За какво е принудителна циркулация?
Естествената циркулация на охлаждащата течност се извършва съгласно физическите закони: нагрятата вода или антифриз се издига до горната точка на системата и постепенно охлаждайки се спуска надолу, връщайки се в котела. За успешна циркулация е необходимо стриктно да се поддържа ъгълът на наклон на правите и връщащите тръби. С малка дължина на системата в едноетажна къща това е лесно да се направи и разликата във височината ще бъде малка.
За големи къщи и многоетажни сгради. такава система е най-често неподходяща - може да образува въздушни задръствания, да наруши циркулацията и в резултат на това да прегрее охлаждащата течност в котела. Тази ситуация е опасна и може да причини повреда на компонентите на системата.
Следователно във връщащата тръба е монтирана циркулационна помпа, непосредствено преди влизане в топлообменника на котела, което създава необходимото налягане и скорост на циркулация на водата в системата. В същото време нагрятата охлаждаща течност се изхвърля незабавно в отоплителните устройства, котелът работи нормално и микроклиматът в къщата остава стабилен.
Схема: елементи на отоплителната система
- системата работи стабилно в сгради с всякаква дължина и етаж;
- можете да използвате тръби с по-малък диаметър, отколкото с естествена циркулация, което спестява разходите за закупуването им;
- разрешено е да се поставят тръби без наклон и да се поставят скрити в пода;
- подовете с топла вода могат да бъдат свързани към принудителната отоплителна система;
- стабилният температурен режим удължава живота на фитингите, тръбите и радиаторите;
- възможно е да се регулира отоплението за всяка стая.
Недостатъци на системата за принудителна циркулация:
- изисква се изчисляване и инсталиране на помпата, като се свързва към мрежата, което прави системата летлива;
- помпата издава шум по време на работа.
Недостатъците се решават успешно чрез правилното разположение на оборудването: помпата се поставя в отделно помещение на котелното помещение до отоплителния котел и се инсталира резервен източник на енергия - батерия или генератор.
Място за монтаж на клапана
В отоплителната система има точки, където въздухът непременно се събира. Така че крановете на Маевски в апартамента трябва да бъдат инсталирани на всеки радиатор. В много съвременни модели радиатори устройствата за обезвъздушаване се инсталират на етапа на производство от самите производители.
Препоръчваме ви да се запознаете с: Фитинги за електрофузионни тръби
Забележка! Ако имате класически радиатори, тогава въздушният клапан трябва да бъде инсталиран в горната му част, която се намира срещу връзката.
Така че винаги можете самостоятелно да контролирате нормалната работа на вашите отоплителни батерии и да не зависи от желанието на служителите в жилищния офис или настроението на съседите отгоре.
Точки за инсталиране на въздушни предпазни клапани:
- радиатори, бобина за баня, горна част;
- горната точка на тръбопровода;
- система за безопасност на отоплителния котел в индивидуални комуникации;
- за хидравлично разклоняване;
- върху колекторите на общия колектор;
- на всички U-образни контури в комуникациите, в горната точка;
- за компенсационни фуги в пластмасови отоплителни системи.
Трябва да се разбере, че въздухът винаги се натрупва в горната част на комуникациите. Във завой на пластмасова тръба може да възникне въздушна брава, ако инсталацията е била извършена неправилно и е имало деформация на температурата.
Най-лесният начин да се отървете от запушалката в тръбопровода завинаги е да изрежете тройник в тръбата.На свободния вертикален клон на тройника (диаметърът на който е избран съответно) е монтиран клапан за изпускане на въздух.
Принципът на действие на гравитационната отоплителна система
Принципът на действие на отоплението изглежда прост: водата се движи през тръбопровода, задвижвана от хидростатичната глава, която се появи поради различната маса на нагрята и охладена вода. Такава структура се нарича още гравитация или гравитация. Циркулацията е движението на охладената течност в батериите и тежката течност под налягането на собствената си маса надолу към нагревателния елемент и изместването на леко нагрятата вода в захранващата тръба. Системата работи, когато котелът с естествена циркулация е разположен под радиаторите.
В отворени вериги той комуникира директно с външната среда и излишният въздух излиза в атмосферата. Обемът на водата, който се увеличава от отоплението, се елиминира, постоянното налягане се нормализира.
Естествената циркулация е възможна и в затворена отоплителна система, ако е снабдена с разширителен съд с мембрана. Понякога структурите от отворен тип се преобразуват в затворени. Затворените вериги са по-стабилни в експлоатация, охлаждащата течност не се изпарява в тях, но те също са независими от електричеството. Какво влияе върху циркулиращата глава
Циркулацията на водата в котела зависи от разликата в плътността между гореща и студена течност и от разликата във височината между котела и най-ниския радиатор. Тези параметри се изчисляват дори преди да започне инсталирането на отоплителния кръг. Естествената циркулация възниква, защото температурата на връщане в отоплителната система е ниска. Охлаждащата течност има време да се охлади, като се движи през радиаторите, тя става по-тежка и с масата си изтласква нагрятата течност от котела, принуждавайки я да се движи през тръбите.
Диаграма на циркулацията на водата в котела
Височината на нивото на батерията над котела увеличава налягането, помагайки на водата да преодолее по-лесно съпротивлението на тръбите. Колкото по-високи са радиаторите спрямо котела, толкова по-голяма е височината на охладената възвратна колона и с по-голямото налягане тя изтласква нагорещената вода нагоре, когато стигне до котела.
Плътността също регулира налягането: колкото повече водата се загрява, толкова по-малка става плътността й в сравнение с връщането. В резултат на това той се изтласква с по-голяма сила и налягането се увеличава. Поради тази причина гравитационните отоплителни конструкции се считат за саморегулиращи се, защото ако промените температурата на нагряване на водата, налягането върху охлаждащата течност също ще се промени, което означава, че нейната консумация ще се промени.
По време на монтажа котелът трябва да бъде поставен на дъното, под всички останали елементи, за да се осигури достатъчна глава на охлаждащата течност.
Тръби за естествени циркулационни системи
При избора на диаметъра на тръбите роля играят не само размерът на системата и броят на радиаторите, но и материалът, от който са направени, или по-скоро гладкостта на стените. За гравитационните системи това е много важен параметър. Най-лошото е при обикновените метални тръби: вътрешната повърхност е грапава и след употреба става още по-неравна поради корозионни процеси и натрупани отлагания по стените. Следователно такива тръби заемат най-големия диаметър.
Стоманените тръби след няколко години може да изглеждат така
От тази гледна точка металопластмасата и подсиленият полипропилен са за предпочитане. Но в металопластиката се използват фитинги, които значително стесняват лумена, което може да стане критично за гравитационните системи. Следователно подсиленият полипропилен изглежда по-предпочитан. Но те имат ограничения за температурата на охлаждащата течност: работната температура е 70 ° C, пиковата температура е 95 ° C. За продукти, изработени от специална PPS пластмаса, работната температура е 95 ° C, пиковата температура е до 110 ° СТака че, в зависимост от котела и системата като цяло, тези тръби могат да се използват, при условие че това са висококачествени маркови продукти, а не фалшиви. Прочетете повече за полипропиленовите тръби тук.
Металопластът и полипропиленът също могат да се използват за монтаж на отоплителни системи
Но ако планирате да инсталирате котел на твърдо гориво. тогава нито един полипропилен не може да издържи на такива топлинни натоварвания. В този случай все още използвайте стомана, или поцинкована и неръждаема стомана върху резбови съединения (не използвайте заваряване, когато инсталирате неръждаема стомана, тъй като шевовете изтичат много бързо)
Медта също е подходяща (тук е написано за медни тръби), но тя също има свои собствени характеристики и трябва да се работи внимателно: тя няма да се държи нормално с всички охлаждащи течности и е по-добре да не се използва в една система с алуминиеви радиатори (те бързо се сриват)
Характеристика на системите с естествена циркулация е, че те не могат да бъдат изчислени поради образуването на турбулентни потоци, които не могат да бъдат изчислени. Те са проектирани на базата на опит и усреднени, емпирично изведени норми и правила. По принцип се прилагат правилата:
- повдигнете точката на ускорение възможно най-високо;
- не стеснявайте захранващите тръби;
- доставете достатъчен брой радиаторни секции.
След това се използва още един: от мястото на първия клон и всеки следващ се води с тръба с диаметър, по-малък от стъпка. Например, 2-инчова тръба преминава от котела, след това от първия клон 1 ¾, след това 1 ½ и т.н. Скрапът се събира от по-малък диаметър до по-голям.
Има още няколко характеристики на инсталирането на гравитационни системи. Първо, препоръчително е да се правят тръби с наклон 1-5%, в зависимост от дължината на тръбопровода. По принцип при достатъчна разлика в температурата и надморската височина може да се направи и хоризонтално окабеляване, най-важното е, че няма зони с отрицателен наклон (наклонени в обратна посока), които поради образуването на въздушни задръствания в тях , ще блокира движението на водния поток.
Еднотръбна гравитационна система с вертикално разпределение на две крила (контури)
Втората характеристика е, че в най-високата точка на системата трябва да се инсталира разширителен резервоар и / или отдушник. Разширителният резервоар може да бъде отворен (системата също ще бъде отворена) или мембрана (затворена). Когато е инсталиран отворен, няма нужда да изпуска въздух; той се събира в най-високата точка - в резервоара и излиза в атмосферата. Когато се монтира резервоар с мембранен тип, също е необходим автоматичен отдушник При хоризонтално окабеляване крановете "Mayevsky" на всеки от радиаторите няма да пречат - с тяхна помощ е по-лесно да се премахнат всички въздушни задръствания в клона.
Схема за монтаж на гравитационни отоплителни системи
Тъй като циркулацията на водата в отоплителната система се осъществява без участието на помпа, за безпрепятственото протичане на течността през магистралите те трябва да имат диаметър, по-голям от този във верига, където циркулацията на вода е принудена. Гравитационната система функционира чрез намаляване на съпротивлението, което водата трябва да преодолее: колкото по-далеч е тръбата от котела, толкова по-широка е тя.
Водното отопление с естествена циркулация може да има горно или долно окабеляване. Когато е проектирано двутръбно окабеляване, нагрятата вода влиза директно във всяка батерия и не ги пропуска последователно, както в еднотръбна схема.
Горното окабеляване, при което охлаждащата течност първо се издига до тавана, а от там се спуска към батериите, е най-подходящо за извършване на монтажа на такава конструкция. Ако оформлението е планирано да бъде по-ниско. след това се изгражда ускоряваща верига: разлика във височината, при която водата от котела първо се изкачва нагоре, където в горната част на тръбопровода влиза в разширителния резервоар и след това се спуска към отоплителните радиатори.
Колкото по-високо е разположен нагревателят, толкова по-високо е налягането вътре в тръбопровода. Следователно батериите на горните етажи често се загряват по-добре от тези на долните. Съответно, ако правите двутръбно отопление с естествена циркулация, батериите, поставени на едно ниво с котела или отдолу, не се загряват достатъчно.
За да се избегне подобна ситуация, котелното помещение е добре заровено, осигурявайки достатъчно високо налягане за охлаждащата течност да премине през тръбите с необходимата скорост. Котелът е поставен в мазе, приблизително на 3 метра под центъра на най-ниския нагревателен елемент. Тръбите с гореща вода, напротив, се повдигат колкото е възможно повече, като се поставя разширителен резервоар в най-високата точка на конструкцията и след това водата от захранващата тръба се спуска към радиаторите.
Видове окабеляване на еднотръбна система
В еднотръбна система няма разделяне между предна и връщаща тръба. Радиаторите са свързани последователно и охлаждащата течност, преминаваща през тях, постепенно се охлажда и се връща в котела. Тази функция прави системата икономична и опростена, но изисква настройка на температурния режим и правилно изчисляване на мощността на радиаторите.
Опростена версия на еднотръбна система е подходяща само за малка едноетажна къща. В този случай тръбата преминава директно през всички радиатори, без клапани за контрол на температурата. В резултат на това първите батерии по хода на охлаждащата течност се оказват много по-горещи от последните.
Това оформление не е подходящо за разширени системи. в края на краищата охлаждането на охлаждащата течност ще бъде значително. За тях се използва еднотръбна система "Ленинградка", при която общата тръба има регулируеми разклонения за всеки радиатор. В резултат охлаждащата течност в основната тръба се разпределя по-равномерно във всички помещения. Оформлението на еднотръбна система в многоетажни сгради е разделено на хоризонтално и вертикално.
Хоризонтално маршрутизиране
При хоризонтално прокарване правият тръбопровод се издига до горния етаж по протежение на основния щранг. На всеки етаж от него се простира хоризонтална тръба, преминаваща последователно по всички батерии на този етаж.
Те се комбинират във връщаща тръба и се подават обратно към котела или котела. Крановете за контрол на температурата са разположени на всеки етаж, а крановете на Маевски са на всеки радиатор. Хоризонталното окабеляване може да се извърши както поточно, така и според системата на Ленинградка.
Вертикално оформление
При този тип окабеляване горещата охлаждаща течност се издига до най-горния етаж или тавана, а оттам, по вертикални щрангове, преминава през всички етажи до най-ниския. Там щранговете се комбинират в обратна линия. Значителен недостатък на тази система е неравномерното отопление на различни подове, което не може да се регулира с поточна система.
Изборът на окабеляване за частна къща зависи главно от нейното оформление. С голяма площ на всеки етаж и малък брой етажи на къщата е по-добре да изберете вертикално окабеляване, така че да можете да постигнете по-равномерна температура във всяка стая. Ако площта е малка, по-добре е да изберете хоризонтално оформление, тъй като е по-лесно да се регулира. Освен това при хоризонтален тип окабеляване не е нужно да правите ненужни дупки в подовете.
Видео: еднотръбна отоплителна система
Фланцов (съединителен) сферичен възвратен клапан
За разлика от гореописания тип възвратни клапани, сферичният кран има високи хидравлични характеристики, които се осигуряват от неговите конструктивни характеристики.
Чугунен сферичен възвратен клапан за отопление Zetkama V401 (Полша).
Основата на дизайна е чугунена или алуминиева топка, покрита със слой каучук, който, когато охлаждащата течност се движи директно, се избутва в горната част на тялото, в специална ниша.В случай на спиране на директното движение, топката се търкаля под собственото си тегло в долната част на тялото, блокирайки движението на охлаждащата течност в обратна посока.
Горната част на корпуса на чугунния клапан има подвижен чугунен капак за бързо обслужване и ремонт. Капакът е прикрепен към тялото с няколко болта и е снабден с О-пръстен, за да се избегне изтичане.
Този дизайн налага следните изисквания за инсталиране:
- Когато се монтира хоризонтално, "отделението за топката" трябва да бъде насочено нагоре, само в този случай топката свободно ще се търкаля надолу;
- При вертикална инсталация потокът на отоплителната среда трябва да се движи отдолу нагоре.
Принципът на работа на системата с естествена циркулация
Схемата за отопление на частна къща с естествена циркулация е популярна поради следните предимства:
- Лесна инсталация и поддръжка.
- Няма нужда да инсталирате допълнително оборудване.
- Енергийна независимост - не се изискват допълнителни разходи за електричество по време на работа. В случай на прекъсване на електрозахранването отоплителната система продължава да работи.
Принципът на действие на нагряването на водата, използвайки гравитационната циркулация, се основава на физическите закони. При нагряване плътността и теглото на течността намаляват и когато течната среда се охлади, параметрите се връщат в първоначалното си състояние.
В същото време в отоплителната система практически няма налягане. При формулите за топлотехника се приема съотношение 1 атм. на всеки 10 м от главата на водния стълб. Изчисляването на отоплителната система на двуетажна сграда ще покаже, че хидростатичното налягане не надвишава 1 атм. в едноетажни сгради 0,5-0,7 атм.
Тъй като течността увеличава обема си по време на нагряване, за естествена циркулация е необходим разширителен резервоар. Водата, преминаваща през водния кръг на котела, се загрява, което води до увеличаване на обема. Разширителният резервоар трябва да бъде разположен на подаването на охлаждаща течност, в самия връх на отоплителната система. Задачата на буферния резервоар е да компенсира увеличаването на обема на течността.
В частни къщи може да се използва самоциркулационна отоплителна система, което прави възможни следните връзки:
- Връзка с подово отопление - изисква инсталиране на циркулационна помпа, само на водния кръг, положен в пода. Останалата част от системата ще продължи да работи с естествена циркулация. След прекъсване на електрозахранването стаята ще продължи да се отоплява с помощта на инсталирани радиатори.
- Работа с котел за индиректно отопление на вода - възможно е свързване към система с естествена циркулация, без да е необходимо да се свързва помпено оборудване. За това котелът е инсталиран в горната част на системата, точно под затворения или отворен разширителен резервоар. Ако това не е възможно, тогава помпата се монтира директно върху резервоара за съхранение, като допълнително се монтира възвратен клапан, за да се избегне рециркулация на охлаждащата течност.
В системи с гравитационна циркулация движението на охлаждащата течност се извършва чрез гравитация. Поради естественото разширение, нагрятата течност се издига нагоре по усилващата секция и след това под наклон „тече“ през тръбите, свързани към радиаторите обратно към котела.
Повдигнете възвратния клапан
Дизайнът на този тип клапан се състои от тяло (изработено от неръждаема стомана, чугун или бронз) с фланец или съединителна връзка и подвижен капак на резбата, благодарение на което се извършва бърз ремонт и почистване на клапана . Заключващият механизъм се състои от месингов (или неръждаема стомана) дроселова клапа с шпиндел, която се задържа в затворено положение от стоманена пружина. Използването на пружина позволява повдигащият клапан да бъде монтиран във всяко положение.
Обратен клапан за повдигане на чугун Zetkama V277. Макс. температура до + 200 ° C.
Забележка! Освен това има модели без пружина, при такива клапани, когато охлаждащата течност започне да се движи в обратна посока, амортисьорът пада под тежестта на собственото си тегло. Такива модели трябва да се монтират само хоризонтално с капака нагоре.
Секция на отоплителната система на радиатора.
Повишаване на температурите
Друг фактор е разликата между плътността на студената и горещата вода. Нека отбележим следния факт - отоплението с естествена циркулация принадлежи към саморегулиращия се тип. По този начин, ако температурата на нагряването на водата се увеличи, тогава нейният дебит се променя и циркулационната глава става по-висока.
Силното нагряване на течността допринася за много по-бърза циркулация. Но това се случва само в студено помещение: когато температурата на въздуха в тях достигне определена марка, батериите ще се охладят много по-бавно.
Плътността както на водата, загрята в котела, така и на водата, която вече е влязла в радиаторите, на практика ще бъде равна. Главата ще намалее, бързата циркулация на водата ще бъде заменена с измерена циркулация в системата.
Веднага след като температурата в помещенията на частна къща отново падне до определено ниво, това ще служи като сигнал за увеличаване на налягането. Системата ще се опита да изравни температурните условия. За да направите това, ще трябва да рестартирате процеса на бърза циркулация. Оттук идва способността за саморегулация.
Накратко, правилото е следното - еднократната промяна в температурата и обема на водата ви позволява да получите необходимата топлинна мощност от батерии за отопление на помещения.
В резултат се поддържат комфортни температурни условия.
Схема на действие
Системата за отопление с топла вода включва бойлер (бойлер), връщащи и захранващи тръбопроводи, както и отоплително оборудване, разширителен резервоар и предпазен клапан. Течността се загрява до желаната температура в котела и се издига в захранващата тръба и щрангове поради разширяване.
Оттам той отива в отоплително оборудване - батерии и радиатори, към които отделя част от топлината. След това връщащата тръба насочва водата към котела, където тя отново се загрява до зададената температура. Цикълът се повтаря, докато системата работи.
Важно е да запомните, че хоризонталните тръби се монтират с наклон във връзка с движението на работната среда.
Обратен клапан на лоб
В повечето случаи те се използват в котелни помещения и големи отоплителни точки с диаметър на тръбата DN50 и повече.
Лопаточен клапан Ebro Armaturen (Германия) тип DC, размери от DN 50 до DN 300.
Корпусът на клапана се предлага от чугун или неръждаема стомана. Заключващият механизъм се състои от две венчелистчета (клапи), прикрепени към пръчка, разположена в центъра на конструкцията. Венчелистчетата се държат затворени от няколко торсионни пружини.
Недостатъците на венчелистчетата включват "слаба" хидравлика. Това се дължи на факта, че венчелистчетата в отворено положение и стъблото са в центъра на секцията, директно по пътя на потока на охлаждащата течност.
Проектиране на отопление с принудителна циркулация
Подробна схема за отопление на дома
Основната задача при независимия монтаж на водно отопление с циркулационна помпа е да се изготви правилната схема. За да направите това, имате нужда от план на къщата, върху който се прилага местоположението на тръби, радиатори, клапани и групи за сигурност.
Изчисляване на системата
На етапа на изготвяне на диаграмите е необходимо правилно да се изчислят параметрите на помпата за принудителната отоплителна система на частна къща. За да направите това, можете да използвате специални програми или да направите изчисленията сами. Има редица прости формули, които ще ви помогнат да изчислите:
Където Рн е номиналната мощност на помпата, kW, р е плътността на охлаждащата течност, за вода този показател е 0,998 g / cm³, Q е нивото на разхода на охлаждаща течност, l, N е необходимото налягане, m.
Примерна програма за изчисляване на отоплението
За да се изчисли индикаторът за налягане в принудителната отоплителна система на къща, е необходимо да се знае общото съпротивление на тръбопровода и топлоснабдяването като цяло. Уви, почти е невъзможно да го направите сами. За да направите това, трябва да използвате специални софтуерни пакети.
След като изчислите съпротивлението на тръбопровода в отоплителна система с топла вода с циркулация, можете да изчислите необходимия индикатор за налягане, като използвате следната формула:
Където H е изчислената глава, m, R е съпротивлението на тръбопровода, L е дължината на най-големия прав участък на тръбопровода, m, ZF е коефициентът, който обикновено е 2,2.
Въз основа на получените резултати се избира оптималният модел на циркулационната помпа.
Ако изчислените показатели за мощността на помпата за самоинсталирана отоплителна система с принудителна циркулация са големи, препоръчително е да закупите сдвоени модели.
Отоплителна инсталация с циркулация
Пример за скрит монтаж на колекторно отопление
Въз основа на изчислените данни се избират тръби с необходимия диаметър и спирателни кранове към тях. Диаграмата обаче не показва начина на инсталиране на багажника. Тръбопроводите могат да бъдат инсталирани по скрит или отворен начин. Първият се препоръчва да се използва само с пълна увереност в надеждността на цялата отоплителна система на частна вила с принудителна циркулация.
Трябва да се помни, че качеството на компонентите на системата ще определи нейната производителност и производителност. Това важи особено за материала за производство на тръби и клапани. Освен това за двутръбна отоплителна система с принудителна циркулация се препоръчва да се вслушате в съветите на професионалистите:
- Инсталиране на аварийно захранване за циркулационната помпа в случай на прекъсване на електрозахранването;
- Когато използвате антифриз като охлаждаща течност, проверете неговата съвместимост с материалите за производство на тръби, радиатори и котел;
- Според схемата за отопление на къща с принудителна циркулация котелът трябва да бъде разположен в най-ниската точка на системата;
- В допълнение към мощността на помпата е необходимо да се изчисли разширителният резервоар.
Циркулационната технология за отоплителна инсталация не се различава от стандартната
Важно е да се вземат предвид характеристиките на контурната къща - материалът за направа на стените, нейните топлинни загуби. Последното пряко влияе върху мощността на цялата система.
Анализът на параметрите на отоплителните системи с принудителна циркулация ще помогне да се формира обективно мнение за него:
Какво е
Ако система с принудителна циркулация изисква разлика в налягането, създадена от циркулационна помпа или снабдена с връзка към отоплителна мрежа, тогава картината е различна. Отоплението с естествена циркулация използва прост физически ефект - разширяването на течността при нагряване.
Ако пренебрегнем техническите тънкости, основната схема на работа е следната:
- Котелът загрява определено количество вода. Така че, разбира се, той се разширява и поради по-ниската плътност се измества нагоре от по-студената маса на охлаждащата течност.
- След като се е издигнала до горната точка на отоплителната система, водата, постепенно охлаждайки, гравира гравиращо кръг около отоплителната система и се връща в котела. В същото време той отделя топлина за отоплителните уреди и докато отново е в топлообменника, той има по-висока плътност, отколкото в началото. След това цикълът се повтаря.
Полезно: разбира се, нищо не ви пречи да включите циркулационна помпа във веригата.В нормален режим тя ще осигури по-бърза циркулация на водата и равномерно отопление, а при липса на електричество отоплителната система ще работи с естествена циркулация.
Работа на помпата в естествена циркулационна система.
Снимката показва как е решен проблемът с взаимодействието между помпата и естествената циркулационна система. Когато помпата работи, възвратният клапан се активира и цялата вода тече през помпата. Струва си да го изключите - вентилът се отваря и водата циркулира през по-дебелата тръба поради топлинно разширение.
Разновидности на възвратните клапани
На съвременния пазар се предлагат възвратни клапани от различен тип, всеки от които се различава както по своя дизайн, така и по технически характеристики.
Дискови възвратни клапани
Дизайнът на такива устройства включва тяло, което може да бъде направено от месинг или неръждаема стомана, и заключващ механизъм. Последният се състои от следните елементи:
- метален или пластмасов дроселен клапан, който гарантира, че потокът на транспортираната среда се спира, ако започне да се движи в грешната посока;
- уплътнително уплътнение, което служи за по-плътно прилепване на дроселната клапа към седалката;
- стоманена пружина, която гарантира, че вентилът е в затворено състояние, ако потокът на работната среда се движи в грешната посока.
Принципът на дисковия възвратен клапан
Дисковите възвратни клапани с пружина, които са оптимално подходящи за оборудване на битови отоплителни системи и не изискват редовна поддръжка, имат следните предимства:
- компактен размер и леко тегло;
- достъпна цена.
Дисковите пружинни клапани обаче имат и недостатъци:
- При използването на този тип възвратни клапани в отоплителни системи се създава значително хидравлично съпротивление, което е особено важно, когато в такива системи се използва термопомпа с наземен източник. Ето защо в такива случаи е необходимо да се извършват предварителни изчисления.
- Възвратните клапани от тип пружинен диск, които не изискват поддръжка, не могат да бъдат ремонтирани.
Обратен клапан с месингов диск
Сферични възвратни кранове
За разлика от дисковия клапан, сферичният кран има по-добри хидравлични характеристики, което е причината за високата му популярност сред потребителите. Заключващият елемент на това устройство, както подсказва името му, е топка, покрита с каучуков слой, който може да бъде направен от чугун или алуминий. Принципът, по който работи сферичен кран от контролен тип, е съвсем прост.
- Когато охлаждащата течност се движи през сферичния кран в необходимата посока, спиращият елемент - топката - под натиска на работната среда се издига до горната част на устройството, като напълно отваря проходния отвор.
- В случай, че налягането на потока на работната среда намалее или започне да се движи в грешната посока, топката под въздействието на собственото си тегло се спуска в специална ниша, затваряйки отвора за прохода и блокирайки движението на работната среден поток през устройството.
Сферичен възвратен клапан за отопление
Сферичният клапан обикновено е снабден с капак, който е прикрепен към тялото му с няколко болта. Наличието на такова покритие прави възможно бързото и лесно извършване на ремонт и поддръжка на затвора, ако е необходимо.
При инсталиране на възвратни сферични кранове на тръбопроводи за различни цели трябва да се вземат предвид следните нюанси.
- Сферичният кран трябва да бъде разположен с капака нагоре, когато е монтиран на хоризонтален участък на тръбопровода, така че топката в работното отделение на устройството да има възможност свободно да се търкаля в долната си част.
- Когато инсталирате възвратно-сферичен кран във вертикален участък на тръбопровода, трябва да се има предвид, че потокът на работната среда, преминаващ през устройството, трябва да се движи в посока отдолу нагоре.
Работата на този клапан се осигурява от топка, която се движи вътре в тялото под действието на охлаждаща течност.
Обратни клапани тип лоб
Обратният клапан на венчелистчетата, заключващите елементи на които са две пружинни клапи (венчелистчета), разположени на специална ос, е инсталиран на тръбопроводните системи на големи котелни станции и отоплителни пунктове. Един от най-съществените недостатъци на клапаните тип венчелистче е лошата хидравлика. Това се дължи на факта, че техните клапи, дори когато са отворени, създават значителна пречка за потока на работната среда, движеща се през тръбопровода.
Устройствата с венчелистчетата включват гравитационен възвратен клапан, чийто изключващ елемент е една клапа, фиксирана на специална ос и имаща възможност да се върти свободно. Гравитационният възвратен клапан работи съгласно следния принцип.
- Крилото се отваря под налягането на потока на работната среда.
- Ако налягането на потока на работната среда падне или започне да се движи в грешната посока, крилото под въздействието на собствената си гравитация се понижава, затваряйки устройството.
В хоризонталната венчелистчеста клапа няма пружина за отопление, което прави възможно задействането на клапана дори когато водата се движи гравитационно
Обратни клапани за повдигане
Затварящият елемент на такива устройства е пружинна макара, която се движи по специална ос. Някои модели не са оборудвани с пружина, те могат да се използват само за монтаж във вертикални тръбни участъци. Подобно на сферичните кранове, въртящите се възвратни клапани са оборудвани с капак, който им позволява да бъдат ремонтирани и обслужвани, ако е необходимо.
По време на монтажа трябва да се монтират пружинни възвратни клапани от повдигащ тип с капака нагоре, което ще осигури достъп до вътрешността им в случаите, когато трябва да бъдат поправени или поддържани.
Устройство за възвратен клапан от тип повдигане
Котел за гравитационни системи
Тъй като такива вериги са необходими главно за отоплително устройство, независимо от електричеството, котлите също трябва да работят без използване на електричество. Това могат да бъдат всякакви неавтоматизирани единици, с изключение на пелетни и електрически такива.
Най-често котлите на твърдо гориво работят в системи с естествена циркулация. Всички са добри, но при много модели горивото изгаря бързо. И ако пред прозореца има силни студове и къщата не е достатъчно изолирана, тогава, за да поддържате приемлива температура през нощта, трябва да станете и да хвърлите гориво. Тази ситуация е особено често срещана, когато се използват дърва за огрев. Изходът е да си купите котел с дълго изгаряне (нелетлив, разбира се). Например в литовските котли на твърдо гориво Stropuva при определени условия дърва за огрев изгарят до 30 часа, а въглища (антрацит) до няколко дни. Характеристиките на котлите Sandle са малко по-лоши: минималното време за горене за дърва за огрев е 7 часа, за въглища - 34 часа. Немската компания Buderus, чешката Viadrus и полско-украинската Wikchlach, както и руската, Ogonyok, имат котли без автоматика и помпи.
Енергичен котел за дълго изгаряне Stropuva
Съществуват нестабилни газови котли, произведени в Русия, например "Conord". които се произвеждат в Ростов на Дон. Те могат да се използват в системи за естествена циркулация. Същият завод произвежда енергонезависими универсални котли "Дон", които също са подходящи за работа без електричество.Подови газови котли на италианската компания Bertta - модел Novella Autonom и някои други агрегати на европейски и азиатски производители работят в системи с естествена циркулация.
Вторият начин, който ще помогне да се увеличи времето между камините, е да се увеличи инерцията на системата. За това са инсталирани топлинни акумулатори (TA). Те работят добре с котли на твърдо гориво, които нямат способността да регулират интензивността на горенето: излишната топлина се отклонява към топлинен акумулатор, в който се натрупва и изразходва енергия, докато охлаждащата течност в основната система се охлажда. Свързването на такова устройство има свои собствени характеристики: то трябва да бъде разположено на захранващия тръбопровод отдолу. Освен това, за ефективно извличане на топлина и нормална работа, той е възможно най-близо до котела. Това решение обаче далеч не е най-доброто за гравитационните системи. Те достатъчно бавно преминават към нормалния режим на циркулация, но се саморегулират: колкото по-студено е в стаята, толкова повече охлаждащата течност се охлажда преминавайки през радиаторите. Колкото по-голяма е разликата в температурите, толкова повече се получава разликата в плътността и толкова по-бързо се движи охлаждащата течност. А инсталираният TA прави отоплението по-инерционно и отнема много повече време и гориво за ускоряване. Вярно е, че топлината се отделя по-дълго. Като цяло от вас зависи да решите.
За стабилизиране на температурата в системата е инсталиран акумулатор на топлина
Приблизително същите проблеми с отоплението с печка с естествена циркулация. Тук ролята на топлинния акумулатор се играе от самата пещ и също така изисква много енергия (гориво) за ускоряване на системата. Но в случай на използване на ТА обикновено се предоставя възможността за изключването му, а в случай на пещ това е нереалистично.
От законите на физиката
Да предположим, че в радиаторите и котела температурата на течността се променя при скокове по централните оси: горните части съдържат гореща течност, а долните съдържат студена течност.
Топлата вода е по-малко плътна, което намалява нейното тегло в сравнение със студената вода. В резултат на това отоплителната система се състои от два комуникационни съда, затворени един с друг, в които течността се движи отгоре надолу.
Висок стълб, образуван от охладена вода с голямо тегло, при достигане до радиаторите избутва ниския стълб. В резултат горещата течност се изтласква и се получава циркулация.
Люлеещ се възвратен клапан
Предлага се във фланцови или куплирани версии. Ротационен корпус на клапана и подвижен капак, предлага се от чугун, бронз или неръждаема стомана. Диск от неръждаема стомана служи като заключващ елемент, който се издига нагоре под натиска на директния поток на охлаждащата течност.
Чугунен люлеещ се възвратен клапан Zetkama V302. Макс. температура до + 300 ° C.
Поради пълното отваряне на отвора, въртящият се клапан има високи хидравлични характеристики.
Подобно на сферичните възвратни кранове, въртящите се клапани също са монтирани хоризонтално с капака нагоре и вертикално, така че потокът на охлаждащата течност да се движи отдолу нагоре.
Видове отоплителни системи с гравитационна циркулация
Въпреки опростения дизайн на водна отоплителна система със самоциркулация на охлаждащата течност, има най-малко четири популярни схеми за монтаж. Изборът на вида на окабеляването зависи от характеристиките на самата сграда и очакваното изпълнение.
За да се определи коя схема ще работи, във всеки отделен случай се изисква да се извърши хидравлично изчисление на системата, да се вземат предвид характеристиките на отоплителния блок, да се изчисли диаметърът на тръбата и т.н. При извършване на изчисления може да се наложи професионална помощ.
Затворена система с гравитационна циркулация
В страните от ЕС затворените системи са най-популярни сред другите решения. В Руската федерация схемата все още не е широко използвана.Принципите на работа на водна отоплителна система от затворен тип с циркулация без помпа са както следва:
- При нагряване охлаждащата течност се разширява, водата се измества от отоплителния кръг.
- Под налягане течността попада в затворения разширителен резервоар на мембраната. Дизайнът на контейнера представлява кухина, разделена на две части с мембрана. Половината от резервоара е пълна с газ (повечето модели използват азот). Втората част остава празна за пълнене с охлаждаща течност.
- Когато течността се нагрява, се създава достатъчно налягане, което да изтласка мембраната и да компресира азота. След охлаждане протича обратният процес и газът изцежда водата от резервоара.
В противен случай системите от затворен тип работят като другите схеми за отопление с естествена циркулация. Недостатъците са зависимостта от обема на разширителния резервоар. За стаи с голяма отопляема площ ще трябва да инсталирате просторен контейнер, което не винаги е препоръчително.
Отворена система с гравитационна циркулация
Отоплителната система от отворен тип се различава от предишния тип само по дизайна на разширителния резервоар. Тази схема се използва най-често в по-стари сгради. Предимствата на отворената система са възможността за самостоятелно производство на контейнери от скрап. Резервоарът обикновено има скромни размери и е инсталиран на покрива или под тавана на хола.
Основният недостатък на отворените конструкции е навлизането на въздух в тръбите и отоплителните радиатори, което води до повишена корозия и бърз отказ на нагревателните елементи. Излъчването на системата също е чест "гост" в схеми от отворен тип. Следователно радиаторите са инсталирани под ъгъл; крановете на Маевски са необходими за обезвъздушаване.
Еднотръбна система със самоциркулация
Това решение има няколко предимства:
- Под тавана и над нивото на пода няма двойни тръбопроводи.
- Средствата се спестяват при инсталирането на системата.
Недостатъците на това решение са очевидни. Топлопредаването на отоплителните радиатори и интензивността на тяхното отопление намаляват с отдалечаване от котела. Както показва практиката, еднотръбна отоплителна система на двуетажна къща с естествена циркулация, дори ако се наблюдават всички наклони и е избран правилен диаметър на тръбата, често се променя (чрез инсталиране на помпено оборудване).
Самоциркулационна двутръбна система
Двутръбната отоплителна система в частна къща с естествена циркулация има следните конструктивни характеристики:
- Подаването и връщането преминават през различни тръби.
- Захранващата линия е свързана към всеки радиатор чрез входящ клон.
- Втората линия свързва батерията с връщащата линия.
В резултат на това двутръбната радиаторна система предлага следните предимства:
- Равномерно разпределение на топлината.
- Няма нужда да добавяте радиаторни секции за по-добро отопление.
- По-лесно е да настроите системата.
- Диаметърът на водната верига е поне с един размер по-малък, отколкото в еднотръбните вериги.
- Липса на строги правила за инсталиране на двутръбна система. Допускат се малки отклонения по отношение на наклоните.
Основното предимство на двутръбната отоплителна система с долно и горно окабеляване е простотата и в същото време ефективността на дизайна, което дава възможност да се неутрализират грешките, направени при изчисления или по време на монтажните работи.
Как работи устройството
Въздушен клапан (или няколко) е инсталиран в отоплителната система, на места, най-вероятни за натрупване на въздушни мехурчета. Това предотвратява образуването на големи задръствания, отоплението работи безпроблемно.
Препоръчваме ви да се запознаете с: Размери и видове PVC канализационни тръби и адаптери за тяхното свързване
Кран на Маевски
Такива устройства бяха кръстени на името на техния разработчик.Кранът на Маевски има резба и размери за тръба с диаметър 15 mm или 20 mm. Той е подреден просто:
- В тялото на корпуса на клапана са направени 2 проходни отвора, които в отворено положение на крана на Маевски комуникират с отоплителната система.
- Тези отвори са запечатани с конусен винт с резба.
- Въздухът се изхвърля през малък (2 мм) отвор, насочен нагоре.
За да отделите въздух от системата, развийте винта с 1,5-2 оборота. Въздухът издухва със свирка, тъй като комуникациите са под натиск. Краят на изхода на шлюза се характеризира с спад в налягането и появата на вода.
Забележка! Кранът на Маевски е просто и надеждно устройство за изтичане на въздушни натрупвания. Той не се запушва или счупва, тъй като няма движещи се части. Дизайнът му е прост и надежден.
На пазара можете да намерите няколко разновидности на крана на Маевски, които са еднакви по дизайн, но се различават по начина на регулиране на заключващия винт. Има:
- с удобна дръжка за отвиване на ръка;
- с обикновена глава за плоска отвертка;
- с квадратна глава за специален ключ.
За възрастен принципът на развиване на заключващия винт няма значение. Въпреки това, в дом с деца е по-безопасно да се използват устройства, които трябва да се развиват със специално устройство. След отвиване на обичайния кран с удобна дръжка, детето може да се опари с вряща вода.
Автоматичен кран
Автоматичният въздушен предпазен клапан се основава на принципа на поплавъчна камера, дизайнът включва:
- вертикален калъф с диаметър 15 мм;
- плуват вътре в тялото;
- пружинен клапан с капак, който е свързан и регулиран от поплавък.
Автоматичният въздушен клапан за отоплителната система работи без човешка намеса. Обикновено, когато в системата няма въздух, поплавъкът се притиска към капака на клапана от налягането на течния пълнител. В същото време капакът е плътно затворен.
Препоръчваме ви да се запознаете с: Предимства и недостатъци на чугунните фитинги
Когато въздухът се натрупва в корпуса на клапана, поплавъкът се спуска. Веднага щом падне до критичното ниво, пружинният клапан се отваря и изпуска въздуха. Под натиска на носителя в системата пространството отново се запълва с течност. Поплавъкът се издига, за да затвори капака на пружинния клапан.
Когато в комуникациите няма охлаждаща течност, поплавъкът лежи в долната част на клапана. Докато системата се пълни, въздухът напуска крана в непрекъснат поток, докато охлаждащата течност достигне поплавъка.
Забележка! Под капака на автоматичния клапан постоянно присъства малко количество въздух. Това е нормално и по никакъв начин не засяга работата.
Прави се разлика между следните конфигурации на автоматични въздушни клапани за отопление:
- с вертикално изпускане на въздуха;
- със странично изпускане на въздуха (чрез специална струя);
- с долна връзка;
- с ъглова връзка.
За неспециалистите конструктивните характеристики на автоматичния кран нямат значение. За професионалист обаче има разлика в избора между устройства.
Вярва се, че:
- устройство с дюза и страничен отвор е по-надеждно в експлоатация от автоматичен клапан с вертикално изпускане на въздуха;
- Свързаният отдолу клапан е по-ефективен при улавяне на въздушни мехурчета, отколкото странично монтираният клапан.
Ако дизайнът на крана на Маевски не е претърпял промени в продължение на много години, тогава устройството на автоматичните клапани непрекъснато се подобрява и допълва.
Производителите предлагат автоматични клапани с допълнителни устройства:
- с мембрана за защита срещу воден чук;
- със спирателен вентил, за удобство при демонтиране на устройството по време на отоплителния сезон;
- мини клапани.
Забележка! Недостатъкът на автоматичния клапан е, че той бързо се замърсява.Варовик, отломки запушват вътрешните, движещи се части на устройството. Това води до отслабване на ефективността на работата му или до пълен провал.
Автоматичните въздушни клапани за отопление се нуждаят от честа проверка и почистване. Несъмнените предимства на тези устройства включват възможността да ги инсталирате на труднодостъпни места.
Изчисляване на мощността
Ефективната топлинна мощност на котела се изчислява по същия начин, както във всички останали случаи.
По площ
Най-простият начин е изчисляването на площта на помещението, препоръчано от SNiP. 1 кВт топлинна мощност трябва да падне върху 10 м2 от площта на помещението. За южните райони се взема коефициент 0,7 - 0,9, за средната зона на страната - 1,2 - 1,3, за районите от Далечния север - 1,5-2,0.
Както всяко грубо изчисление, този метод пренебрегва много фактори:
- Височината на таваните. Това далеч не е стандартните 2,5 метра навсякъде.
- През отворите изтича топлина.
- Разположението на стаята вътре в къщата или срещу външните стени.
Всички методи за изчисление дават големи грешки, поради което топлинната мощност обикновено се включва в проекта с определен марж.
По обем, като се вземат предвид допълнителни фактори
По-точна картина ще бъде дадена от друг метод на изчисление.
- Основата е топлинна мощност от 40 вата на кубичен метър въздушен обем в помещението.
- Регионалните коефициенти се прилагат и в този случай.
- Всеки прозорец със стандартен размер добавя 100 вата към нашата оценка. Всяка врата е 200.
- Разположението на стаята срещу външната стена ще даде, в зависимост от нейната дебелина и материал, коефициент от 1,1 - 1,3.
- Частна къща с улица отдолу и отгоре не е топла съседни апартаменти, се изчислява с коефициент 1,5.
Въпреки това: това изчисление ще бъде МНОГО приблизително. Достатъчно е да се каже, че в частни къщи, построени с помощта на енергоспестяващи технологии, в проекта е включена отоплителна мощност от 50-60 вата на КВАДРАТЕН метър. Твърде много се определя от изтичане на топлина през стени и тавани.
констатации
Така, важно е да се знае
:
- Когато избирате устройство, трябва да вземете предвид налягането и температурата на охлаждащата течност. В частните къщи водата с температура 95 градуса циркулира през тръби с налягане приблизително 3 бара. Ако има отоплителна мрежа, трябва да разберете тези параметри.
- Монтажът на спирателни кранове трябва да се извършва в съответствие с изискванията, посочени в техническия лист на продукта.
- Помпата, отговорна за циркулацията на водата, трябва да бъде разположена във веригата до спирателните клапани.
- Методът на свързване се избира в зависимост от налягането в мрежата. Съединителният клапан се използва при налягане, което не надвишава маркировката 16 бара, фланцовият клапан се използва над тази маркировка.
Обратен клапан в отоплителната система
Обратният клапан е незаменим компонент на всяка отоплителна система. При някои експлоатационни условия той е отговорен за непрекъснатата и безпроблемна работа на оборудването, при други повишава ефективността на работата. Успехът на решението на възложените задачи зависи от правилния избор на устройството. Имате ли съмнения? Потърсете професионална помощ. В противен случай съществува риск от непредвидени финансови разходи, свързани с ремонта на котела и възстановяването на отоплителната система.
Подобни видеа:
Предимства на инсталирането на двутръбна система
Когато проектират водно отопление с принудителна циркулация за частна къща, те избират, въз основа на материалните възможности на собственика, еднотръбна или двутръбна схема. Еднотръбната система е по-евтина, по-лесна за инсталиране, а двутръбната система е по-ефективна в експлоатация. При инсталиране на хоризонтална двутръбна отоплителна система са възможни три оформления на тръбопроводи: задънена улица, свързана и колекторна.
Три схеми за устройството на хоризонтална двутръбна отоплителна система в частна къща: А) задънена улица; Б) преминаване; Б) колектор (греда)
Веднага отбелязваме, че последният има най-голяма ефективност, а именно колекторните тръбопроводи. Неговото изпълнение обаче увеличава разхода на материали, както и сложността на монтажните работи.