однако такая система имеет склонность к проветриванию, что требует установки дополнительного оборудования, например крана Маевского
.При устройстве вертикальной системы все отопительные приборы выводятся на вертикальный стояк.Такой способ позволяет индивидуально соединить каждый этаж многоэтажного дома. Главное достоинство — при эксплуатации не образуются воздушные пробки. Однако устройство вертикального варианта системы обойдется немного дороже, чем горизонтального.
Вертикальная конструкция не склонна к появлению воздушных пробок при работе, но дороже в компоновке
Нижняя или верхняя проводка?
Устройство с нижней разводкой монтируется таким образом, чтобы впускной и выпускной патрубки располагались под радиаторами.Система обеспечивает небольшой уклон для борьбы с пробками. С этой же целью конструкция оснащена кранами Маевского. Несомненным плюсом, который дает нижняя разводка, является введение отопления в работу поэтапно, по мере возведения полов. Что может быть очень актуально для индивидуального строительства.
Конструкции с нижней разводкой предполагают размещение котла и магистралей ниже уровня радиаторов, что позволяет поэтапно вводить систему отопления в эксплуатацию
Верхняя разводка предполагает размещение подводящей трубы над нагревательными приборами.Чаще всего его монтируют на чердаке или в межпотолочном пространстве. Теплоноситель поднимается вверх и оттуда распределяется по помещению. В этом случае обратный патрубок всегда устанавливается под радиатором. В самой высокой точке конструкции монтируется расширительный бачок, который выполняет свои функции и отвечает за устранение возможности возникновения воздушных пробок. Система не подходит для зданий с плоской крышей.
Однотрубная или двухтрубная
Основной отличительной чертой однотрубной конструкции является одна труба, к которой подключается нагреватель.Радиаторы подключаются последовательно. В каждом из них теплоноситель охлаждается и подходит для последующих устройств с более низкой температурой. Таким образом, последний в цепочке батарей намного холоднее первого. Преимущество системы — относительно невысокая стоимость комплектующих и монтажа. Однако есть существенные недостатки.
Первая — это невозможность регулировать температуру радиаторов. Вы не можете ни уменьшить, ни увеличить теплоотдачу, ни отсоединить аккумулятор от системы.Однако при установке устройств с помощью специальной перемычки, называемой байпасной, при необходимости можно выключить радиатор. Но косвенный обогрев помещений с помощью подающих труб и стояка будет продолжаться.
Однотрубная система отопления не предполагает возможности регулирования температуры теплоносителя в радиаторах, к тому же в каждый последующий нагреватель в цепи поступает меньше горячей воды
Второй существенный недостаток — это разница температур последовательно включенных нагревателей.Чтобы его максимально выровнять, можно выбрать разные размеры. В этом случае самый маленький должен быть первым, а площадь всех последующих постепенно увеличивается. Однако внешний вид комнат, в которых будет располагаться система, может пострадать от такого разнообразия.
Предположим, что к каждому радиатору подведена и выпускная труба. Таким образом, теплоноситель в оборудовании сливается в котел, а не попадает в следующее устройство. Это позволяет подавать воду в радиаторы примерно одинаковой температуры.Система лишена недостатков однотрубных конструкций. В нем могут использоваться трубы меньшего диаметра и соединения меньших размеров, что делает конструкцию более эстетичной и позволяет использовать ее при скрытом монтаже, например, в стяжке для пола.
Отличительная особенность двухтрубной системы: впускной и выпускной трубопроводы подходят для каждого радиатора, что позволяет поддерживать одинаковую температуру теплоносителя на пути ко всем приборам
Параллельное подключение двухтрубных радиаторов очень удобно.При установке на каждое устройство устанавливается кран, позволяющий регулировать температуру оборудования. При необходимости его можно использовать для отключения аккумулятора от системы и его замены или ремонта. Существуют модели терморегуляторов, позволяющих регулировать температуру в помещении автоматически. Главный недостаток двухтрубных конструкций — большее количество, необходимое для обустройства. Это делает систему более дорогой и затрудняет установку.
Тупик и связанные схемы
Тупиковая конструкция предполагает, что движение охлаждаемого теплоносителя в обратном трубопроводе будет противоположным направлению движения нагретого в подающем.В такой системе длина циркуляционных колец разная. Для приборов, расположенных на наибольшем удалении от котла, максимальная длина циркуляционного кольца. По мере приближения оборудования к котлу длина циркуляционного кольца уменьшается. Поэтому добиться равномерного нагрева всех отопительных приборов достаточно сложно. Те, что ближе к основному стояку, всегда лучше прогреются.
Еще одна проблема: точное выравнивание циркуляционных колец.Особенно в том случае, когда нагрузка на ближайший к основному стояк невелика. Однако, несмотря на все недостатки, тупиковые системы являются одними из самых экономичных. Чтобы нивелировать свои «минусы» на практике, сокращают общую протяженность магистралей и монтируют несколько небольших конструкций вместо одной длинной. Таким образом, можно добиться возможности хорошей горизонтальной регулировки системы.
Устройства с попутным перемещением отличаются одинаковой длиной циркуляционных колец.Благодаря этому все нагревательные устройства работают в абсолютно одинаковых условиях, что дает равный нагрев всех батарей независимо от их удаления от основного стояка. Причем такие системы используются ограниченно, так как для их обустройства требуется больше труб, чем для тупиковой конструкции. Чаще всего их устанавливают в тех случаях, когда стыковка циркуляционных колец в пределах, рекомендованных СНиП, невозможна.
Насосное циркуляционное отопление практичнее и эффективнее. Насос, встроенный в конструкцию, обеспечивает оптимальную скорость движения жидкости в трубах, что позволяет получить максимально возможный эффект от использования системы отопления.Разнообразие вариантов обустройства дает возможность подобрать оптимальную для ваших условий конструкцию, которая обеспечит максимально комфортные условия в отапливаемом доме.
Соответствующая компоновка трубопровода отопления отличается тем, что является саморегулирующимся. Если он собран правильно, то после установки его не нужно настраивать. На каждом радиаторе в этой системе должна быть одинаковая разница давлений между подающей и обратной магистралью. Каждый нагреватель в соответствующем контуре работает в одинаковых гидравлических условиях.
Как происходит поездка
Такая же разница в давлении на радиаторы возникает, потому что сумма длин подачи и возврата одинакова для каждого из них. Это хорошо видно на схеме. Возьмите любую батарею из системы и оцените общую длину подводящего и выпускного трубопровода к котлу.
Тех. все отопительные приборы автоматически находятся в одинаковых условиях, и это именно то, чего добиваются другие схемы путем точной настройки, а иногда и не достигаются. Например, схема излучения имеет сложную схему, где каждая батарея соединена длинной парой трубопроводов с одним коллектором.Длина этих трубопроводов разная, радиаторы взаимно влияют друг на друга, поэтому систему необходимо тщательно регулировать.
Диаметр труб
Желательно, чтобы диаметр магистрального трубопровода (как подающего, так и обратного) был одинаковым по всему кольцу, за исключением присоединения последнего радиатора. Где от точки разветвления до предпоследней, можно использовать меньший диаметр, потому что это будет не сеть, а ответвление до последнего нагревателя в цепи.Те. последний сегмент и подача и возврат могут быть меньшего диаметра.Воздействие на сеть значительного диаметра необходимо для обеспечения таких же условий для радиаторов. Те. так что эта «поездка» будет сбалансированной системой, в которой все батареи стабильно работают в одинаковых условиях.
Если начать «поиграть» в экономию и уменьшить диаметр линии в сторону жидкости (ведь с каждой веткой требуется меньше), то очень просто сделать так, чтобы группа последней радиаторы всегда будут холоднее, т.е.е. система окажется сложной в настройке.
Таким образом, для небольшого дома с 6-8 радиаторами от котла прокладывается трубопровод диаметром 26 мм (наружный для металлопластика, для полипропилена и других материалов — другие значения), далее к предпоследнему устройству, 16 мм. Напротив, для обратки — от первой батареи 16 мм, затем от второй — кольцо 26 мм к котлу.
Но это всего лишь пример для небольшой системы, и если дом большой, то диаметр магистрали может потребоваться больше, чтобы трубопровод не шумел на конечных участках, чтобы скорость в нем не превышает 0.7 м / с. Определить необходимый диаметр можно простым подбором подключаемой мощности, пример расчета можно найти на этом ресурсе.
Всегда ли нужно ездить
Сопутствующая система отопления дороже тупиковой, на 20 процентов. Перерасход денег связан с использованием труб большого диаметра, а особенно их фитингов — тройников на ответвлениях радиаторов и переходников на меньший диаметр, к которым подключаются радиаторы.В тупиковой схеме диаметры труб будут меньше, так как вся мощность делится на 2 и более плеч, на выходе из котла.
Особенно громоздко становится, когда нет возможности проложить трубы по кольцу по периметру дома — от выхода котла до входа в него. Затем возвратная линия должна быть возвращена так же, как была уложена корма.
Получается сложная петля из трех магистральных трубопроводов большой толщины. Этого следует избегать и переходить к более простой тупиковой схеме для конкретных обстоятельств.
Обычный переход в тупиковую систему происходит при уменьшении количества радиаторов до 10 и менее. Тогда появляется возможность уравновесить радиаторы в тупиках и сами плечи без особого увеличения мощности насоса.
Если в плече 3, 4 и даже 5 радиаторов нет проблем с балансировкой всех радиаторов и плеч в тупиковой цепи отопления.
А если на плечах придется разделить те же десять радиаторов, что и 6 и 4, то лучше сделать саморегулирующуюся поездку, так как при 6 отопительных приборах и неравных тупиках придется без надобности увеличивать мощность насоса и «зажать» расположенные ближе к нему батарейки.
Осложнения создания параллельной системы отопления и ее настройки
Если, как рекомендовано, диаметр трубопроводов будет одинаковым, а радиаторы будут расположены на одной высоте, а также, если их будет не слишком много разница в мощностях радиаторов, то проблем с системой быть не может. Точнее, проблемы типа «3-й радиатор не греет» возникают только из-за ошибок монтажа. Например, полипропилен паяли с наплавками и внахлест по внутреннему диаметру.
Но если есть факторы, которые отрицательны для системы, упомянутые выше, то могут возникнуть различия в работе радиаторов.
- На входе будет больше охлаждающей жидкости.
- Слишком мощный не сможет развить его до максимума, а при увеличении подачи насоса самые маленькие батареи начнут шуметь из-за своей высокой скорости.
- Подключены трубопроводом уменьшенного диаметра (последний не в счет), скорее всего, они не будут развивать мощность, так как давление на них будет меньше.
В целом по ходу схема стабильная, но «тендерная» — не нарушайте правила ее создания, и все будет работать как положено.
Остается только объединить очень мощные радиаторы с другими, потому что если не решить, то система будет … вообще неприменима.
Возможно, что в теплице нам понадобится один обогреватель на 5 кВт, а в туалете — 0,5 кВт. При настройке насоса и трубопроводов на 5 киловатт мы приложим повышенное давление к батарее в унитазе и слишком сильно увеличим скорость через нее.
А решение конфликта грузоподъемностей такое же, как и в плечевой схеме — балансировочные краны. Они должны стоять хотя бы на самых маленьких радиаторах в пути, защищая их от высокого давления.
Но если радиаторы управляются локальными термоголовками, то возможна ситуация, когда часть отключена, а некоторые, оставшиеся в эксплуатации, начнут шуметь из-за повышенного потока. Поэтому балансировочные краны следует устанавливать сразу на все отопительные приборы при создании параллельной схемы отопления дома.
Остается один из главных вопросов — возможно ли собрать попутную систему отопления дома своими руками? Конечно вы можете. Но нужно обратить внимание и на освоение следующих вопросов.
Выбор типа труб и их диаметра, выбор радиаторов по мощности, трубопровод котла, трубопровод радиатора, правильный выбор арматуры, методы монтажа, приемы и проблемы с выбранным трубопроводом, обучение установке .В принципе, даже новички в сантехнике подобрали отличные работоспособные системы отопления из современных материалов. Вполне вероятно, что так будет и дальше.
Одной из самых популярных разновидностей систем отопления в наше время является так называемая петля Тихельмана. Схема эта довольно простая, но при электромонтаже в этом случае, конечно, нужно придерживаться определенной технологии. Перед установкой такой системы в обязательном порядке необходимо составить подробный проект, сделав все необходимые расчеты.
Что такое система и как она монтируется
Контур обогрева петли Тихельмана на самом деле очень прост.В этом случае подающая труба проходит обычным образом — то есть от котла до последнего радиатора. Реверс монтируется к отопительному блоку не от последней батареи (как в обычных тупиковых системах), а от первой. При такой разводке сумма длин всех труб, подключенных к каждому радиатору, одинакова. То есть на последнюю батарею идет длинная подача, а от нее забирается короткая отдача. С первого радиатора — соответственно наоборот.
Преимущества системы
Эта электрическая схема имеет следующие преимущества:
отсутствие необходимости в сложной балансировке;
равномерное отопление всех комнат в доме;
работают с максимальной эффективностью.
В тупиковых двухтрубных системах радиаторы, расположенные рядом с котлом, всегда нагреваются сильнее, чем установленные в удаленных помещениях. Чтобы исправить ситуацию, в таких схемах используются балансировочные краны. С их помощью ограничивается количество теплоносителя, проходящего через расположенные ближе к котлу батареи. Но даже балансировка таких систем не позволяет задействовать все радиаторы на полную мощность. Кроме того, при такой схеме необходима установка более мощного насоса.
Соответствующая петля Тихельмана полностью лишена подобных недостатков. Все батареи в нем работают в абсолютно равных условиях. То есть его не нужно балансировать.
Недостатки системы
Конечно, такая схема подключения имеет не только достоинства, но и недостатки. В тупиковых системах диаметр магистрали обычно сужается по направлению теплоносителя. Делается это в основном в целях экономии. В сопутствующих системах такая схема не применяется.В этом случае по понятным причинам трубы одинакового диаметра прокладывают по периметру помещения. То есть экономить на стоимости магистралей и арматуры при такой схеме разводки невозможно.
В каких случаях рекомендуется монтировать
Поскольку монтаж сопутствующей системы отопления стоит дороже, чем обычный тупик, рекомендуется использовать ее только в больших домах со значительным количеством радиаторов. То есть там, где балансировка существенно влияет на работу циркуляционного насоса.
Также необходимость сборки такой системы ставится под сомнение в тех случаях, когда трубы в силу особенностей планировки не могут быть протянуты по периметру помещения. В этом случае придется делать дорогостоящую трехтрубную систему, запуская обратку длинной петлей. И это обычно дорого с финансовой точки зрения.
диаметр трубы
Конечно, составление детального проекта — это то, что установка отопления требует петли Тихельмана в первую очередь.Расчет системы в этом случае проводится обычным образом. Чтобы определить требуемый диаметр трубы, сначала необходимо рассчитать желаемую тепловую мощность системы. Сделать это можно по формуле Q = (V * Δt * K), где V — объем дома, Δt — разница температур в помещении и на улице, K — коэффициент теплопотерь. Последний параметр зависит от степени изолированности задачи.
Далее необходимо определить скорость теплоносителя в магистралях.Диапазон значений оптимального показателя в этом случае составляет от 0,36 до 0,7 м / с. Все полученные данные в конечном итоге следует подставить в специальную таблицу размеров труб. Чаще всего в таких системах для обратки и подачи закупается металлопластик диаметром 26 мм. Радиаторы соединяются отрезками 16 мм.
Объем воды в системе
Конечно, для того, чтобы система обогрева петли Тихельмана работала эффективно, перед ее установкой также следует рассчитать необходимый расход теплоносителя.Чтобы определить этот параметр, следует сначала рассчитать теплопотери здания. Сделать это можно по формуле G = S * 1 / Po * (Tv — Tn) k. Здесь Po — сопротивление теплопередаче, Tv и Tn — температура воздуха на улице и в доме, а k — понижающий коэффициент. Первый и последний показатель определяются из таблиц в зависимости от особенностей конструкции здания. Собственно расход теплоносителя рассчитывается по формуле Q = G / (c * (T1-T2)), где:
- с — удельная (4200),
- T1 — его температура в обратке,
- Т2 — в подающей трубе.
Последние два параметра определяются с учетом коэффициента нелинейности теплоотдачи радиаторов. В конечном итоге разница между их значениями должна быть примерно 15-20 С.
Специальные программы
Конечно, можно сделать петлю Тихельмана и вручную. Но лучше использовать специальную программу. Все, что нужно будет сделать в этом случае, это ввести данные, запрошенные программой, в форму. В большинстве случаев такое программное обеспечение, к сожалению, продается за деньги.Однако некоторые разработчики предоставляют его демонстрационные версии или предлагают бесплатные варианты с ограниченным функционалом, которых для расчета системы отопления обычного загородного дома вполне может хватить.
Петля Тихельмана на два этажа и более
Чаще всего такую систему отопления монтируют в одноэтажных домах большой площади. Именно в таких домах он работает наиболее эффективно. Однако иногда такую систему собирают и в двух-трехэтажных домах. При электромонтаже в таких домах следует придерживаться определенной технологии.По схеме Тихельмана в этом случае связывают не каждый этаж отдельно, а все здание. То есть поддерживается равная сумма длин обратного и подающего трубопровода для каждого радиатора дома.
Таким образом, петля Тихельмана на двух этажах собирается по особой схеме. Также специалисты считают, что использовать только один в этом случае нецелесообразно. Если есть такая возможность, стоит установить по одному подобному устройству в каждом доме на каждом этаже.В противном случае при выходе из строя единственного насоса отопление во всем доме сразу отключится.
Особенности монтажа: при необходимости балансировки
Как уже было сказано, регулировка количества теплоносителя, проходящего через радиаторы, проходная система отопления не требует петли Тихельмана. Но только при установке в здании радиаторов такой же мощности. Однако в больших домах такая схема сборки системы отопления применяется редко. Например, слабые радиаторы обычно устанавливают в котельной и других подсобных помещениях, а в жилых комнатах — более мощные модели.Конечно, всем этим батареям потребуются разные воздуховоды. Если расход теплоносителя рассчитан на слабые радиаторы, на мощные его будет недостаточно. При обратных схемах — в небольших батареях начнут возникать гидравлические шумы. Чтобы этого не произошло, устанавливают балансировочные краны.
Этапы установки
Система отопления собирается по данной схеме обычным образом. Т.е.:
Котел навесной . Высота помещения, в котором он будет установлен, должна быть не менее 2-х.5 мес. В этом случае минимально допустимый объем помещения составляет 8 м3. Котел обычно выбирают из расчета, что на 10 кВт площади требуется 1 кВт мощности.
Радиаторы смонтированы. Самый популярный вид оборудования — биметаллические батареи. Перед монтажом радиаторов следует сделать разметку. Это отопительное оборудование обычно крепится на специальных кронштейнах.
Сами трассы протянуты. Чаще всего их используют для сборки систем отопления, в том числе сопутствующих.К их достоинствам можно отнести простоту монтажа, способность выдерживать даже очень высокие температуры и долговечность.
Установлен циркуляционный насос. Это устройство обычно монтируется в непосредственной близости от котла на обратном трубопроводе. Врезать его нужно через объездную дорогу с тремя кранами. Перед циркуляционным насосом необходимо установить фильтр. Эта добавка значительно продлит срок его службы.
Установлены расширительный бак и группа безопасности. Первый подключен к обратке через одну трубу.Конечно, для системы Тихельмана нужно выбрать расширительный бачок мембранный. Группа безопасности обычно идет в комплекте с котлом.
Особенности планировки помещений могут усложнить сборку такой системы. Например, в любом случае багажник придется тянуть в районе двери. В подсобных помещениях допускается прокладка труб поверх проема. Ведь в этом случае дизайну помещения обычно не уделяют особого внимания. В жилых помещениях трубу чаще всего протягивают под дверью.Для этого может потребоваться проделать такую процедуру, как пробивка стяжки. Если по каким-то причинам протяжку под дверью сделать нельзя, обратная труба возвращается в то же место, откуда пришла корма. В этом случае в системе появляются участки, в которых проходят не две, а три трубы. Такая схема иногда применяется в частных домах. Но собрать систему отопления стоит немало. Поэтому, как было сказано выше, в этом случае стоит подумать об использовании коллектора или тупиковой схемы.
Мнение владельцев загородных домов о системе
По мнению большинства владельцев загородной недвижимости, эта схема действительно очень эффективна — петля Тихельмана. Отзывы о такой системе заработали просто отлично. При правильной конструкции и сборке в доме устанавливается очень комфортный микроклимат. Более того, само оборудование редко выходит из строя и служит долго.
О петле Тихельмана хорошо отзываются не только владельцы жилых домов, но и владельцы коттеджей.Система отопления в таких постройках в холодное время года часто используется нерегулярно. Если разводка выполняется по тупиковой схеме, то при включении котла помещения прогреваются крайне неравномерно. С проходной системой таких проблем, конечно же, не возникает. Но собрать отопление по такой схеме действительно дороже, чем по тупику.
Стоит ли монтировать самостоятельно
Как уже можно понять из всего вышесказанного, обогреватель «Петля Тихельмана» имеет довольно простую конструкцию.В любом случае собрать его не сложнее, чем обычную тупиковую систему. Однако следует учитывать, что петлю Тихельмана чаще всего монтируют в домах очень большой площади. Сборка систем отопления в таких постройках уже сама по себе имеет массу нюансов. К тому же расчет коммуникаций для такого объекта должен быть максимально точным. Просто брать средние значения (10 кВт котла на 1 м 2 помещения, диаметры труб 26 и 16) в этом случае не получится.Сделать правильные расчеты по таблицам и даже с помощью соответствующих программ самостоятельно будет довольно сложно. Поэтому для проектирования и установки системы Tichelman Loop в большом доме все же стоит нанять специалистов.
Двухтрубная система отопления, в которой теплоноситель подается по подающей трубе, а затем, пройдя через отопительный прибор, попадает в обратную трубу, является одной из самых распространенных.
Есть два типа двухтрубных систем отопления:
- тупиковая система отопления Система отопления
- с попутным движением воды, также называется системой Тихельмана , в честь инженера, который разработал и успешно применил ее на практике.
Недостатки тупиковой двухтрубной системы отопления
В тупиковой системе отопления теплоноситель попадает в отопительный прибор, затем в обратную трубу, по которой движется к котлу. Чем ближе радиатор к котлу, тем интенсивнее процесс теплоотдачи. И наоборот, чем дальше от котла находится отопительный прибор, тем длиннее путь теплоносителя к нему и тем меньше подвод его тепловой энергии. В результате в помещении ближе к котлу жарко, а в удаленных — наоборот прохладно.
Для того, чтобы исключить такое «искажение» в отопительной системе, его балансировка применяются, используя запорные клапаны и трубы различного диаметра, изменение скорости потока теплоносителя отдельно для каждого нагревательного устройства.
В свою очередь, запорная арматура создает в системе отопления дополнительное сопротивление, для преодоления которого необходимо установить более мощный циркуляционный насос. В то же время установка слишком мощного циркуляционного насоса может вызвать в системе отопления гидравлический шум, что может привести к нежелательным последствиям в ее работе.
Еще одним недостатком тупиковой системы отопления является сам процесс балансировки. Делая это в ручном режиме, получить желаемый результат и равномерно обеспечить теплом весь дом может быть очень сложно, а управление нагревом отопительных приборов в автоматическом режиме может быть дорогостоящим.
Всех этих недостатков лишена система отопления Тихельмана.
Что такое контур отопления с движением воды?
В системе Тихельмана циркуляционные контуры каждого нагревательного прибора равны по длине.В результате теплоноситель, движущийся к первому радиатору, проходит по тому же пути, что и теплоноситель, движущийся к самому удаленному нагревательному устройству. В результате все радиаторы в системе отопления, сколько бы их ни было, находятся в равных условиях эксплуатации и получают одинаковое количество тепловой энергии. Систему отопления Тихельмана не нужно балансировать.
Для перемещения теплоносителя в системе отопления Тихельман создается контур общей длины, состоящий из двух трубопроводов: подающего и обратного.Форма контура напоминает петлю, расположенную по периметру отапливаемого помещения. Неслучайно такая схема нагрева называется петлей Тихельмана.
Следует отметить, что и при подаче, и при возврате теплоноситель движется в одном направлении. Отсюда и другое название: «схема с попутным движением теплоносителя».
Как и в тупиковой схеме, подводящий трубопровод подключается к каждому нагревательному устройству поочередно. Отличие обвязки заключается в установке обратного патрубка.Если в тупиковом контуре теплоноситель из первого радиатора попадает в обратную трубу и сразу идет в котел, то в контуре Тихельмана он должен пройти через обратную трубу на расстояние, равное длине трубы от котла до последний нагревательный прибор.
Это означает, что у первого радиатора самая короткая подающая труба, но самая длинная обратная труба, а у последнего радиатора, наоборот, самая длинная подающая труба, но самая короткая обратная труба.В результате общая длина подающего и обратного патрубков каждого отопительного прибора равна друг другу. Для увязки всех радиаторов можно использовать трубы одинакового диаметра, сделав исключение для подачи первого отопительного прибора (можно использовать трубу меньшего диаметра, если основная установка d = 26 мм, то здесь d = 16 мм )
Аналогичным образом монтируется последний радиатор, в котором обратка может быть меньшего диаметра, чем подающая.
Достоинства и недостатки системы отопления Тихельман
СистемыТихельмана широко применяются при монтаже систем отопления с большим количеством радиаторов (от 8 и более устройств), балансировка которых может быть затруднена.
Использование системы Тихельмана дает отличный результат, но в то же время нельзя забывать и о недостатках, среди которых следует выделить:
- Большая протяженность трубопровода — в среднем на петлю Тихельмана уходит на 15-20% больше труб , чем монтаж тупиковой схемы.
- Невозможность монтажа везде — ведь во многих домах архитектура просто не позволяет проложить петлю по периметру конструкции.
Заключение
Система отопления Тихельмана — это вариант двухтрубной системы отопления, не нуждающейся в балансировке. Он отлично подходит для одноэтажных домов и с успехом может использоваться для отопления. загородные дома и коттеджи.
Действительно, система Тихельмана стоит немного дороже обычной двухтрубной системы отопления, но при этом проста в эксплуатации.
Что такое система обратного возврата?
Примечание редактора: Джефф Сайнс является членом команды Рэя Харди в Engineered Software, Inc.
Как добиться равного расхода компонентов в вашей трубопроводной системе с минимальным прерыванием и точной настройкой регулирующих клапанов? В системах с несколькими ответвлениями и петлями поток будет идти по пути наименьшего сопротивления. В неконтролируемой системе будет естественная разница в потоках к компонентам с общим источником.
На это влияет множество факторов, включая размер трубы, длину, шероховатость, материал, фитинги, изгибы и многое другое.Я даже видел, как операторы добавляли дополнительные изгибы и фитинги на одну ветку, чтобы соответствовать геометрии другой, чтобы поддерживать равный поток через каждую ветку. Хотя это должно работать, оно имеет множество недостатков, таких как дополнительные затраты на компоненты, снижение общей эффективности системы и проблемы, когда компоненты выходят из строя и необходимо производить ремонт.
Изображение 1. Замкнутая система обратного возврата. ( Изображения любезно предоставлены автором )Один из вариантов, который потенциально может помочь, — это система обратного возврата.Хотя многие инженеры не слышали об этом простом приеме, он в течение многих лет широко использовался в отрасли отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), чтобы помочь сбалансировать потоки. HVAC имеет много идентичных устройств, требующих равного количества потока, таких как бойлеры и чиллеры, а также их соответствующие излучатели тепла. Это может относиться к любому количеству процессов, от сложных, где требуется надежность и повторяемость оборудования, до простого заполнения нескольких резервуаров с одинаковой скоростью.
Самый простой способ запомнить основы системы обратного возврата — использовать аббревиатуру LIFO (Last In, First Out).
Изображение 2. Замкнутая система с прямым возвратомСистема обратного возврата — это тип замкнутой системы, в которой возвратный коллектор подключен к наиболее удаленной гидравлически нагрузке, как показано на рисунке 1. По сравнению с системой прямого возврата на рисунке 2, где возвратный коллектор подключен к ближайшей нагрузке. к насосу система обратного возврата распределяет потоки и давление более равномерно по системе, делая ее по своей сути сбалансированной.
Внутренний баланс системы обратного возврата может быть показан при моделировании в компьютерном программном обеспечении и расчетах систем.Давайте сначала посмотрим на распределение давления и расхода в системе прямого возврата. На рисунке 3 показана система прямого возврата без контроля нагрузок и насос, рассчитанный на 450 галлонов в минуту (галлонов в минуту), рассчитанный на 150 галлонов в минуту при каждой идентичной загрузке.
Изображение 3. Рассчитана система прямого возврата. Насос рассчитан на 450 галлонов в минутуДавление на входе для каждой нагрузки уменьшается по мере удаления нагрузки от выхода насоса, а давление на выходе каждой нагрузки уменьшается по мере приближения нагрузки к всасыванию насоса.Это создает больший перепад давления на нагрузке 1 и уменьшение перепада давления на каждой нагрузке, чем дальше от подающего насоса находится ответвление. Этот профиль перепада давления вызывает снижение расхода с 155,9 галлонов в минуту при Нагрузке 1 до 145,9 галлонов в минуту при Нагрузке 3, изменение 10 галлонов в минуту (или 6,4 процента) от минимального до максимального расхода. Давление и расход приведены в таблице 1.
Таблица 1. Распределение давления и расхода в системе прямого возвратаНа рисунке 4 показаны расчеты для идентичной системы за исключением дополнительной длины трубопровода на возвратном коллекторе для создания системы обратного возврата.
Изображение 4. Расчетная система обратного возврата. Насос рассчитан на 450 галлонов в минутуКак и в случае с системой прямого возврата, входное давление для каждой нагрузки уменьшается по мере удаления нагрузки от насоса. Однако, когда возвратный коллектор подключен к нагрузке 3, давление на выходе уменьшается от нагрузки 1 к нагрузке 3 (в противоположность системе прямого возврата). Это приводит к меньшему изменению дифференциального давления для каждой нагрузки в системе. Собственный баланс этой системы обратного возврата дает изменение расхода в 4 раза.4 галлона в минуту, или всего 2,9 процента. В таблице 2 приведены данные о распределении давления и расхода в системе обратного возврата.
Таблица 2. Распределение давления и расхода в системе обратного возврата.Следует отметить несколько дополнительных моментов относительно результатов расчетов для двух систем. Поскольку для системы обратного возврата требуется дополнительная длина трубы, равная по крайней мере длине возвратного коллектора, возникает дополнительная потеря напора, которую необходимо преодолеть за счет напора насоса. Для этого требуется, чтобы общий напор насоса в системе обратного возврата был выше, чем в системе прямого возврата (147.9 футов против 129,7 футов в этом примере). Наряду с дополнительными капитальными затратами на дополнительные трубопроводы, увеличенный напор насоса приводит к более высоким эксплуатационным затратам и может потребовать более крупных насос и двигатель для удовлетворения требований системы.
Кроме того, увеличенный напор насоса приводит к более высокому давлению нагнетания, что может повлиять на выбор материала трубы или спецификации, а также на капитальные затраты на трубопровод.
Преимущества сбалансированной по своей сути системы могут перевесить дополнительные затраты, которые могут возникнуть.В зависимости от потребности в точном управлении потоком для каждой нагрузки можно спроектировать систему без дорогостоящих регулирующих клапанов и исключить связанные с ними контроллеры, проводку, пневматические трубки и другие вспомогательные приборы.