Chastniimastertver.ru

Ремонт бытовой техники
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидрострелка принцип работы и предназначение

Гидрострелка принцип работы и предназначение

Гидрострелка принцип работы и предназначение

ТД ВиКо Статья описывает конструкционные особенности и назначение гидрострелки для систем отопления. Здесь Вы узнаете, что гидрострелка не только нужна для смешивания подающей и обратной линий системы отопления, но и для удаления кислорода из системы, снижения нагрузки на котел и не только.

Пролог.

Системы отопления 21 века далеко шагнули вперед, с времен, когда помещение отапливали печками «буржуйками» с использованием самотечной системы отопления. В наши дни систему отопления дома можно собрать минимум в 3-5 вариантах, которые могут отличаться не только ценовой категорией и энергозатратами, но и экономичностью. Компания «ТД ВиКо» предлагает рассмотреть один из элементов системы отопления — «гидрострелку». Все мы при планировании системы отопления хотим получить комфортность и безотказность работы системы отопления. Потому, как многие сложности возможно избежать на этапе планирования и монтажа системы отопления.

Данный очерк Вам расскажет принцип работы и назначение гидравлического разделителя (гидрострелки) в системе отопления, а также положительные и отрицательные моменты в применении данного устройства.

Гидравлический тепло-разделительнеобходим для осуществления гидродинамической балансировки в системе отопления. Это довольно простое устройство, но в тоже время имеет довольно высокое значение в системе отопления. Гидрострелка при отоплении защищает от возможного теплового удара чугунные теплообменники котлов. В некоторых случаях производители отопительных приборов предусматривают обязательное применение гидрострелки в системе отопления с целью сохранения гарантии на котел. Так как в ряде случаев при резком поступлении в теплообменник котла холодного теплоносителя из «обратной», может произойти тепловой удар, в результате которого повредиться теплообменник котла.

Тепловой удар может быть вызван: первым запуском котла, проведением ремонтных работ системы отопления, с параллельным отключением насосов, при автоматических отключениях дополнительных контуров (теплый пол, бойлера горячей воды и др.).

Данное устройство желательно применять при многоконтурных системах отопления, с его помощью производится балансирование гидродинамических параметров. Гидравлический тепло-разделитель дает возможность со 100% вероятностью исключить взаимное влияние между различными контурами и обеспечивает их стабильную работу на необходимых режимах.

Гидрострелка в системе отопления, при правильном расчете ее гидравлических параметров, выполняет и дополнительную функцию – производит очистку теплоносителя от всевозможных примесей (например, ржавчина и песок). Также с помощью гидравлического разделителя из теплоносителя удаляется растворенный в нем воздух, что замедляет окисление металлических деталей. Все это значительно увеличивает срок службы отопительного оборудования (циркуляционные насосы, запорная арматура, всевозможные датчики, радиаторы отопления, теплообменник котла и прочее оборудование).

Давайте рассмотрим плюсы установки «гидрострелки«:

· возможность установки и параллельной работы двух и более котлов, например, котла на дровах и электрического котла;

· установку настенного котла и монтаж нескольких контуров отопления. Типичный случай: настенный одноконтурный котел (со встроенным циркуляционным насосом), контур радиаторов (или несколько контуров), контура теплого пола, установку бойлера косвенного нагрева;

· установка напольного газового котла с чугунным теплообменником без необходимости контроля за температурой обратной линии. Это является важным фактором, так как материал теплообменника котла — чугун, и если дельта перепада температур подающей линии отопления и обратной линии слишком высока (более 20С), задняя секция котла может быть повреждена из-за температурных расширений чугуна;

· применение гидравлического разделителя автоматически балансирует разную нагрузку расхода теплоносителя по всем контурам отопления, снижая риск неверного подбора насосов.

· большим плюсом применения гидравлического разделителя является постоянная циркуляция теплоносителя внутри котлового контура, независимо от работы насосов системы отопления, это снижает тепловые удары при работе котла, так как постоянная циркуляция снижает риск перегрева теплообменника, особенно у настенных котлов. Что значительно улучшает режим работы котла.

Главное правило суммарный расход котловых насосов должен быть больше, чем суммарный расход насосов на контурах отопления.

Что касается минусов применения гидравлического разделителя, то их не так много, но рассмотреть их необходимо:

· небольшие финансовые затраты на применение гидрострелки, в связи с удорожанием конструкции системы отопления.

· самодельную гидрострелку не желательно применять, либо необходимо точно и правильно произвести ее расчет, что потребует знаний в гидродинамике.

· стоимость работы по монтажу гидравлического разделителя, является незначительной величиной.

Типовая схема без гидрострелки показана на рисунке 1:

На рисунке представлено:

1) два котла — источники тепла которые могут работать как по очереди, так и одновременно. Каждый котел снабжен циркуляционным насосом (КН1 и КН2);

2) коллектор на четыре контура системы отопления (Зоны 1-3 и контур бойлера), первый контур без циркуляционного насоса, второй — с циркуляционным насосом (Н2), третий контур с трехходовым краном и насосом (Н3, контур теплых полов), четвертый контур водонагревателя (с насосом Н4), для нагрева бытовой горячей воды.

3) Данная система проста в понимании, насосы котлов КН1 и КН2 могут работать одновременно (или не одновременно) и подают нагретый теплоноситель от котлов в систему отопления. Далее горячий теплоноситель попадает в коллектор, а затем в контура на коллекторе, откуда с помощью насосов поступает в соответствующие зоны, при включении насоса бойлера и на бойлер. При этом все насосы включаются только тогда, когда этого требует режим работы системы: если требуется нагревать горячую воду включится насос Н4, в это время может включится любой из насосов Н2 или Н3.

Минусы и особенности работы такой системы:

I. Ввиду того, что насосы могут работать независимо друг от друга, из-за этого постоянно меняется расход через контура и коллектор;

II. Меняется постоянно перепад давления dP между подающей и обратной линиями коллектора, что приводит к постоянному изменению сопротивления, которое вынуждены преодолевать насосы Н2 — Н4. При этом насосы работают в неоптимальном режиме, с перерасходом электроэнергии и могут в кратчайшие сроки выйти из строя;

III. Из-за того, что каждый насос включается/выключается по собственному режиму, система никогда не будет работать в каком-то определенном запроектированном режиме, заложить при монтаже оптимальный режим невозможно;

IV. В определенный момент возможно отключение всех насосов (когда нет необходимости прогревать дом). В результате теплообменники котлов могут нагреться до критической температуры быстро, что сокращает ресурс теплообменника котла. А также при включении насосов, остывший теплоноситель поступает в обратную линию котлов. Из-за разницы температур подачи котла (высокая температура) и обратной линии (холодная, остывшая в системе отопления, так как насосы были выключены) возможно разрушение чугунных теплообменников котлов и образование гидроударов;

Читайте так же:
Процедура установки системы видеонаблюдения

В случае, при котором контур «зона 2» имеет большую тепловую мощность, требуется установка более мощного насоса Н2, при работе этот насос (с высоким расходом) заберет большую часть теплоносителя, остальные насосы на контурах «зона 1», «зона 3» и контур водонагревателя вынуждены работать в неоптимальном режиме, преодолевая работу мощного насоса Н2, при этом данные контура будут недополучать горячего теплоносителя.

Поэтому подбор насосов КН1 и КН2 и насосов в остальных зонах, становится крайне затруднен (так как нет постоянного расчетного режима работы контуров отопления), практически, подобрать напор и расход этих насосов, чтобы суммарный напор КН1 и КН2 был выше dР, невозможно, так как насосы зон 2-4 будут работать не постоянно и напор и расход будет постоянно меняться.

Чтобы избежать сложности с подбором насосов и вывести систему на оптимальный режим работы, применяют гидравлический разделитель (гидрострелку), который уравновешивает работу системы, поддерживает постоянные расходы в котловом контуре и контурах системы отопления.

Типовая схема с гидрострелкой показана на рисунке 2 ниже:

image004.jpg

Система практически не меняется. Добавляется гидравлический разделитель между котлами (источниками тепла) и системой отопления с коллектором.

Принцип работы гидрострелки.

Гидрострелка отделяет котловые контура от контуров потребителей, которые подключаются к коллектору (контура радиаторные, теплые полы, водонагреватели и тд.). Благодаря конструкции гидрострелки разница перепадов давления между подающей линией и обратной линией системы отопления к котлам практически равна нулю.

dP будет неизменно и постоянно, независимо от включения насосов котлов КН1 и КН2, насосов контуров отопления Н1 — Н4.

Постоянно работающий насос КН1 и Кн2 обеспечивает постоянный расход теплоносителя через котел, это снижает разницу температуры теплоносителя выходящего из котла и приходящего обратно, вдобавок снижает риск разрушения чугунного теплообменника котла практически до нуля (0,001%).

В случае применения настенного котлапостоянный расход через проточный теплообменник, не дает перегреваться теплообменнику и увеличивает срок его службы.

Работа гидрострелки в разных режимах.

Существует три основных режима, в которых работает гидравлический разделитель. В зависимости от включения и выключения потребителей системы отопления изменяется и режим работы гидрострелки или гидрострелки модульного типа (гидрострелка + коллектор). Итак, что происходит после запуска? После запуска системы отопления, пока теплоноситель не набрал необходимую температуру – жидкость циркулирует по малому кругу и весь поток движется вниз по гидрострелке.

После того как температура теплоносителя выйдет на необходимый рабочий режим гидравлического разделителя, во вторичный контур отопления, с равномерным разбором, при уравнении входящих и исходящих потоков, гидрострелка работает как воздухо-отводчик и очищает теплоноситель от грязи.

Заметим, что полного равенства между двумя потоками достичь практически не возможно, отсюда и следует 100 процентная целесообразность установки гидрострелки.

Нагрев помещение автоматика регулирует проток теплоносителя во вторичном контуре, например в случае достижении определенной температуры ГВС, происходит отключение насоса в данном контуре или же, если термоголовки радиаторов уменьшают проток теплоносителя, что в свою очередь увеличивает гидравлические сопротивления в контуре отопления, отслеживание которого осуществляется адаптивным насосом — таким образом, подстраиваясь под это и уменьшая свою производительность, как следствие уменьшается общий поток Q2. В результате разница между двумя потоками (первичным и вторичным) уходит вверх по гидрострелке. Если бы гидрострелка не была установлена, то возникли бы значительные гидравлические перекосы в системе отопления, и как результат выход из строя отопительного оборудования (насос, теплообменник). Что будет, если циркуляционные насосы потребителей останавливаются, тогда первичный контур системы отопления переходит в 3 режим.

На рисунках 3-5 представлены эти режимы:

image006.jpg

Суммарный расход насосов котлов равен суммарному расходу насосов системы отопления. Этот режим достигается редко. В этом случае весь теплоноситель, нагреваемый котлом попадает в систему отопления к потребителям.

Суммарный расход насоса котла меньше, суммарного расхода насосов контуров отопления. Этот режим возможен, когда котел не справляется с нагрузкой. В таком случае котел работает в максимальном режиме и постоянно подогревает теплоноситель.

При наличии нескольких котлов суммарный расход насосов котлов меньше, суммарного расхода насосов контуров отопления. В таком режиме один из нескольких котлов и его насос выключается, так как хватает работы одного котла, при этом необходимый теплоноситель насосы контуров отопления через гидрострелку забирают из обратной трубы отопления. Тем самым расход в котловом контуре остается постоянным, соответствующим необходимой величине для работы котла.

Суммарный расход контуров отопления меньше расхода обеспечиваемого насосами котлов. Наиболее часто встречающийся режим, при котором насосы котлов подобраны верно и имеют чуть больший расход, чем требуется системе отопления. В этом режиме обеспечиваются все необходимые условия для работы системы отопления в экономичном режиме котла. Гидрострелка в таком варианте играет защитную роль котлов, так как подмес горячего теплоносителя в гидрострелке, создает минимальный перепад температур в обратной линии котла, а необходимое количество теплоносителя поступает в контура отопления. Этот режим является самым оптимальным, таким образом его принимают при проектировании системы.

Мощность гидрострелки должна быть выше суммарной мощности применяемого котла.

Когда нужно применять гидрострелку:

· при применении котла со встроенным насосом и несколькими контурами системы отопления со своими насосами. В большинстве случаев это: настенный котел со встроенным насосом и несколькими контурами отопления (радиаторы, теплый пол, бойлер);

· применение чугунного котла или котлов, работающих в паре, с несколькими контурами отопления со своими насосами, в этом случае обеспечивается защита котлов от перепада температур и постоянный расход теплоносителя;

· применение прямых контуров отопления (режим включения/выключения насосов), без применения трехходовых смесительных клапанов

Системы отопления. Какую выбрать?

В процессе строительства дома на определённом этапе встаёт вопрос о монтаже системы отопления. Конечно проще всего найти фирму, которая запроектирует и смонтирует систему отопления для вашего дома. При этом даст гарантию на свою работу. Если ваши финансовые возможности не позволяют это сделать, или вы хотите попробовать свои силы и сделать разводку отопления своими руками, прочитайте эту статью. Надеемся эта информация будет полезна и поможет Вам определиться в выборе.

Системы отопления делятся на две большие группы – однотрубные и двухтрубные. Разница заключается в присоединении отопительных приборов. В однотрубной системе радиаторы подключаются последовательно, отсюда основной минус такой системы. По мере движения теплоносителя в отопительных приборах температура постепенно уменьшается, поэтому ближайшие к котлу радиаторы всегда более нагретые, чем отдалённые.

Читайте так же:
Установка alt linux второй системой

В двухтрубных системах батареи подключаются параллельно, поэтому все приборы нагреваются одинаково. Но такие системы более сложные при монтаже и требуют больше затрат на материалы. Давайте более подробно разберём каждую систему. Пойдём от простого к сложному.

Простейшая однотрубная система – самый дешёвый вариант.

Посмотрите на рисунок, система проще некуда. Теплоноситель, проходя последовательно через несколько радиаторов, возвращается в котёл, где опять нагревается.

однотрубная система отопления схема

В такой системе нельзя отключить или уменьшить мощность одного радиатора, так как закрыв его циркуляция в системе полностью прекратится. Вы спросите: «Зачем нужна такая система, где невозможно отключить радиатор, если стало жарко»?

Вы абсолютно правы!

Но в некоторых случаях такую систему стоит монтировать. Например, Вы имеете дачный домик с одной комнатой, где система состоит из трёх радиаторов и электрического котла. В этом случае, нет необходимости отключать радиаторы, а если стало жарко, можно просто уменьшить температуру на котле. Такую систему можно охарактеризовать так – просто, дешево и без заморочек.

Однотрубная система – «ленинградка»

Схема выглядит таким образом: понизу идёт труба розлива в которую с помощью тройников врезаются батареи отопления.

однотрубная система ленинградка схема

Эту систему делают очень часто. Люди рассуждают так: одна труба розлива всегда проще и дешевле, чем две. Но экономия на трубе при монтаже «ленинградки» имеет место только тогда, когда есть возможность сделать полный круг, то есть обойти кругом всё помещение. Если же полностью закольцевать розлив не получается, то приходится возвращать холостую трубу и вся экономия сходит на нет. Очень часто при монтаже «ленинградки» допускаются непоправимые ошибки, которые приводят к тому, что система совсем или частично не работает. Как известно, теплоноситель всегда циркулирует по пути наименьшего сопротивления, поэтому большая его часть идёт по нижней трубе помимо радиатора. А в батареи циркуляция очень слабая и чтобы её увеличить монтируется так называемая редукция. Делают её двумя способами — заужением участка трубопровода под радиатором или установкой на нём запорной арматуры.

Гравитационная система — она работает без насоса

По-другому такую систему отопления называют самотечной. В чем ее смысл? Из курса физики известно, что горячая жидкость, а в данном случае, нагретый теплоноситель имеет меньшую плотность, чем остывший. Поэтому, выходя из котла жидкость как бы всплывает, поднимаясь наверх, затем охлаждается в отопительных приборах и падает вниз, далее проходя по обратному трубопроводу поступает обратно в отопительный котел.

самотечная система отопления схема

Процесс этот называют естественной циркуляцией. Таким образом, для работы такой системы отопления не нужен циркуляционный насос, все и так вертится под действием силы тяжести. Но движение теплоносителя при естественной циркуляции происходит медленно, поэтому циркуляционный насос на такую систему обычно всё равно ставят. Монтируется он на обводной линии, а на основную трубу устанавливается шаровой полнопроходной кран, который открывают при отключении электроэнергии. Гравитационная система монтируется из стальных труб достаточно большого диаметра. Горизонтальные участки розлива выполняются с уклоном — подача от котла, обратка к котлу. Величина уклона должна составлять не менее 5 мм на погонный метр трубы. Верхнюю трубу сделать с уклоном, как правило, не составляет труда, а с нижней возникают проблемы. Приходится устанавливать котел как можно ниже или поднимать обратный трубопровод вместе с радиаторами. Гравитационная система получается дорогой, громоздкой и некрасивой. Чтобы исключить закипание котла при отключении электричества можно пойти по другому пути — это установка источника бесперебойного питания на циркуляционный насос.

Коллекторная — система на любителя

Еще эту систему называют лучевой. Суть схемы такова. В отапливаемом помещении, обычно ближе к центру, располагается коллектор, от которого к каждому радиатору идут две трубы – подающая и обратная.

коллекторная система отопления схема

Трубы в ней, как правило, используются из металлопластика или сшитого полиэтилена. Прокладываются они чаще всего в конструкции пола (в стяжке), реже по потолку нижнего этажа. Лучи, подходящие к радиаторам, имеют разную длину, поэтому для правильной работы необходима тщательная балансировка. Преимуществами такой системы является отсутствие соединений труб, находящихся в стяжке, так как лучи делаются из цельных кусков и быстрота монтажа. При чём второе преимущество достаточно спорное. Самым главным минусом такой системы является дороговизна – большое количество трубы, коллекторы стоят денег.

Попутная система — «Петля Тихельмана»

В этой системе теплоноситель движется по кругу в одном направлении. Подача в ней большим диаметром начинается на первом радиаторе, далее уменьшаясь заканчивается на последнем. Розлив же обратного трубопровода начинается наоборот – большим диаметром на последнем радиаторе и меньшим на первом.

Петля Тихельмана схема

Таким образом, сумма труб подачи и обратки каждого отопительного прибора одинакова. На первом радиаторе — короткая подача, длинная обратка, на последнем наоборот — большая подача, маленькая обратка. Что это даёт? Все радиаторы в такой системе имеют одинаковое гидравлическое сопротивление, то есть находятся в одинаковых условиях. Сделали попутку, запустили, всё сразу работает – хлопаем в ладоши! Не нужно никакой регулировки! На самом деле, балансировочные вентиля в попутной системе ставить рекомендуется, так как ещё есть человеческий фактор. При монтаже, сварке или пайке возможны дефекты (заужение труб), поэтому минимальная балансировка всё же может потребоваться.

Тупиковая двухтрубная система

Петля Тихермана — это очень хорошо. Но не всегда есть возможность закольцевать систему. Входные двери, лестничные марши мешают прохождению труб отопления. В таких случаях монтируется двухтрубная тупиковая система.

Двухтрубная система отопления схема

Розлив в ней состоит из двух труб — прямой и обратной. Уменьшение диметра трубы происходит от первого радиатора к последнему. Приборы отопления присоединяются параллельно. Система прекрасно работает, когда количество радиаторов на каждой ветке розлива не очень большое, так как чем больше приборов находится на каждом контуре, тем сложнее сбалансировать систему. Для регулировки системы необходимо прикрывать балансировочные клапаны на ближних радиаторах.

Какую схему выбрать?

Выводы:

Если необходимо отопить небольшое помещение, состоящее из одной комнаты: гараж, небольшой цех, дачный домик, то монтируем самую простую однотрубную систему. Дешево и сердито!

Когда источником тепла является твердотопливный котел и часто происходят перебои с электроснабжением, а внешний вид системы не имеет значения (вахтовый вагончик, маленький деревенский дом) — монтируем гравитационную систему.

Читайте так же:
Пошаговая установка linux mint второй системой

В небольшом частном доме, где есть возможность пустить трубу отопления по периметру, а количество отопительных приборов не более 8 – делаем «ленинградку».

Во всех остальных случаях советуем использовать двухтрубную систему. Там, где есть возможность пустить трубу по кругу – попутка, где нет – тупиковая система отопления.

Еще совет!

В частном доме в несколько этажей делайте систему из нескольких контуров. Свой контур на каждый этаж. Как известно, тёплый воздух поднимается наверх, поэтому на втором этаже всегда теплее, чем на первом. В этом случае у Вас есть возможность регулировать теплоснабжение каждого этажа.

Тепловой насос для отопления частного дома. Плюсы и минусы

Таким вопросом задается каждый частный домовладелец. Возможно, Вы в их числе. Ответ на этот вопрос простой. Вам следует отапливать свой дом тем способом, который подойдет под Ваши потребности и условия.

геотермальный тепловой насос фото

Рассчитать стоимость системы отопления на базе теплового насоса можно по кнопке ниже

Рассчитать стоимость

Купить тепловой насос или классическую систему отопления дома?

Если рядом с Вашим домом проходит газовая магистраль и подключение к ней стоит до 300 000 рублей и не влечёт серьёзной бюрократической волокиты. Тогда смело можете установить газовый котел.

Ваш дом до 80 м 2 ? На участке нет газа? Тогда Вам подойдет система отопления, источником тепла в которой является электрокотел. Его стоимость с установкой до 100 000 рублей, а небольшая площадь дома не потребует много электроэнергии для его отопления, хотя так же можно рассмотреть установку теплового насоса принципа воздух — воздух, подробнее рассмотрим ниже.

Если у Вас есть возможность «даром» использовать уголь, дрова , дизельное топливо и др., то можете остановить свой выбор на котле работающем на твёрдом или жидком топливе.

В данной же статье мне хотелось бы Вам рассказать о том, в каких случаях выгодно использовать тепловые насосы для отопления своего дома и что они из себя представляют.

Здравствуйте! Меня зовут Маслов Сергей Александрович, я генеральный директор Группы Компаний « МАСТ». С 1996 года я занимаюсь не только продажей, установкой и обслуживанием тепловых насосов, но и более 10 лет сам использую их в качестве средства отопления своего загородного дома, склада нашей компании и большого трехэтажного офиса, площадью 2500 м 2 , расположенного на ул. Угличская 12а в Ярославле. Поэтому о технологии бесплатного получения тепловой энергии из земли и воздуха знаю не понаслышке.

Мы активно монтируем и другие системы отопления в Ярославской, Костромской и Ивановской областях, поэтому информация о тепловых насосах будет максимально объективной.

Платежи за отопление частного дома

Мы сделали видеоролик на одном из наших объектов и показали как работает геотермальный тепловой насос, сколько составляют ежемесячные платежи за отопление и впечатления хозяйки дома.

Что такое тепловой насос и как он работает?

Вы когда-нибудь задумывались, как работает Ваш холодильник?

Система забирает большую часть тепла изнутри холодильника и отдает его внутрь комнаты, оставляя лишь холод. По такому же принципу работает и тепловой насос. Только он в свою очередь забирает тепло, а холод отдает обратно (в землю или в на улицу).

Для работы, тепловому насосу требуется электричество. Но расходуется оно только на работу холодильного компрессора и циркуляционного насоса, а не на обогрев теплоносителя. Поэтому из 1 кВт электроэнергии Мы получаем до 5 кВт тепла, что в 5 раза дешевле системы отопления, в которой основным источник тепла — электричество. Затраты на коммунальные платежи снижаются до 80%.

Такая система была изобретена еще в 19-е веке ученым Кельвином и получила название умножитель тепла. А в 1980-е годы в Нью-Йорке тепловым насосом было оборудовано первое масштабное сооружение — небоскреб Empire State Building. Последние 20 лет данная технология активно внедряется и в России.

Empire State.jpg

Принцип работы теплового насоса можно разделить на 3 этапа:

    Получение тепловой энергии из источника тепла. Что произойдет с металлической палочкой, если ее опустить, например, в теплую воду? Она нагреется, то есть заберет часть тепловой энергии. В земле и воздухе есть тепло, которое более холодное тело может забрать себе и передать его дальше. Об этом далее.

Увеличить полученную температуру в несколько раз. Законы физики так устроены, что при изменении физического состояния из жидкого в газообразное, газ поглощает тепло. Именно поэтому испарение из горлышка вскипевшего чайника обжигает руку. В тепловом насосе данный процесс происходит в испарителе (см. рисунок ниже). А при сжатии газа в компрессоре, газ конденсируется и выделяет много тепловой энергии. Для большего эффекта используется вещество – хладаген, который при сжатии способен дать тепла в 10 раз больше изначальной температуры.

Передать теплоносителю. В конденсаторе теплоноситель (вода или воздух) нагревается и передает тепло по трубам внутрь помещений или используется для горячего водоснабжения (ГВС).

Интересно то, что в функционале некоторых тепловых насосов предусмотрена возможность пассивного охлаждения, что позволит не устанавливать в Вашем доме кондиционер в летний период. Тепловой насос будет выполнять их функцию, забирая тепло из нагретых помещений (охлаждая их) и передавать это тепло за пределы дома по рассмотренной выше схеме. Но для некоторых моделей необходимо будет установить дополнительный модуль.

У теплонасоса есть и другие преимущества:
  • экономичность— снижение коммунальных платежей до 80%;
  • простота — не требует разрешения и согласования;
  • стабильность — нет зависимости от динамики тарифов на топливо;
  • многофункциональность — отопление, охлаждение (летом), ГВС;
  • экологичность — нет продуктов сгорания, отсутствие выделений СО2;
  • безопасность — отсутствует риск взрыва или возгорания;
  • спокойствие — не требует обязательного обслуживания. Установил и забыл;
  • надежность — у компрессора период эксплуатации 100 000 мото часов – это минимум 25 лет работы.

Типы тепловых насосов:

По типам тепловые насосы разделяются по источнику получения тепловой энергии. Рассмотрим подробнее, что каждый из себя представляет и в каких случаях применяется.

тепловой насос воздух воздух

Если не вникать глубоко в физику процесса и циклы Карно, то тепловой насос работает по тому же принципу, что холодильник или кондиционер – отбирает тепло в одном месте и переносит его в другое место, либо с улицы в дом (в режиме отопления), либо из дома на улицу (в режиме кондиционирования).

  • самый доступный теплонасос из представленных, так как имеет простую систему обогрева отсутствуют серьезные монтажные работы.
  • возможность подключения удалённого управления
  • работа на обогрев и охлаждение (летом, по желанию)
  • эффективная работа до температуры внешней среды выше -20°С
  • коэффициент энергоэффективности может достигать 1/4 (на 1 потраченный кВт электроэнергии, мы получим до 4 кВт тепловой), что позволяет нам экономить до 40% на коммунальных платежах за содержание дома.
  • Наиболее востребован в домах и помещениях общей площадью до 150 м 2
  • не требует проведения земляных работ
  • стоимость системы от 100 тыс. руб.
  • Необходим дополнительный источник тепла на период сильных морозов — ниже — 20°С (обычно это 14-18 дней в году)
Читайте так же:
Техника безопасности при установки оконных блоков

тепловой насос воздух вода фото

Тепловой насос воздух-вода

Принцип работы схожий с воздух-воздух, но ключевое отличие данного типа теплового насоса — это теплоноситель. В тепловом насосе воздух — воздух, помещения обогреваются воздухом, а здесь — водой. Данные тепловые насосы отлично работают в тандеме с водяными теплыми полами.

  • Самый доступный теплонасос из представленных, так как имеет простую систему обогрева и отсутствуют серьезные монтажные работы
  • эффективная работа до температуры внешней среды выше -20°С
  • коэффициент энергоэффективности может достигать 1/4 (на 1 потраченный кВт электроэнергии, мы получим до 4 кВт тепловой), что позволяет нам экономить до 40% на коммунальных платежах за содержание дома.
  • работает в режиме отопления / охлаждения /ГВС
  • наиболее эффективен в использовании совместно с водяными теплыми полами.
  • наиболее востребован для домов площадью до 200 м 2
  • не требует проведения земляных работ

Необходим дополнительный источник тепла на период сильных морозов — ниже — 20°С (обычно это 14-18 дней в году)

Геотермальный тепловой насос фото

Тепловой насос грунт-вода

Источником для отопления геотермального теплового насоса служит грунт или дно близлежащих подземных водоемов. Для извлечения из грунта тепла, на земельном участке монтируется горизонтальный коллектор в траншее ниже слоя промерзания почвы, в нашем регионе это ниже 1,6 метра или бурятся скважины (глубиной от 20 до 200 метров), в которые опускаются геотермальные зонды.

  • энергоэффективность не зависит от внешней температуры, так как в грунте она от +5 до +15;
  • наиболее эффективен для домов площадью от 150 м2и более;
  • коэффициент энергоэффективности может достигать 1/5 (на 1 потраченный кВт электроэнергии, мы получим 5 кВт тепловой), что позволяет нам экономить до 80% на коммунальных платежах за содержание дома.
  • первоначальные инвестиции от 600 000 руб. (срок окупаемости теплового насоса может быть от 3 и выше лет, в зависимости от площади дома)

На своем земельном участке я использовал именно этот насос.


Как не ошибиться при выборе теплового насоса для отопления своего дома?

Vaillant.pngNibeviessmannthermex

Если Вы запланируете устанавливать тепловой насос для отопления своего дома, то избегайте ситуации, когда проект Вам делает одна организация, монтаж другая, а обслуживает третья, каждая последующая организация снимает с себя ответственность за корректность и эффективность работы системы отопления.

Вы можете оставить данные для просчета системы отопления на базе теплового насоса нашему инженеру, а так же получить техническую консультацию совершенно бесплатно!

Надеюсь информация оказалась для Вас полезной.

Если остались вопросы, то обратитесь к нашим специалистам — позвонив по телефону, либо заполнив форму.

Расчет характеристик циркуляционного насоса для отопления

Расчет характеристик циркуляционного насоса для отопления

При проектировании и создании системы отопления закрытого типа обязательно предусматривают монтаж насоса.

Это очень важный прибор. Правильный расчет мощности циркуляционного насоса – дело важное и ответственное.

Схема циркуляционного насоса

Схема циркуляционного насоса.

Причины, обуславливающие необходимость его установки:

  1. Благодаря наличию этого прибора котел можно устанавливать на одном уровне с радиаторами, а если его конструкция не требует устройства сложных дымоходов и вентиляции, даже в жилом помещении.
  2. Применение насоса позволяет использовать в системе отопления трубы меньшего диаметра, что помогает спрятать их из виду. Так не портится интерьер отапливаемого помещения и более рационально используется жилое пространство.
  3. Создание искусственной циркуляции улучшает теплообмен и повышает КПД котла.
  4. Установка циркуляционного прибора в систему отопления совместно с электронным блоком позволяет автоматически регулировать температуру отапливаемого помещения.
  5. Предусматривая в схеме отопления агрегат принудительной циркуляции теплоносителя, можно производить монтаж современных типов систем отопления. Это создание конструкций теплого пола или монтаж коллекторных водяных систем.
  6. Для эффективного функционирования топливной системы в ней должно быть создано давление, которое обеспечит циркуляцию теплоносителя с определенной скоростью.
  7. Неправильный расчет может привести к установке насоса, у которого мощность слишком маленькая или занижена, что повлечет его быстрый износ и выход из строя.

Для каких отопительных систем необходим циркуляционный насос?

Рисунок 1: схема бытового насоса.

Везде, где есть большая протяженность трубопроводов и имеется высокое сопротивление для движения теплоносителя, требуется мощность дополнительного агрегата. Причем совершенно не имеет значения, какого вида собрана система. Основное условие состоит в том, чтобы она была закрытого типа. Следует помнить, что сопротивление зависит:

  1. От длины и диаметра труб.
  2. Материала, из которого изготовлены теплопроводящие магистрали.
  3. Числа радиаторов, способа их подключения.
  4. Наличия и типа запорной арматуры.
  5. Видов и количества фитинговых соединений.

Расчет характеристик насоса для конкретной топливной системы

Первый важный показатель, который необходимо рассчитать, – это его производительность. Измеряется в количестве теплоносителя, которое этот прибор способен прокачать за один час. От того, какой подачей обладает насос, будет зависеть объем воды, прошедшей по пути от котла до радиаторов за единицу времени. Расчет производится по формуле: V=(S×Q)/(с×(T1−T2), где:

Рисунок 2: график зависимости напора от скорости движения рабочей среды.

  1. V – подача насоса (кг/ч).
  2. S – площадь отапливаемого помещения (м²).
  3. Q – удельное теплопотребление здания. (Вт/м²). В соответствии с принятыми стандартами считается, что для отопления индивидуального дома требуется 100 Вт энергии на 1 м² жилой площади. Если дом большой и имеет много квартир, то этот показатель снижается до 70 Вт на 1 м². Такой расчет можно вести только в том случае, если здание удовлетворяет современным нормам застройки по показателям теплоизоляции. Однако есть дома, где потребление тепла составляют всего 30-50 Вт на м². Это здания с улучшенной теплоизоляцией. Удельное теплопотребление здания зависит от вида материала, из которого построен дом, и от того, каким способом утеплены его стены. Важно правильно обустроить пол и потолок, а также поставить качественные окна.
  4. С – удельная теплоемкость рабочей жидкости системы (Bт×ч/кг×С°). Эта величина вычисляется отдельно и зависит от количества полученной энергии, массы теплоносителя и температуры. Однако при расчете производительности насоса высокой точности от этого показателя не требуется, и если в систему вы залили воду, то усредненно данную величину считают за 1,16. В случае использования другого теплоносителя необходимо будет вычислить или узнать его плотность.
  5. T1 и T2 – температура теплоносителя (°С) соответственно на выходе и входе в котел или другой прибор, осуществляющий его нагрев. Для стандартных двухтрубных систем отопления разность температур должна быть 20°, а при оборудовании системы обогрева пола этот показатель составляет только 5-10°.
Читайте так же:
Установка система отопления пластиковые трубы

Рисунок 3: Расположение изменяющейся рабочей точки.

Полученный результат измеряется в количестве массы теплоносителя, перекачиваемой за единицу времени. В данном случае – за час. Поэтому для перерасчета в более приемлемые единицы измерения (м³/ч), которые используются при указании характеристик насосов большинством производителей, итог вычислений необходимо умножить на плотность теплоносителя. Если в системе используется вода, то при температуре 80° этот показатель равен 971,8 кг/м³.

Другой показатель циркуляционного насоса, расчет которого надо сделать, – это напор. Данный параметр указывает на способность прибора преодолевать сопротивление, возникающее при движении теплоносителя. Если сила напора, создаваемого насосом, будет недостаточной, то требуемой скорости движения рабочей среды не получится. Поэтому система будет функционировать неэффективно. Чтобы рассчитать необходимый напор, надо знать силу гидравлического сопротивления всей системы. Для начала надо вычислить длину труб, учесть их диаметр, подсчитать количество и вид арматуры. Далее используется формула: H=(R×L+Z)/p×V, где:

График влияния изменений гидродинамического сопротивления на рабочие точки.

  1. R – сопротивление ровного участка трубы (Па/м.). В процессе эксплуатации установлено, что данный показатель колеблется от 100 до 150.
  2. L – длина труб системы (м). Учитываются и подающие, и обратные магистрали.
  3. Z – сопротивление (Па), создаваемое фитингами и арматурой. Эти данные можно более точно узнать в сопроводительной документации к каждому элементу или соответствующих таблицах. Если такой возможности нет, то воспользуйтесь результатами, полученными опытным путем. В фитингах создается около 30% потерь, считая от общего сопротивления в прямой трубе. На терморегулирующем вентиле теряется 70%, а на трехходовом смесителе системы управления – 20%.
  4. P – плотность теплоносителя (кг/м³). Понятно, что чем она выше, тем сложнее привести в движение рабочую жидкость системы.
  5. V – скорость, с которой перемещается теплоноситель (м/с). Если вы используете металлические трубы, то вода в системе должна протекать со скоростью 0,3-0,5 м/с. При монтаже магистралей из полимера расчетная скорость будет выше и составит 0,5-0,7 м/с. Помните, что от этого показателя зависит результативность работы системы. Слишком медленное движение теплоносителя приведет к плохому теплообмену и низкой температуре в помещении. Большая скорость будет причиной повышенного расхода энергии на отопление и возникновения шума в трубах.

Важно знать, что напор, создаваемый насосом, и объем теплоносителя, который приводит в движение этот прибор, взаимосвязаны. Данную зависимость можно изобразить графически. Если ось ординат будет отражать величину напора (Н), измеряемую в метрах, а на оси абсцисс расположить шкалу подачи насоса, то получится характеристика прибора, изображенная на рис. 1. Напор можно определить и в других единицах. Расчет будет такой: 1 м в.ст. = 1бар = 100000Па.

В насосе происходит преобразование энергии электропривода в гидравлические энергии давления и скорости движения теплоносителя. Если клапан насоса закрыт, то величина давления максимальная, а подача нулевая. После открытия хода для движения рабочей среды часть энергии электропривода преобразуется в кинетическую энергию. Поддержание первоначального давления не представляется возможным, и характеристика приобретает вид кривой.

У отопительной системы также есть свой график. Определяется он вязкостью и температурой рабочей жидкости, длиной трубопроводов, скоростью движения теплоносителя по ним, а также количеством и видом фитинговых соединений и запорной арматуры. Эта характеристика отображает зависимость напора от скорости движения рабочей среды (рис. 2). Видно, что сопротивление системы уменьшается с момента начала циркуляции. Теперь необходимо объединить эти два графика. Там, где пересекаются две кривые линии характеристик, находится рабочая точка насоса (рис. 3). Это место, где уравновешиваются полезная мощность агрегата и сила сопротивления системы. Произведя расчет, можно увидеть, что подача зависит от напора, который может создать насос, и определяется силой сопротивления системы.

Какой циркуляционный насос выбрать?

Кроме основных характеристик необходимо обратить внимание и на другие показатели этого прибора:

Схема подбора насоса для системы отопления

Схема подбора насоса для системы отопления.

  1. Экономичность. Очень важный фактор, и зависеть он будет от типа насоса, конструкционных особенностей, наличия блока электронного управления. Он позволит сэкономить до 40% электрической энергии и продлить срок службы насоса. Это устройство контролирует скорость вращения ротора в зависимости от потребности в интенсивности отопления. Так как прибор будет работать на полную мощность не всегда, то и уровень шума, создаваемый им, значительно снизится.
  2. Запас прочности. После расчета напора и производительности насоса, необходимого для вашей топливной системы, прибавьте к этим цифрам еще 10-20%. Таким образом, прибор, установленный вами, не будет работать на износ, а станет использовать свой ресурс оптимально.
  3. Срок службы современных насосов зависит от качества их исполнения. При условии правильной установки и эксплуатации они служат около 10 лет. Чтобы достичь этого, монтаж приборов производите перед входом в отопительный котел. В этом месте системы температура теплоносителя самая низкая, и износ деталей насосов, соприкасающихся с водой, не такой сильный. Для удобства демонтажа агрегата и последующего его обслуживания до места установки насоса и после него монтируют запорные краны. Если в системе предусмотрен расширительный бак мембранного типа, то насос устанавливают за ним, по ходу движения теплоносителя. Такая точка подключения позволяет наиболее эффективно удалять воздух. Помните, что образование воздушных пробок недопустимо. При монтаже циркуляционного агрегата необходимо расположить его так, чтобы ось вращения вала находилась в горизонтальной плоскости. Следует обратить внимание на степень загрязненности рабочей жидкости. Большое количество абразивных веществ, которые могут находиться в воде, срока службы насосу не добавят.

Как видно, знать требуемую мощность насоса очень важно. Для этого надо произвести расчет его рабочей точки, знать характеристику вашей системы отопления по созданию сопротивления теплоносителю. Найти значения плотности и удельной теплоемкости применяемого в системе теплоносителя. Вычислить удельное потребление тепла самого дома.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector