Кратность циркуляции — ТеплоВики – энциклопедия отопления

Описание физики процесса естественной циркуляции. Варианты популярных схем, когда система отопления с естественной циркуляцией гарантированно работает. Видеопримеры работающих систем отопления.

Циркуляция воды в котлах

Циркуляцией воды называется движение воды по замкнутому контуру. В состав контура циркуляции, в общем случае, входят такие конструктивные элементы котлов, как барабаны, коллекторы, обогреваемые и необогреваемые трубы поверхностей нагрева. Вода может проходить по контуру многократно либо однократно, двигаясь через поверхности нагрева от входа к выходу.

В зависимости от причин, которые вызывают движение воды циркуляция подразделяется на естественную и принудительную.

Естественная циркуляция осуществляется в паровых котлах, так как движущий напор в контуре создается разностью плотностей воды и пара. При этом каждый кг воды может постепенно превращаться в пар, многократно проходя через контур, либо превращаться в пар за один проход через поверхность нагрева.

Принудительная циркуляция воды производится с помощью насоса. Она применяется в водогрейных котлах и водяных экономайзерах и является прямоточной.

При любом виде циркуляции и способах ее организации вода и пар, образующийся в контуре, должны надежно охлаждать металл, что необходимо для безаварийной работы котлов.

Естественная циркуляция воды в паровых котлах. Рассмотрим принцип действия естественной циркуляции на примере контура циркуляции бокового экрана топки (рис. 10).

Котлы с естественной циркуляцией

Рис. 10. Схема простейшего контура естественной циркуляции:

1 – коллектор; 2 – опускная труба; 3 – верхний барабан; 4 – экранные (подъемные ) трубы.

Питательная вода вводится в верхний барабан котла 3. Из него вода опускается по опускной трубе 2 и входит в коллектор 1. На этом участке контура теплота к воде не подводится (труба теплоизолирована шамотной стенкой) и температура воды остается ниже температуры насыщения при данном давлении пара в котле.

Из коллектора вода поступает в обогреваемые трубы экрана 4 и, поднимаясь по ним, нагревается до кипения, кипит и частично превращается в пар. Образовавшаяся пароводяная смесь вводится в барабан, где разделяется на воду и пар. Пар покидает котел, а вода смешивается с питательной водой и вновь поступает в контур циркуляции.

Участок подъемных труб, где вода нагревается до кипения, называется экономайзерным, а содержащий пар – паросодержащим. Высота последнего в несколько раз превышает высоту экономайзерного участка.

На экономайзерном участке вода движется с постоянной скоростью, а на паросодержащем участке она постоянно возрастает, так как количество образующегося пара в подъемных трубах непрерывно увеличивается. Скорость, которую вода имеет на экономайзерном участке, называется скоростью циркуляции. По причине своего постоянства скорость циркуляции является одной их важных характеристик естественной циркуляции. Ее величина составляет, примерно, 0,5 – 1,5 м/с.

Наличие в контуре участков со средами, имеющие разные плотности, создает в контуре разность давлений или движущий напор циркуляции. Давление в опускных трубах создается столбом воды с плотностью rВ, а в подъемных трубах – столбом воды и пароводяной смеси с плотностью rСМ. Поэтому более плотная среда вытесняет менее плотную и в контуре создается круговое движение воды. Величина движущего напора определяется зависимостью вида:

где hПАР – высота паросодержащего участка подъемных труб; g – ускорение свободного падения.

Из выражения движущего напора следует, что для циркуляции недостаточно иметь среды с разной плотностью. Необходимо также, чтобы паросодержащие трубы располагались вертикально.

За один проход по контуру только часть воды превращается в пар. Поэтому для характеристики интенсивности испарения воды используется понятие кратности циркуляции:

где М – расход воды через опускную трубу, кг/ч; Д – количество пара, образующегося в обогреваемых трубах, кг/ч.

Таким образом, кратность циркуляции показывает, сколько раз один кг воды должен пройти через контур, чтобы превратиться в пар. Для экранов k = 50 – 70, для конвективных пучков k = 100 – 200.

Величина, обратная кратности циркуляции, характеризует степень сухости влажного пара х = 1/k. Отсюда можно сделать вывод о том, что в экранах образуется пароводяная смесь, содержащая не более 0,02 или 2 % пара. Поэтому даже самые теплонапряженные поверхности нагрева котлов, которыми являются экраны, надежно смачиваются и охлаждаются водой.

В конвективных пучках все трубы обогреваются газами, температура которых при прохождении через пучок непрерывно снижается. Поэтому в кипятильных трубах по ходу движения газов паросодержание также уменьшается, а плотность пароводяной смеси возрастает. Наличие в трубах пучка пароводяной смеси с разной плотностью создает движущий напор, который движит воды по следующей схеме: из верхнего барабана вода поступает в задние трубы пучка и по ним поступает в нижний барабан котла; из барабана вода входит в остальные трубы пучка и вместе с паром поступает в верхний барабан.

Принудительная циркуляция. Принудительная циркуляция применяется в водогрейных котлах, а также в экономайзерах паровых котлов. Движение воды по трубам поверхностей нагрева производит насос. Вода входит в поверхности нагрева холодной, а покидает ее горячей, совершая в котле прямоточное движение. Кратность циркуляции воды равна единице.

Для создания прямоточного движения воды поверхности нагрева котлов изготавливаются в виде отдельных панелей, которые соединяются между собой последовательно или параллельно. Панель выполняется из одного ряда труб, концы которых замкнуты на нижний (распределительный) и верхний (собирающий) коллекторы. При этом трубы могут иметь как прямую (в основном), так и змеевиковую конфигурацию.

При параллельном подсоединении труб к коллекторам вода проходит по трубам неодинаковыми расходами, что обусловлено различиями в гидравлических сопротивлениях труб и неравномерным обогревом труб газами. Поэтому в отдельные трубы воды поступает меньше, чем это нужно для надежного охлаждения металла. Возможно даже вскипание воды в отдельных трубах, что еще в большей степени уменьшает поступление воды в такие трубы.

Движение воды в трубах может быть как подъемным, так и опускным. Однако во избежание вскипания воды ее скорость принимается не менее 0,5–1 м/с. По тем же причинам перепад давления воды в котлах не должен быть более 0,2 МПа.

Источники

  • Бойко Е.А. Основы теплотехники (учебное пособие) / Красноярский государственный технический университет. — Красноярск: 2004. — 36 с.

Какое отопление лучше?

Под понятием «лучше» понимается гарантированная работоспособность системы, то есть – собрал, запустил и забыл. Гравитационная система очень надежна – она энергонезависима. Котлы естественной циркуляции бывают паровые и водогрейные.

Любая система с принудительной циркуляцией при отключении электроэнергии сразу остановится. Если использовать в конструкции бесперебойное устройства и аккумуляторы, то даже прибор с серьезным запасом энергии сможет питать маленький циркуляционный насос не больше суток.

Конечно, принудительная система дешевле и проще в расчетах. Самотечную нужно правильно планировать, и начинать это нужно при проектировании дома. Сразу придется определить, где установить котел, как проложить магистрали отопления с учетом расположения окон и дверей. После чего определяют длину и схему прокладки контуров. При использовании циркуляционного насоса разница в протяженности отопительных контуров может отличаться в 2 раза. Для сборки гравитационной системы не потребуется приглашать сварщика, можно спаять трубопровод из полипропилена и своими руками.

Циркуляционный насос, обеспечивающий циркуляцию воды Источник https://sklad-tepla.ru/upload/iblock/370/0f5a21b1-0263-11e8-ac26-60a44cce79c9_6f94d026-e5f1-11ea-90f3-448a5ba029e6.jpg

Циркуляционный обогрев без насоса

Устройство самотечного отопления состоит из нагревательного прибора (котла), проложенных по схеме трубопроводов, радиаторов и расширительного бачка.

Принцип действия

В большинстве случаев при этом способе обогрева в качестве теплоносителя используется вода. Она перемещается по трубопроводу под воздействием термодинамических сил. Работа выполняется благодаря разнице физических характеристик холодной и нагретой воды.

Перемещение воды при нагреве Источник https://clck.ru/VTDD8

Нагревающийся теплоноситель поднимается вверх. Перемещаясь по системе, постепенно остывает. У горячей воды вес и плотность ниже, потому она и поднимается вверх, освобождая место для остывшей жидкости.

Когда горячая вода достигает верхней точки трубопровода, она течет по трубам и постепенно остывает, попадает в радиаторы. Остывшая жидкость по нижней ветке трубопровода поступает в котел, замещая нагревшуюся воду, где опять нагревается.

Преимущества гравитационного отопления

Главными плюсами гравитационного отопительного контура называют:

  • Простотой монтаж и эксплуатацию;
  • Высокую степень теплообмена и стабильность поддержания микроклимата;
  • Экономичность при хорошем утеплении дома;
  • Отсутствие шума во время работы;
  • Полную энергонезависимость устройства;
  • Долгий срок службы при выполнении регулярных профилактических мероприятий, поломки происходят редко.

Рекомендация! Чтобы сконструировать систему обогрева дома для котла с естественной циркуляцией, необходимо правильно рассчитать характеристики, выбрать подходящее расположение контура и произвести правильный монтаж всех частей конструкции. При соблюдении этих условий срок службы системы может составить до 35 лет.

Примеры схем отопления Источник https://odstroy.ru/wp-content/uploads/9/2/4/924fac32506599ba621e295220e6a657.jpeg

Основной минус этой конструкции — неспособность качественно обогревать дома площадью больше 100 м2. Есть еще несколько недостатков, снижающих возможность использования самотечной конструкции:

  1. Обязательно необходимо чердачное помещение для размещения расширительного бачка;
  2. Комнаты прогреваются медленно.
  3. В необогреваемых помещениях нужно утеплять трубы, иначе вода в них может замерзнуть.

Принудительная циркуляция[править]

Принудительной циркуляцией называют движение воды и пароводяной смеси в трубах котла и в других поверхностях теплопередачи котла, вызванное действием насоса или разностей давлений пара в барабане и пароперегревателе.

Поверхность нагрева паровых котлов состоит из большого числа параллельно работающих труб, из которых многие из-за неравномерности обогрева и неодинаковости гидравлического сопротивления имеют различные тепловые и гидродинамические характеристики. Распределение воды по таким трубам не может быть равномерным, вследствие этого энтальпия рабочего тела на выходе из отдельных витков может значительно отличаться от среднего значения.

Отношение наибольшего приращения энтальпии в каком-либо витке ∆hв к среднему приращению энтальпии по всей поверхности нагрева ∆hср называют тепловой разверкой:

i = ∆hв / hср

Величина тепловой разверки является оценкой как тепловой, так и гидравлической неравномерности.

Тепловая неравномерность параллельно включенных труб обусловлена неодинаковыми условиями их обогрева, зависящими от эксплуатационных факторов (зашлаковывание отдельных групп витков, смещение ядра факела и возникновение температурных перекосов в топке и газоходах и пр.) и от конструктивных особенностей и компоновки отдельных элементов котельного агрегата (топочной камеры, горелочных устройств и пр.).

Гидравлическая неравномерность обусловлена неодинаковыми гидравлическими сопротивлениями вследствие различной степени шероховатости стенок труб, неодинаковой их длины, конфигурации и изменением их тепловой нагрузки по эксплуатационным причинам.

Для надежной работы котла необходимо сделать характеристику трубных пучков устойчивой. Для этого используют дополнительное сопротивление в виде дроссельных шайб, устанавливаемых на входе в трубы. Гидравлическое сопротивление шайбы суммируется с сопротивлением витка и гидродинамическая характеристика его становится устойчивой. Влияние установки шайб на изменение гидродинамической характеристики показано на рис. 7.16.

36514.png

Рис. 7.16. Влияние установки шайб на изменение гидродинамической характеристики трубы.: 1 – обогреваемая труба без шайбы; 2 – обогреваемая труба при установке шайбы, d = 10 мм; 3 – то же d = 7 мм; 4 – то же d = 5 мм

Дроссельные шайбы устраняют также пульсацию потока, вызывающую образование кольцевых трещин в трубах. Для устранения пульсации потока применяют большее дросселирование по сравнению с тем, которое требуется для стабилизации гидродинамической характеристики витка.

Обогрев с естественной циркуляцией

Используются одно- и двухтрубная системы, по типу они бывают открытыми и закрытыми. Подходящая схема для котлов с естественной циркуляцией увеличит эффективность обогрева всего дома.

Закрытый вид

Закрытая система часто используется в европейский странах, в России ее используют реже.

Принципиальная схема. Теплоноситель после нагрева движется к расширительному баку, который разделен мембраной на 2 части. Нижняя из них заполняется водой, она сжимает находящейся в верхней части (выше мембраны) воздух. В системе появляется дополнительное давление, улучшающее перемещение теплоносителя.

Особенности. Главное отличие закрытой системы — герметичная конструкция расширительного бачка, что позволяет увеличить давления в трубах. Изредка в такую систему включают нагнетающий насос.

Закрытая система Источник https://clck.ru/VTDJb

Положительные свойства и недостатки. Основной плюс закрытой системы — герметичность. Это качество снижает риск появления воздушных пробок, сдерживает коррозийные процессы, уменьшает потери теплоносителя. Для труб не нужно делать больших уклонов, особенно при установке циркуляционного насоса.

Важно! Основной недостаток — необходимость использования вместительного расширительного бака, который требует для установки много места.

Открытый вид

Открытая система содержит открытый расширительный бак. Часто такую схему можно найти в старых зданиях. Хотя ее популярность снижается, открытая схема полностью работоспособна и надежна даже в современных условиях.

Принципиальная схема. Отличается конструкцией расширительного бачка и для нее не нужны циркуляционные насосы.

Особенности. Расширительный бачок можно изготовить небольшого размера, даже из подручных материалов.

Положительные свойства и недостатки. К плюсам относят полную энергетическую безопасность, простоту эксплуатации и сборки конструкции.

Главный минус заключается в возможности проникновения воздуха в контур, из-за чего появляются пробки. Используемая как теплоноситель вода испаряется, ее количество нужно контролировать и при необходимости пополнять. Из-за вредного влияния антифриза его нельзя использовать вместо воды.

Открытая система Источник https://1-teplodom.ru/wp-content/uploads/f/9/d/f9de830e34740bad8f04234c191e8458.gif

Однотрубная система

В этой системе процесс циркуляции воды в котле выполняется с помощью всего одной нитки трубопровода. Конструкция с низкой эффективностью подходит только для обогрева небольших помещений.

Принципиальная схема. Трубы от источника тепла укладывают по всему периметру помещения, регистры подключаются последовательно. В батарею теплоноситель поступает через верхнее соединение, а удаляется вода через нижнее. Когда теплоноситель покидает последний регистр, самотеком остывшая жидкость возвращается в котел для следующего цикла нагрева.

Особенности. Система будет работать эффективно, если подающие трубы прокладывать под потолком, а обратный трубопровод, доставляющую остывший теплоноситель к котлу, – под полом. Регистры допустимо размещать на одном уровне с отопительным котлом. Расширительный бачок должен находится в самом высоком месте контура.

Однотрубная конструкция Источник https://build-experts.ru/wp-content/uploads/2019/03/1-10.jpg

Плюсы и недостатки. Главным плюсом считается простота сборки и небольшой расход труб. Минус однотрубного контура — это снижение теплоотдачи, количества тепла становится меньше от регистра к регистру. Отапливать двухэтажные дома так не рекомендуется.

Двухтрубная система

Для этой системы нужно провести 2 нитки трубопровода — для подачи к регистрам нагретого теплоносителя и обратного поступления воды к котлу. Планирование прокладки труб и сборка системы сложны, но она способна обеспечить эффективный обогрев даже большого дома.

Принципиальная схема. Система должна быть хорошо продумана и собрана с несколькими нюансами:

  • Стояк подачи, идущий из котла отопления, соединяют баком, приподнятым немного выше трубы;
  • Подающая труба соединяется с трубопроводом, по которому нагретый теплоноситель поступает к регистрам;
  • Для сброса излишней жидкости на расширительном бачке устанавливают сливную трубку, направив ее в канализацию;
  • Обратный трубопровод прокладывается снизу регистров параллельно трубопроводам, подающим нагретый теплоноситель.

Двухтрубная конструкция Источник http://small-house.ru/wp-content/uploads/2016/02/vodyanoe-otoplenie-dachi-kak-pravilno-sdelat-06.jpg

Особенности. Основной стояк и комната, где установлен расширительный бачок, должны быть хорошо защищены от холода. Утепление снизит потери тепла и возможное замерзание теплоносителя при отключении обогрева. Котел удобно устанавливать ниже трубопровода, хорошо для этого подходит подвальное помещение.

Плюсы и недостатки. Двухтрубная самотечная система способна равномерно распределить тепловую энергию по нескольким помещениям. Ее несложно регулировать, можно прокладывать трубы меньшего сечения. Система позволяет устранить допущенные погрешности без снижения качества обогрева. Минусов почти нет, кроме продолжительной подготовки к работе. Но для недорогого, надежно функционирующего отопления, стоит потратить силы и время.

Отсутствие циркуляции воды в котле Бакси

На российском рынке климатической технике пользуются спросом итальянские настенные газовые котлы BAXI. Они выпускаются в диапазоне от 14 до 24 кВт с открытой/закрытой камерой сгорания, как одноконтурными, так и двухконтурными для подогрева систем отопления и ГВС.

Агрегат имеет ЖК-дисплей и самодиагностику работы котлового оборудования. Все возможные сбои в работе котла отопления высвечиваются на рабочем экране, пользователю не составит труда понять, чем они вызваны.

Ошибка “е25” наиболее часто встречающийся сбой на устройстве Бакси, вызванная ростом температур в отопительном контуре. Автоматическая система агрегата фиксирует динамику температурного роста при помощи первичных термодатчиков, и когда повышение она превосходит 1 С в секунду, заблокирует работу котлоагрегата.

Типичные причин формирования неполадки “е25” может быть две: плохая циркуляция греющей воды или повреждение базовых элементов автоматики: термодатчика либо электронной платы.

В случае фактического перегрева воды, сбой сопровождается специфическим треском вскипающей воды в теплообменном аппарате. Такой перегрев происходит, в том случае, когда вода движется медленно и нагревается до опасной температуры.

Причины перегрева воды в газовом котлоагрегате Бакси:

  • неисправность циркуляционного насоса;
  • неисправность запорной арматуры;
  • загрязненные фильтрующие устройства;
  • большое гидравлическое сопротивление в отопительном контуре;
  • завоздушивание контура отопления.

Для восстановления данной поломки, прежде всего, нужно проверить контур отопления, сбросить лишний воздух, проверить исправность запорной арматуры, прочистить фильтры и грязевики на обратном трубопроводе перед котлом.

В случае, когда забит теплообменник накипью рекомендуется выполнить промывку с химическими реагентами, по методике указанной заводом-изготовителем.

Если потребуется замена или ремонт котловых агрегатов, насоса или теплообменника, лучше обратится за помощью в сервисную организацию, особенно в том случае, когда котел находится на гарантийном обслуживании.

Достоинства и недостатки системы с естественной циркуляцией

Достоинствами схемы с гравитационным движением теплоносителя являются следующие показатели:

  1. Полная энергонезависимость;
  2. Простота устройства и эксплуатации.

Система с естественной циркуляцией обладает и массой недостатков:

  1. Сложность регулирования;
  2. Неравномерное распределение тепла;
  3. Непривлекательный внешний вид;
  4. Ограничения по тепловой мощности;
  5. Сложность самостоятельного монтажа – требуется привлечение сварщика.

Система отопления с естественной циркуляцией используется сейчас больше как вынужденная мера. Главная причина строительства гравитационного водяного отопления – серьезные перебои в электроснабжении. Тем не менее, в некоторых ситуациях сооружение гравитационного отопления является единственно возможным техническим решением для обогрева частных домов и дач.

(Просмотров 5 327 , 10 сегодня)

Рекомендации по монтажу своими руками

Для прокладки основных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые или стальные трубы. Причина – большой диаметр, полиэтилен Ø40 мм и больше стоит слишком дорого. Радиаторные подводки делаем из любого удобного материала.

Совет. При сборке самотечной сети отопления из металлопластика не ставьте компрессионные фитинги – они сильно уменьшают внутренний проход.

Самотечная разводка в гаражеПример монтажа двухтрубной разводки в гараже

Как правильно сделать разводку и выдержать все уклоны:

  1. Начните с разметки. Обозначьте места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей.
  2. Размечайте трассы на стенах карандашом начиная от дальних батарей. Величину наклона регулируйте длинным строительным уровнем.
  3. Двигайтесь от крайних радиаторов к котельной. Когда вы прочертите все трассы, то поймете, на каком уровне ставить теплогенератор. Входной патрубок агрегата (для остывшего теплоносителя) должен располагаться на одном уровне или ниже обратной линии.
  4. Если уровень пола топочной слишком высокий, попытайтесь сместить все обогреватели вверх. Следом поднимутся горизонтальные трубопроводы. В крайнем случае делайте под котлом углубление.

Подключение обратной линии в котельнойПрокладка обратной линии в топочной с параллельным подключением к двум котлам

После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под скрытую прокладку. Затем проверьте трассы еще раз, внесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: сначала закрепите батареи, потом кладите трубы в сторону топочной. Установите расширительный бачок со сливным патрубком.

Самотечная сеть трубопроводов заполняется без проблем, краны Маевского трогать не нужно. Просто медленно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок. Если после прогрева какой-либо радиатор остается холодным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком.

Правила расчета емкости резервуара

Расширитель любого типа будет эффективным только при правильном выборе объема. Для этого следует учитывать способность жидкости расширяться в период нагревания. Вода в отопительных кольцах расширяется на как минимум 3 % от общего объема водяной системы, антифриз – практически на 5%.

Жидкости относятся к разряду несжимаемых сред, поэтому бачок им должен обеспечить достаточный резерв на тепловое расширение с некоторым запасом. При условии полного заполнения контура теплоносителем даже тепловое расширение в расчетных объемах может привести к сбросу жидкости через предохранительный клапан и проливу теплоносителя на пол.

Поэтому чтобы превышение объема расширяющегося теплоносителя не приводило к авариям, закрытые бачки для небольших контуров в частных домах приобретают так, чтобы их объем был равен 10 % от полного объема циркулирующего по системе теплоносителя. Это правило действительно для систем емкостью до 150 л.

Если по отопительному кольцу перемещается больше 150 л теплоносителя, то емкость закрытого бака рассчитывают путем умножения полного объема жидкости на коэффициент ее расширения при конкретных значениях рабочей температуры в системе.

К полученному значению нужно прибавить размер водяного затвора, т.е. объема теплоносителя, образовавшегося в баке в результате стандартного статического давления жидкости. Для больших отопительных колец этот показатель, как правило, равен 0,5% от полного объема теплоносителя, для малогабаритных, вместимостью до 150 л, он принимается 20%.

Полученная сумма умножается на поправочный коэффициент, определяемый по значениям предварительного и окончательного давления в отопительной системе. Предварительное принимается из расчета, что на 10 м высоты контура приходится 1 бар. Окончательное давление формируется в результате работы системы.

Расчет объема бачка закрытого типа для крупных сложных отопительных конструкций выглядит так:

В расчетах использовано: Vn – номинальный объем закрытого бачка; Ve – объем теплоносителя при тепловом расширен (вычисляется по формуле Vсистемы×n%, где n это коэффициент температурного расширения теплоносителя); Vv – водяной затвор; po – предварительное давление; pe – показатель окончательного давления, равен значению предельного давления предохранительного клапана за минусом 0,5 бар

Вместимость открытого типа строго не регламентируется нормативами, но есть правило: объем открытого бачка до патрубка перелива должен составлять 3,5 – 4 % от общего объема теплоносителя в отопительном контуре.

Такой оценки достаточно для небольшого дачного домика, а вот строение для постоянного проживания потребует более точного расчета. В первую очередь потребуется выяснить общий объем системы отопления.

Варианты расчета общей емкости отопления

Этот показатель можно определить с разной степенью точности тремя основными способами. Во-первых, на основе паспортных данных котла. Так, на единицу мощности котельного оборудования необходимо около 15 литров жидкости. Чтобы получить нужные данные, потребуется 15 умножить на мощность котла, указанную в техпаспорте.

Во-вторых, можно выяснить объем с помощью водомера при наполнении системы. По мере наполнения учитывается количество использованной жидкости. Это более точный и хлопотный вариант.

Третий способ предполагает рассчитать суммарный объем всех элементов системы отопления. Это самый точный вариант. Емкость теплообменника котла, радиаторов, конвекторов, измерительных приборов можно выяснить по паспортным характеристикам. Для вычисления емкости труб применяются данные из таблицы.

В таблице указаны размеры труб в дюймах и их объем в литрах на 1 метр, который используется для суммирования общего объема

В таблице указан объем труб на метр длины, выполненных из самых ходовых и современных материалов. Внутренний диаметр указан в дюймах от 0,5 до 1,5 единиц.

Еще один способ, претендующий на высокую точность, – вычисление по формуле:

Vобщ = π x D2 x L/4,

где:

  • π – равно 3,14;
  • D – обозначает параметры внутреннего диаметра труб;
  • L – указывает на протяженность трубопровода системы.

После получения необходимых данных их суммируют и получают общий объем системы, который используют в дальнейших расчетах.

Шаги и формулы полного цикла расчетов для проектирования и организации отопления частного дома приведены здесь. Рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.

Выбор расширительного бака по таблице

При наличии необходимых данных оптимальный вариант расширителя можно подобрать по таблице объемов и расчетного давления.

Общий объем системы рассчитывается по указанной методике, параметры давления актуальны только для закрытых модификаций и указаны в паспортных данных оборудования.

Данные из таблицы позволяют выбрать объем расширителя от 4 до 300 литров

Этот вариант не требует специальных расчетов, кроме вычисления общего объема системы. Использование таблицы значительно облегчает и ускоряет выбор расширителя с необходимой емкостью резервуара.

Использование формул для расчета

Если данных таблицы недостаточно, есть возможность рассчитать необходимый показатель объема емкости самостоятельно.

Для этого используют следующую формулу:

Vb = Vc x k/D,

где:

  • Vb – обозначает искомую емкость расширителя;
  • Vc – общую емкость системы;
  • k – коэффициент расширения жидкости при нагреве;
  • D – коэффициент эффективности расширителя.

Из необходимых для расчета данных неизвестными остаются коэффициенты k и D. Первый – величина табличная, а второй вычисляют по отдельной формуле.

Также существует и используется таблица температурного расширения. Она позволяет определить коэффициент для систем с водой или антифризом. Величина не является линейной, меняется при нагреве, в зависимости от наличия и концентрации гликоля в жидкости.

С помощью этих данных можно определить параметры коэффициента расширения жидкости при нагреве (k), необходимые для расчета объема расширительного баллона

Для воды концентрацию этиленгликоля принимают за «0», для антифриза концентрацию определяют по данным, заявленным производителем. Температурой нагрева считают эксплуатационную для конкретной системы.

Чтобы самостоятельно рассчитать коэффициент эффективности расширительного бака, применяется формула:

(Qm – Qb) : (Qm + 1),

где:

  • Qm – максимальное давление системы по паспортному порогу срабатывания предохранительного клапана;
  • Qb – предварительное давление в воздушной камере расширителя по техпаспорту.

Если последний параметр неизвестен, его измеряют при накачке либо путем стравливания через ниппель баллона.

Другие способы расчета

Помимо самостоятельных подсчетов с помощью формул и таблиц есть альтернативные способы. Доступный вариант расчета – помощь онлайн калькулятора.


Недостатка в сетевых ресурсах, предлагающих онлайн подсчитать искомую величину, нет. Их просто найти по ключевому запросу

Еще один вариант получить нужные данные – обращение к профессиональным проектировщикам. Это максимально надежный способом, но точность полученной информации обойдется достаточно дорого.

С правилами установки и подключения расширителей закрытого и открытого типа ознакомит следующая статья, посвященная этим вопросам.

Для чего в закрытой системе используется подпитка

В закрытой системе обогрева рабочее давление должно все время поддерживаться. Хотя система герметична, небольшие утечки все равно происходят. Особенно это заметно в котлах большей мощности, используется циркуляция воды с помощью насоса, утечка происходит через стыки трубопровода и сальники насосной установки. Через время эти потери начинают влиять на работоспособность отопления. Компенсировать их можно с помощью подпитки, чаще всего ее производят из водопровода.

Автоматическая или ручная

Для небольших и несложных систем просто устанавливают кран. Его место в точке, где в трубопроводе минимальное давление, то есть на входе в циркуляционный насос или на обратной трубе перед котлом. Тут же размещают манометр для контроля давления в системе.

Что нужно для подпитки, можно узнать в видео

В сложном отоплении подпитку проводят автоматически. При подпитке из общего водопровода все происходит просто, клапан настроен на давление 1.5 бара, а в водопроводе — 3-4.

При падении давления в отопительной системе ниже 1,5 бара сразу срабатывает клапан подпитки и запускает воду, пока в системе не наберется требуемое давление. Если теплоноситель поступает из других источников, для закачки потребуется насос. Он срабатывает от клапана давления.

Особенности устройства системы отопления в частном доме

Системы подобного типа имеют некоторые особенности, в частности речь идет о следующем:

На циркуляционный напор оказывают влияние следующие факторы:

  • Расстояние по высоте между котлом и нижним радиатором. Здесь работает принцип сообщающихся сосудов: вода быстрее переливается в котел, расположенный ниже по отношению к самому нижнему прибору отопления. Этот параметр остается неизменным на протяжении всего времени работы системы.
  • Разная плотность воды на выходе из котла и в обратной трубе, определяющаяся температурой воды. Благодаря этому фактору происходит саморегулирование: с понижение температуры воздуха в помещении остывают и радиаторы. Это приводит к увеличению плотности теплоносителя и более быстрому вытеснению нагретой воды.

Коротко о главном

При отсутствии или нестабильном электропитании обогреть помещения в зимний период —задача, которую можно решить без особых проблем. Но это возможно только при правильном планировании отопительной системы и монтаже контура с учетом существующих правил.

Расскажите, как работает система обогрева в вашем доме? Или вы только хотите ее сделать?

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...