Обвязка 2 контурного котла: фото и видео самых популярных схем

фото и видео самых популярных схем

Монтаж газового настенного двухконтурного котла не является окончательным действие, полностью обеспечивающим работу отопительной системы и подачу ГВС.

Котел — важнейший элемент отопительного контура, он обеспечивает подачу ГВС, но он лишь источник тепловой энергии.

Для равномерного распределения обогрева по всей площади дома необходима периферийная часть системы, которую монтируют исходя из условий эксплуатации, конфигурации помещений и прочих соображений.

Ошибки, допущенные при ее создании, могут свести на нет все затраты на приобретение котла, уменьшить эффективность отопления до минимальных размеров.

Рассмотрим этот вопрос пристальнее.

Содержание статьи

Что такое обвязка котла

Обвязка котла — это вес комплекс трубопроводов и внешних узлов, который устанавливается газовым котлов и отопительными приборами. Кроме того, обвязкой принято называть сам процесс монтажа периферии, образующей внешнюю часть отопительного контура.

Поскольку котел двухконтурный, то вместе с отоплением необходимо собрать разводку ГВС и подключить ее к устройствам водоразбора. Монтаж — ответственная и важная работа, требующая привлечения грамотных квалифицированных специалистов.

Возможна и самостоятельная обвязка системы, если пользователь имеет навыки паяльных работ по меди или умеет обращаться с полипропиленовыми трубопроводами.

В любом случае, результат зависит от тщательности и аккуратности исполнителя, уровня его подготовки в вопросах создания теплотехнических систем.

Плюсы и минусы

К плюсам следует отнести:

• Появляется возможность подачи тепловой энергии в помещения посредством циркуляции теплоносителя.
• Становится возможной организация ГВС.
• Некоторые модели котлов лишены встроенных циркуляционных насосов. Обвязка позволяет использовать внешние устройства, полностью решающие проблему.
• Повышение эффективности и экономичности работы котла и всей системы в целом.

Недостатками обвязки можно считать:

• Необходимость тщательного проектирования отопительного контура.
• Приходится выполнять комплекс сложных и трудоемких работ.
• Для обвязки приходится привлекать опытных специалистов.

Несмотря на существование некоторых недостатков, работа системы без обвязки невозможна. Поэтому основной задачей становится грамотное проектирование и качественная работа монтажников.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Все попытки минимизировать трудозатраты или финансовые расходы в данном случае опасны — они могут привести к разрушению или непроизводительной работе системы.

Какие элементы содержит схема

Схема обвязки представляет собой комплекс, составленный из следующих элементов

• Циркуляционный насос.
• Клапаны разного назначения (предохранительный, обратный, распределительный и т.д.).
• Расширительный бак.
• Шаровые краны — сливной, балансировочный и т. п.
• Манометр.
• Фильтры для очистки жидкости от твердых частиц.

Как правило, большинство этих компонентов встроены в настенный двухконтурный котел, и дублировать их во внешней части системы незачем. Такие элементы, как циркуляционный насос, расширительный бак, все краны и клапаны изначально присутствуют в конструкции котла в качестве составных элементов.

Современный агрегат практически не нуждается в установке внешних узлов, подключаясь к системе напрямую. Исключением становятся энергонезависимые котлы, не оснащенные циркуляционным насосом и другими важными элементами.

Важным элементом обвязки являются устройства для удаления воздуха. Эту функцию способен выполнять циркуляционный насос, но эффективность процесса низка и занимает много времени.

Проще устанавливать краны Маевского на радиаторы и размещать подающий трубопровод в вертикальном положении ( на энергонезависимых системах). Кроме этого, большую важность имеют приборы контроля давления и температуры, дающие информацию о работе системы.

Запорная арматура позволяет регулировать или отсекать линии системы в случае возникновения нештатных ситуаций.

Какие материалы используют

Материалами для изготовления трубопроводов в системах отопления служат:

• Сталь. В советские времена стальные трубы были практически единственным вариантом. Они дешевы, способны выдерживать высокое давление. Недостатком является необходимость сварных работ и склонность к коррозии и образованию на внутренних стенках известкового налета, способного полностью перекрыть сечение трубопровода. Позже появились трубы из нержавеющей стали, которые не склонны к возникновению известковых отложений и коррозии.
• Медь. Наиболее распространенный материал для создания обвязки газовых котлов. Соединяется с помощью пайки, выдерживает высокое давление. Не склонна к коррозии или появлению отложений на внутренних стенках трубок.
• Металлопластик. Трубы появились относительно недавно. Их основная ценность состоит в простоте монтажа — для него не требуется сварка, все соединения выполняются с помощью гаечных ключей. Металлопластиковые трубы обладают пластичностью, позволяющей в ряде случаев обходиться без фитингов.
• Полипропилен. Для его монтажа используется специальный паяльник, но он недорогой, как и сами трубопроводы. В последнее время этот материал активно применяется для сборки систем в частных домах, поскольку при замерзании такие трубы не лопаются. Собранная из полипропиленовых труб автономная система останется целой в случае аварии, что высоко ценится пользователями. Стенки трубопроводов довольно толстые, что некоторым кажется недостатком.
• Полиэтилен низкого давления (ПНД). Эти трубы также не разрывает замерзшая вода. Однако, для отопительной системы ПНД трубы не годятся, поскольку имеют низкую рабочую температуру. Они могут быть использованы только для наружной части систем теплого пола.

Выбор наиболее подходящего материала обусловлен возможностями и предпочтениями владельца дома.

Рекомендуется делать систему с некоторым запасом прочности, поскольку переделывать ее в отделанном и благоустроенном доме чрезвычайно дорого и затруднительно

Схемы обвязки двухконтурного настенного котла

Существует несколько схем обвязки, используемых в зависимости от типа и специфических особенностей системы:

• Гравитационная схема, которая используется в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Трубопроводы и радиаторы устанавливаются с соблюдением уклона, обеспечивающего перемещение горячих слоев жидкости вверх, а более холодных — вниз.
• Схема с циркуляционным насосом. Перемещение теплоносителя принудительное, работа системы более стабильная и эффективная. Такой вариант используется чаще всего.
• Коллекторная схема. Появилась относительно недавно, отличием ее от общепринятых вариантов является подключение котла к коллектору, от которого питаются все линии системы. Подходит для сложных систем, состоящих из радиаторной линии и теплого пола.
• Аварийная схема. Она разработана для использования в случае внезапного отключения электроэнергии. Обычно котлы прекращают свою работу, но, если имеется аварийная схема обвязки, можно пользоваться отоплением на естественной циркуляции теплоносителя.

ВАЖНО!

Как коллекторная, так и аварийная схемы обходятся дороже и требуют более значительных трудозатрат при сборке. В то же время, они позволяют получить более эффективную работу отопления и возможность обогревать дом во время отсутствия электропитания.

От чего зависит схема

Выбор схемы обвязки зависит от конфигурации отопительной системы, ее вида и состава.

Основными факторами влияния являются:

• Тип системы — открытая или закрытая.
• Имеется ли дополнительный водонагреватель (бойлер).
• Есть ли дополнительные контуры или система теплого пола.

В зависимости от сочетания тех или иных элементов, могут быть использованы разные способы подключения:

• Прямое подключение. Используется на обычных системах, не обладающих никакими дополнениями.
• С гидравлическим разделителем. Этот вариант необходим при наличии нескольких контуров с разной температурой — система теплого пола не может иметь выше 30°, а для радиаторного контура требуется значительно большая температура.
• С дополнительным теплообменником. Это способ, когда теплоноситель из котла циркулирует по малому кругу, а снаружи имеется еще один теплообменник, где тепловая энергия передается на другу. жидкость, непосредственно циркулирующую в системе. Такой вариант встречается редко, и применяется там, где нужны разные виды теплоносителя (с разной температурой замерзания).

Выбор нужного варианта зависит от конфигурации и состава системы. Чаще всего используется прямое подключение, которое отличается простотой и надежностью.

От чего не зависит

Схема обвязки не зависит от типа котла и вида используемого топлива.

Для сложных систем на стадии проектирования иногда вносятся незначительные поправки, но они не играют решающей роли и не меняют общего принципа.

Единственное отличие, которое возможно — это обвязка для одно- и двухконтурных котлов, когда либо есть, либо не имеется линии ГВС.

Самая популярная схема

Рассмотрим порядок создания наиболее популярного вида обвязки — прямой. Наиболее распространены энергозависимые котлы, поэтому будет описана схема обвязки с имеющимся циркуляционным насосом.

Необходимые действия:

Монтаж всех устройств

Выполняется установка всех радиаторов, умывальников, ванн или душевых кабинок, кухонной мойки. Необходимо, чтобы к моменту соединения элементов отопительного контура или ГВС все элементы были установлены и готовы к подключению.

Особенно важна готовность отопительной линии, так как контур ГВС работает на выдачу и может наращиваться в процессе эксплуатации.

Подключение трубопроводов системы отопления

Все радиаторы последовательно соединяются между собой трубопроводами. Один конец подключается к промой линии (подаче) котла, второй — к обратной.

Важно обеспечить герметичность и целостность системы. Для исключения ошибок следует постоянно сверяться со схемой обвязки, созданной во время проектирования системы.

Подключение ГВС

Устанавливается трубопровод,Присоединенный к патрубку ГВС газового котла. В разрыв через тройники подключаются отводы для смесителей. Рекомендуется каждый смеситель снабдить собственными шаровыми кранами для отсечки подачи воды при возникновении необходимости.

Последним действием станет подключение котла к линии питания — подаче холодной воды. После этого можно произвести пробный запуск и проверить качество работы и целостность всех трубопроводов.

Все обнаруженные ошибки немедленно устраняются, для чего систему останавливают, сливают воду и выполняют переналадку контура.

Отзывы

Рассмотрим отзывы владельцев автономных систем отопления:

Схема обвязки газового котла отопления: общие принципы и рекомендации

Подключение газового отопления – один из самых ответственных этапов благоустройства здания. От качества выбранных материалов и монтажных работ зависит комфорт в доме на долгие годы. Правильная схема обвязки газового котла отопления защищает систему от перегрузок и обеспечивает равномерный обогрев всех помещений.

В предложенной нами статье приведены правила и проверенные на практике схемы обвязки отопительного оборудования. Даны рекомендации, обеспечивающие качество сборки и дальнейшую безупречную эксплуатацию котла. Представленная нами информация опирается на строительные нормативы.

Содержание статьи:

Почему правильная обвязка – это так важно?

Обвязкой называют трубы и механизмы, предназначенные для подачи теплоносителя от котла к радиаторам. Это почти вся отопительная система, за исключением батарей.

Система состоит из множества узлов, однако простейшую обвязку котла может смонтировать даже непрофессионал. А вот если нужна сложная схема, лучше обратиться к опытному мастеру.

Котел лучше ставить в отдельном помещении, например, в хозпристройке, котельной или подвале, т. к. обвязка подразумевает дополнительные трубы и механизмы, что не всегда удобно. Однако при нехватке площади отопительное оборудование монтируют в доме

Выбор схемы обвязки для каждого конкретного дома зависит от типа котла, особенностей постройки, типа отопительной системы.

Галерея изображений

Фото из

Твердотопливные котлы – привычные и надежные

Настенная электрическая модель

Отопление газовым котлом

Жидкотопливный котел в доме

Любое газовое оборудование опасно. Неправильное подключение чревато не только проблемами с отоплением, но также взрывами и разрушениями, поэтому необходимо строго следовать нормам и правилам, соблюдать требования ТБ. Основная документация, на которую опираются при обустройстве газовой системы отопления, – СНиП.

Основной узел системы – котел. Схему обвязки выбирают, ориентируясь на его тип, месторасположение (настенная или напольная модель), конструкционные особенности

Нужно тщательно спланировать , расположение оборудования, особенности прокладки трубопроводов.

Обвязка котла выполняет сразу несколько значимых функций:

• Контроль давления. Если обвязка смонтирована правильно, тепловое расширение компенсируется, а значит, давление в системе не будет повышаться до критических показателей.
• Удаление воздуха. Пузырьки воздуха образуют пробки, из-за чего эффективность водяного отопления снижается: радиаторы прогреваются не полностью, а расход ресурсов остается прежним. Качественная обвязка котла необходима для предотвращения этой проблемы.
• Профилактика засоров в системе. Если неправильно обвязать котел, повышается риск образования окалины в радиаторах и трубах. Мелкий мусор в теплоносителе загрязняет систему, что ведет к перерасходу топлива и удорожанию обогрева при одновременном снижении его качества.
• Возможность подключения других контуров. Можно установить систему напольного обогрева, накопительный бойлер.

Во многом теплоснабжение зависит от правильности подключения котла к трубопроводам и другим важным узлам, поэтому схему обвязки газового котла нужно скрупулезно продумать и смонтировать максимально качественно.

При обустройстве лучевой системы ставят коллекторные шкафы, где можно смонтировать большую часть механизмов обвязки котла. Это удобно и практично

Правильно подобранная и смонтированная обвязка котла прослужит долгие годы без аварий и ремонтов, а ее стоимость будет оптимальной.

Основные узлы и элементы системы

Для обустройства газовой обвязки потребуются такие приборы:

• манометр;
• циркуляционный насос;
• расширительный бак;
• сливной кран;
• шаровой кран;
• балансировочный кран;
• система фильтрации;
• клапаны (распределительный, обратный, предохранительный и т.д.).

Каждый из узлов выполняет собственные функции, и необходимость их монтажа определяется конструкцией отопительного оборудования. Так, если насос изначально входит в комплектацию котла, то его не требуется приобретать отдельно.

Галерея изображений

Фото из

Замкнутые системы имеют определенный объем, и отопительная не исключение. Вода расширяется при нагреве, за счет чего растет давление. Чтобы в системе не появились течи, нужен расширительный бак, куда поступает лишняя жидкость. Еще одна функция прибора – восполнение дефицита воды, когда температура снижается

Прибор нужен для стабилизации работы системы. Он поддерживает давление, которое необходимо для того, чтобы вода свободно перемещалась по системе, несмотря на естественное сопротивление. Обладатели частных домов обычно покупают насосы с мокрым ротором. У этих моделей относительно низкий КПД, зато они не шумят при работе

Манометр работает в связке с предохранительным клапаном. Прибор измеряет давление, а клапан срабатывает, когда оно достигает предельно допустимых отметок. Пока котел отключен, давление в замкнутой системе остается неизменным, однако оно начинает расти сразу после включения горелки котла: вода прогревается, расширяется и перемещается. Если процесс не контролировать, это может привести к поломкам и даже взрыву

Это устройство регулирует объем теплоносителя, поступающего к приборам отопления. Если схема простая, а диаметр труб изначально просчитан точно, в балансировочном клапане не возникает потребности, но сложную конструкцию лучше все-таки снабдить таким вентилем

Устройство необходимо для удаления воды из всей системы или какого-то одного ее участка. Есть несколько видов кранов из разных материалов: прямые, угловые, латунные, полипропиленовые и т.д. При выборе следует ориентироваться на особенности конструкции системы и предположительную частоту использования прибора

Нельзя сказать, что без фильтра отопление не будет работать. Вопрос не в функциональности такой системы, а в ее долговечности. Мелкий мусор и кусочки окалины постоянно циркулируют по трубам вместе с теплоносителем и повреждают узлы системы изнутри. Накапливаясь, они могут создать механическую преграду для движения теплой воды

Приборы изготавливают из латуни и стали. Они бывают ручными, а также с приводами – электрическими или пневматическими. Краны выполняют функцию управления теплоносителем в трубопроводе. С помощью устройства можно легко переключить его в другое направление

Функция обратного клапана – направлять поток теплоносителя лишь в одну сторону, не допуская движения обратно по трубе. Только так можно добиться безаварийной работы отопления. В то же время прибор не должен ухудшать эксплуатационные и технические показатели системы, поэтому стоит уделить внимание выбору правильного устройства

Расширительный бак в системе отопления

Установка циркуляционного насоса

Установка манометра в обвязке

Балансировочный кран для системы обогрева

Сливной кран – важный узел системы

Фильтр механической очистки

Шаровой кран – элемент арматуры

Принцип работы байпаса с обратным клапаном

В обвязке газового котла обязательно должны быть установлены запорные устройства, приборы контроля давления и защитные системы. Причем все узлы следует тщательно подбирать, а экономия на них чревата поломками.

При подборе оборудования для обвязки котла имеет смысл изучать рейтинги, отзывы покупателей, особенно если речь идет о циркуляционных насосах. Эти приборы отвечают за равномерный прогрев и одинаковую температуру всех радиаторов в доме

Стоит переплатить за оборудование и трубы от производителей с хорошей репутацией. Это гораздо дешевле, чем потом ремонтировать отопление.

Полипропилен – оптимальное решение

Многие специалисты высказываются в пользу . Их главный аргумент – универсальность и возможность без особых проблем реализовать любую схему. С другой стороны, неопытному мастеру вряд ли придется иметь дело с системами повышенной сложности.

Разработку и монтаж схем обвязки повышенной сложности лучше доверить специалисту. Неопытный мастер может совершить ошибки, которые приведут к снижению эффективности системы или вообще поставят под угрозу ее работоспособность

Главное достоинство полипропиленовых трубопроводов – надежность. Если верить производителям, их продукция служит 40 лет и более.

Материал устойчив к повышенному давлению (может выдерживать до 25 бар), хорошо переносит гидроудары и температуру 95 градусов. Есть и недостаток, который нужно принимать в расчет: такая обвязка котла снижает КПД системы обогрева.

При проектировании обвязки лучше отдать предпочтение схеме, предполагающей минимум сгонов. Это повысит шансы на сохранение герметичности системы в будущем

Подсоединение котла к газопроводу должно быть жестким («американка», металлический сгон). Из всех видов прокладок подходят только паронитовые, т.к. пластичные материалы (резина, фум, пакля) деформируются, что приводит к утрате герметичности или уменьшению внутреннего диаметра газового трубопровода.

Расположение и монтаж газового котла

Основное правило выбора месторасположения : он не должен находиться выше батарей. Если его не придерживаться, возможно появление пузырьков воздуха и образование пробок в системе. Труба, отходящая от котла, должна располагаться строго по вертикали.

Если же выбор сделан в пользу настенной модели, то она должна быть оборудована автоматическим воздухоотводчиком. При разработке схемы обвязки обязательно учитывают подобные нюансы.

Для отопления с принудительной циркуляцией лучше выбрать модель со встроенными дополнительными механизмами. А вот для гравитационной системы это ненужные узлы, и переплачивать за них нет смысла

Многие современные модели заранее укомплектованы всеми необходимыми дополнительными приборами: , защитными системами, насосами. Их недостаток – высокая цена по сравнению с более «простыми» котлами.

Особенности разных схем обвязки

Теплоноситель перемещается по трубопроводу за счет уклона системы или принудительно прокачивается . В зависимости от этого подбирают схему обвязки котла.

Способ 1: обвязка в гравитационных системах

Обвязка котла в проста, и ее может смонтировать любой человек, умеющий обращаться с инструментами. Теплоноситель перемещается в соответствии с физическими законами.

Для этого не требуется никаких приборов. Работа системы не зависит от электричества, поэтому внезапное отключение не скажется на качестве обогрева.

Обвязка котла обойдется в минимальные деньги, т. к. не приходится докупать дополнительные приборы, платить бригаде мастеров за монтаж. Эксплуатация такой системы тоже дешева, а поломки можно исправить самостоятельно.

Обвязку котла в системе гравитационного отопления можно смонтировать своими руками, но не всегда удается сделать это безупречно. Если допущены ошибки при расчете диаметра и отопление плохо работает, ситуацию можно исправить, установив насос

Единственный минус: такую схему можно использовать лишь для дома небольшой площади. Кроме того, придется тщательно рассчитать диаметр труб и неоднократно перепроверить данные, иначе нельзя гарантировать нормальный обогрев дома. Трубопровод большого диаметра портит интерьер, и его проблематично замаскировать.

Способ 2: обвязка котла с циркуляционным насосом

Системы с насосным оборудованием проще в управлении, чем гравитационные. При обвязка котла сложнее и дороже, зато результат – комфортная температура во всех комнатах.

Это отопление энергозависимо, поэтому желательно перестраховаться и смонтировать его так, чтобы при отключении электроэнергии можно было переключить систему в режим гравитационной циркуляции теплоносителя.

Невозможно организовать принудительную циркуляцию, если дом не подключен к энергосети, однако такое случается нечасто. Для большого здания это наилучшая схема отопления, хотя устройство обвязки котла требует немалых усилий

Схема обвязки котла усложнена дополнительными приборами, которым в процессе эксплуатации потребуется регулярное обслуживание. Не имея опыта, затруднительно справиться самому, поэтому придется нанимать мастеров и оплачивать их работу.

Гидровыравниватели подключают к отоплению домов, в которых проживает множество людей. Приборы нужны там, где предусмотрены несколько контуров и установлены мощные котлы (больше 50 кВт)

Чтобы минимизировать количество дополнительных устройств, можно реализовать схему с первично-вторичными кольцами с циркуляционными насосами в каждом из них. Если мощность котла составляет меньше 50 кВт, то в схему следует включить коллекторы, иначе батареи будут неравномерно прогреваться.

Комбинированные системы экономичны и эффективны. Теплый пол работает за счет нагретой воды, поступающей от контура радиаторов. Это позволяет целесообразно расходовать энергоресурсы и жить с максимальным комфортом

Лучшая обвязка котла для обогрева небольшого дома – простейшая. Не нужно устанавливать лишних приборов, ведь чем проще конструкция, тем надежнее. Однако для просторного здания с несколькими контурами отопления стоит выбрать схему с принудительным перемещением теплоносителя и коллектором-гребенкой.

7 рекомендаций опытных мастеров

Для кажд

советы профессионалов по разводке труб, на что обратить внимание при обвязке котлов разных видов

Составляющие элементы обвязки котла

Патрубки, расположенные внизу агрегата, «расскажут» о наличии автоматического воздухоотводчика, необходимого для подключения к отопительной сети. Они предусмотрены в настенной электрической и газовых моделях. Данную особенность следует учитывать при обвязке котла, поскольку настенные модели-моноблоки могут справиться самостоятельно с освобождением воздушных масс.

Котлы продаются, как полностью оснащенные, так и без дополнительных элементов. Необходимые детали докупаются отдельно и включаются в контур. Тем, кто остановился на выборе отопления с естественной циркуляцией, они не пригодятся.

Мембранный бачок и радиаторы

Важный элемент обвязки — мембранный расширительный бак, позволяющий защитить систему от гидроудара. Две полости, разделенные мембраной, контролируют перепады давления: по одной перемещается теплоноситель, во второй — происходит заполнение воздухом.

Не нужно забывать и про радиаторы, посредством которых происходит теплообмен воздуха и горячей воды. Для выбора трубопровода предлагаются трубы из полипропилена или металла. У варианта работы с полипропиленовыми изделиями много достоинств.

Преимуществом является легкость монтажа и невысокая стоимость. На стенках не образуется налета, и за счет нехитрых приспособлений процессы монтажа обвязки легко выполнимы и просты, также как соединение труб с применением поливинилхлоридов.

Обвязка газовых котлов полипропиленом

Следует избегать большого количества соединений, и не пренебрегать возможностью плавных переходов. Непременное условие — жесткое соединение у подводки газа с котлом. Рекомендуется металлическая труба и соединение с агрегатом посредством «американки» или сгона. Это главное условие при работе с газовыми котлами.

Подойдет прокладка из паронита. Использование пакли, фум-ленты и резиновых комплектующих запрещены. Они могут загореться, а резина сократит диаметральный проход трубы, что нарушит подачу газа. Такой трубопровод изначально претендует на долгую службу, способен выдерживать давление, превышающее 25 бар, и теплоноситель в 95 градусов.

Особенности подключения твердотопливных котлов

Котлы данного типа не имеют функции регулирования подачи тепла. Сгорание топлива нельзя прервать, поэтому в случае отключения подачи электричества остановится насос, отвечающий за принудительное движение теплоносителя. Тем не менее, нагрев будет продолжаться, и давление расти. Развивающийся процесс выведет из строя всю систему. Чтобы исключить подобные моменты предусмотрено несколько видов аварийных схем, позволяющих сбрасывать лишнее тепло. Это:

1. Своевременная подача холодной воды.
2. Подсоединение аккумуляторных батарей к насосу.
3. Наличие гравитационного контура.
4. Дополнительный аварийный контур.

Для твердотопливных котлов обвязка играет важную роль — качественное подключение позволит создать саморегулирующую систему. Поэтому тонкости монтажа лучше доверить умелым рукам специалистов.

Гравитационное отопление

В системе естественной циркуляции движение в замкнутой системе происходит под воздействием законов физики. Процесс обусловлен показателями разницы плотности воды. Этот вид отопления исключает потребление электроэнергии.

Система с естественной циркуляцией автоматически регулироваться не может, и это потребует наличия труб с большим диаметром, что отразится на интерьере помещения и большей стоимости. В случае если сеть подвержена периодическим перепадам напряжения, лучшим вариантом будет именно такая организация обогрева. Система надежна в эксплуатации и не требует к себе внимания. Схема естественного движения подойдет для небольшой площади, хотя в настоящее время считается «прошлым веком».

Преимущества системы с естественной циркуляцией:

1. Простота монтажа.
2. Независимость от поставки электроэнергии.
3. Бюджетность варианта.
4. Надежное функционирование и эксплуатация.

Система отопления принудительного типа

Принудительная циркуляция обеспечивает создание необходимого напора за счет работы электронасосов. Контур с принудительной циркуляцией отличается комфортностью, поскольку управляется автоматически при условии стабильной подачи электроэнергии. Для каждой комнаты допустимо выбирать отдельные температурные параметры, контролирующиеся датчиками системы.

Недостатки системы:

1. Сложная схема обвязки.
2. Неизбежная балансировка деталей.
3. Дорогое сервисное обслуживание.
4. Высокая стоимость комплектующих деталей.

Любая из систем установки требует определенного числа дополнительных деталей. Вариант монтажа на первично-вторичных кольцах не подразумевает большого наличия элементов крепления и соединения, но вместо их потребуется установка насосов на отопительные кольца. Система, состоящая из колец, вместе с напольным котлом дополняются гребенками— коллекторами отопления, равномерно распределяющих подачу теплоносителя к нагревательным элементам.

Принципиальная схема обвязки

Эффективность отопления зависит от точности подключения. Общая схема обвязки для котлов всех типов, включая твердотопливные и конденсационные виды несложная, и выглядит так:

1. Котел.
2. Радиатор.
3. Гайки «американки» — для крепления котла к отопительной системе.
4. Шаровые краны— для отсоединения котла от системы.
5. Фильтры для очистки — защитят от нестандартных фракций воды.
6. Термоголовки, тройники, краны Маевского
7. Уголки и тройники.
8. Клапаны: проходные, разделительные, воздушные и предохранительные.
9. Расширительные бачки.
10. Теплосчетчики.
11. Манометры, термометры, гидравлические разделители, циркуляционный насос.
12. Хомуты и другие детали крепления.

Особенностям выбора кранов для радиаторов отопления посвящена данная статья: https://teplo.guru/radiatory/otopleniya-kranyi.html

Двухконтурный котел

Теперь рассмотрим отличие схемы отопления загородного дома с использованием двухконтурного котла.

Агрегат такого типа отличается от одноконтурного аналога универсальным назначением: поддерживает градусный режим теплоносителя в контуре отопления, и нагревает воду для бытовых нужд. Одноконтурные генераторы тоже косвенным образом могут нагревать воду. Процесс теплоотдачи у них происходит во время прохождения теплоносителя через вторичный теплообменник.

Преимущества, недостатки и правила выбора двухконтурного котла рассмотрены здесь: https://teplo.guru/kotly/tverdotoplivnye/dvuhkonturnye-kotly-na-tverdom-toplive.html

Особенности подключения

Двухконтурный котел не следует проектировать в сочетании с системой естественной циркуляции— после остановки нагрева теплоносителя движение быстро остановится. Процесс повторного нагрева происходит долго, и тепло в радиаторе распределяется неравномерно. Однако большинство моделей оснащены циркуляционным насосам.

Классический вариант обвязки котлов с двухтрубной схемой выглядит так. Горячая вода поднимается в подающий трубопровод, охватывающий дом вверху. Потом теплоноситель проходит через подключенные стояки с приборами обогрева, не размыкающие стояк полностью. Радиаторы оснащены перемычкой и дросселем, необходимые для регулировки тепла. Нужен отсекающий вентиль на второй линии подводки. Воздухоотводчик крепится в верхней части контура расширительного бака.

По нижнему подключению системы теплоноситель возвращается обратно. Преимущество схемы заключается в возможности работы в режиме естественной циркуляции. Разгонным коллекторов станет труба, по которой теплоноситель двигается к верхнему розливу.

Типичные ошибки в подключении

Неправильная выбранная мощность котла не обеспечит должный уровень обогрева. Она должна превышать параметры теплоотдачи по формуле 1кВ х10м2, поскольку в морозы тепло быстро рассеиваются через окна и двери. Мощность котла не влияет на расход топлива. Большой котел быстрее нагревает систему и, естественно, тратит больше ресурсов, но при этом реже включается.

Не следует забывать о притоке свежего воздуха в помещение, в котором находится котел. Это необходимо для процесса горения и особенно касается небольшой площади.

Монтаж расширительного бака

При нагреве меняется плотность воды, и она расширяется. Если теплоносителю недостаточно места — начинает расти давление, приводящее к взрыву. При наличии бака излишки теплоносителя уходят в него. Такой подход — выход для поддержки стабильности давления. Размер бака также имеет значения.

Неопытность допускает неправильный выбор расширительного бака. Стоит иметь в виду, что они отличаются по назначению и цвету. Для отопительной системы используется бак красного цвета.

При подключении системы следует создать в баке нужное давление— заводские параметры обычно не соответствуют норме.

Подробнее об использовании расширительного бачка можно узнать из данной статьи: https://teplo.guru/elementy/baki/rasshiritelnyi-bak-dlya-otopleniya.html

Предохранительные клапаны

Во время реагирования клапана часть воды вытекает из системы, что обеспечивает сброс давления и защиту. Вставлять трубку для отвода в канализацию не следует, поскольку причина снижения давления не будет ясна. Можно обойтись воронкой. Кстати, нет нужды забрасывать септик в теплоноситель.

Воздухоотводчик . Деталь необходимо ставить сразу после монтирования котла, чтобы избежать «завоздушивания». Зачастую его забывают просто открыть. Это свойственно и для настенных вариантов с заводской функцией. К слову, циркуляционный насос тоже проветривается.

Воздушник должен стоять строго вертикально вверх. В случае, когда он начинает протекать, перед ним стоит отсечной клапан, поэтому замена на новый займет пару минут.

Циркуляционный насос. Насос исправно будет работать только при горизонтальном положении оси, и такое положение заметно продлит «жизнь» подшипникам.

Механизм желательно защитить от грязи и мусора извне. Отдельно продаются сетчатые фильтры

Радиаторы. Недочеты при подключении панельного радиатора к теплоносителю. Проект радиаторов подразумевает подсоединение подающей трубы к внутреннему парубку, находящемуся почти в центре, и к крайнему — в обратной трубе. Обратный порядок соединения снизит в два раза теплоотдачу радиатора. Кстати, декоративные экраны нарушают теплообмен на 10- 20%.

Грамотный монтаж и верность расчетов мощности помогут создать максимальный комфорт для проживания в загородном доме в любое время года.

Обвязка двухконтурного котла отопления: схема работ

Обвязка двухконтурного котла отопления: инструкция и схема работ

Устройство системы отопления в загородном доме требует предельного внимания. Сегодня можно использовать разные схемы подключения, простым вариантом является применение одноконтурного котла, но он не совсем подходит для большого дома. Схема обвязки двухконтурного газового котла сложнее, чем у одноконтурного, но качество отопления выше, дом можно одновременно обеспечить и горячей водой.

Следует обратить внимание на аварийную систему которая обеспечить безопасность при сбоях.

При подключении отопительной системы с использованием газового котла отопления следует сначала правильно выбрать схему, после чего рассчитать все элементы, которые должны входить в систему. Особое внимание требуется уделить установке аварийной системы, позволяющей обеспечить безопасность при сбоях.

Обвязка системы с двухконтурным котлом

Схематическая обвязка двухконтурного газового котла.

Обвязка двухконтурного котла отопления не обходится без установки дополнительных элементов, которые увеличивают качество и эффективность работы отопления. Для самой простой схемы двухэтажного загородного дома придется включить следующие узлы:

• циркуляционный насос, обеспечивающий правильное движение теплоносителя по системе, без учета этажности и сложности разводки;
• распределительный клапан, который еще называют термоголовкой;
• специальный расширительный бачок, предназначенный для того, чтобы уберечь настенный котел и всю отопительную систему от гидросбоев. Бачок отличается небольшими размерами, но при скачках давления в системе обеспечивает равномерное его распределение. Состоит бачок из 2-х частей и мембраны между ними. Одна часть наполнена водой, а другая – воздухом. Сама мембрана эластичная, воздух выходит через специальный клапан, которым оборудован бачок;
• манометр. Для обвязки котла необходима установка измерительного оборудования, которое будет показывать уровень давления во всей системе. Инструкцию при выполнении монтажа надо соблюдать в точности;
• балансировочный кран, шаровые и сливные краны;
• обвязку дополняют различные клапаны: проходные, воздушные, обратные. Они позволяют регулировать движение теплоносителя в отопительной системе;
• проходной фильтр, который позволяет увеличить сроки службы всей системы. Он очищает теплоноситель от всевозможных примесей, которые способны отрицательно повлиять на работу системы отопления;
• фитинги для подключения двухконтурного котла отопления. К числу дополнительных элементов можно отнести муфты, хомуты, тройники, различные уголки. Пригодятся и специальные крепежные элементы;
• для обвязки котла отопления используются различные трубы, включая стальные, но лучше всего применять современные пластиковые, которые способны выдерживать высокие температуры и экстремальные условия эксплуатации;
• отопление с использованием газа довольно эффективно, но чтобы увеличить его качество следует пристальное внимание уделить выбо

Обвязка котла отопления своими руками

Обвязка котла отопления

Содержание:

Только правильно выполненная обвязка котла способна заставить его работать в полную меру, обеспечить подачу тепла к отопительным приборам.

Всё котельное оборудование должно генерировать тепло, а для этого необходимо в соответствии со всеми нормами соединить распределительную сеть с котлом при помощи дополнительных устройств.

В данной статье будут рассмотрены следующие вопросы, касающиеся основных и аварийных схем обвязки котла.

Зачем обвязывать котёл?

Схема обвязки котла Baxi Eco для двухэтажного дома

Обвязку котла проводят для того, чтобы отопительное оборудование не перегревалось, увеличивался срок эксплуатации системы.

Только выполнив эту работу, можно быть уверенным в надёжности и безопасности всей отопительной конструкции.

Кроме того при помощи обвязки тепловая энергия распределяется в помещении равномерно, быстрее достигается наиболее оптимальная температура в доме.

Выполнив эту процедуру своими руками, хозяин может хорошо сэкономить денежные средства не только на оплате этой работы мастеру, но и на покупке автоматики, которая регулирует и контролирует работу отопительного оборудования, а стоит она совсем не дёшево. Если обвязка проведена правильно, то автоматика совсем не понадобится.

Важно: Следует обратить внимание, что для котлов, предназначенных для отопления на твёрдом топливе, обвязка является наиболее актуальной, так как автоматическая система здесь не предусмотрена вовсе.

Так что, твёрдотопливный котёл, оборудованный по всем правилам, вполне может заменить газовое отопление, стоящее гораздо дороже, и даже работать более эффективно. Стоит только подумать о подходящей системе отопления, прочитать необходимую литературу и самому выполнить все работы.

Схема обвязки: классическая

Классическая схема обвязки для коттеджа

Как уже было сказано выше, эффективная работа отопительной системы полностью зависит от правильно выполненной обвязки отопительного оборудования.

Чтобы не происходило больших перепадов температуры, следует уделить внимание её регулировке на входе-выходе.

Следует учитывать, что сначала выполняется циркуляция по малому контуру системы, это происходит до того, как температура становится оптимальной для обогрева, и только потом теплоноситель поступает в большой контур, с помощью которого и происходит обогрев всего помещения.

Поэтому большое значение имеет создание системы отопления из нескольких контуров, ведь именно они могут обеспечить регулировку температуры.

Элементы, которые необходимо иметь в конструкции – насос для циркуляции, распределительный клапан, бачок для расширения, шаровые краны и краны для балансировки и слива, манометр, фильтр для прохода, обратный и предохранительный клапаны, крепёжные детали и др.

Виды других популярных схем обвязки котла отопления

Ее часто выполняют по одному из четырех видов схем:

• по способу принудительной циркуляции
• по способу естественной циркуляции
• по способу разводки
• используя классическую коллекторную разводку.

Виды для настенного котла

Схема для настенного котла

Для выполнения данной работы существует несколько способов:

• При помощи подсоединения к системе энергопотребления
• При помощи горячего водоснабжения
• С подсоединением к системе тёплый пол
• С присоединением к отоплению.

Схема обвязки котла с двухконтурной модификацией может быть или смесительной, или прямой.

Выполнить её гораздо труднее, чем обвязку с одним контуром, так как в последнем случае нужно руководствоваться лишь инструкциями по монтажу и эксплуатации системы.

Регулируется температура в котле с одноконтурной модификацией лишь горелкой, тогда как котлы с двумя контурами кроме горелки, регулируются смесителем с сервоприводом.

В любом случае, обвязка двухконтурного намного сложнее, чем одноконтурного, но и система такая эффективнее.

Аварийные схемы и их особенности

Аварийная схема обвязки с приоритетом горячего водоснабжения

Какая бы конструкция обвязки котла отопления двухконтурного не была бы выбрана, без аварийной схемы не обойтись.

Только аварийная схема отопления способна обеспечить подачу тепла в помещение при ненормированной ситуации, например, тогда, когда отключают электроэнергию. Существует несколько видов аварийных схем.

Подача воды в систему из водопровода:

Такой способ применяется редко, на практике он неэффективен. Дело в том, что при прекращении подачи электроэнергии, как правило, прекращается и подача воды.

Конечно, для этого подразумевается наличие гидро аккумулятора, где продолжает циркулировать небольшое количество воды, но этого будет недостаточно для того, чтобы защитить отопительную систему от перегрева.

Важно: Нужно обратить внимание на опасность слития при аварии большого количества антифриза в канализацию, если в качестве теплоносителя используется именно он.

Питание циркуляционного насоса от бесперебойника:

Такой способ является наиболее эффективным при отключении электроэнергии. Но, здесь существуют и свои минусы. Так, бесперебойник в некоторых ситуациях, может и не сработать, а применив такую схему отопления при обвязке двухконтурного котла, придётся постоянно наблюдать и обслуживать систему.

В этом случае будет необходимо ставить на зарядку аккумуляторы и следить, чтобы они работали.

Гравитационная циркуляция:

Гравитационная и классическая насосная схемы

При таком способе создаётся специальный дополнительный контур маленьких размеров, который предназначен для съёма лишнего тепла в системе отопления.

Такой малый контур начинает функционировать только после выключения циркуляционного насоса, но полностью помещение обогреваться не будет.

Специальный аварийный контур:

Наиболее эффективный вариант схемы отопительной системы, в которой составной частью является аварийный контур.

При использовании такой схемы, достигается одновременная работа принудительного и гравитационного контура, расположенных в разных частях отопительной системы. Функционирование контуров происходит в стандартном режиме. Если отключить насос, то продолжать работу будет гравитационный контур.

Для того чтобы выбрать оптимальную для своего дома модель системы отопления, следует учесть множество факторов. Посмотрите это видео урок, он вам поможет определиться с выбором:

Следует внимательно отнестись к вышеперечисленным схемам обвязки отопительных котлов, оценить материальные возможности, свои реальные навыки и знания, касающиеся данного вопроса, а также обратить внимание на конструкцию системы отопления, имеющуюся в доме.

Обвязка газового котла отопления — Система отопления

Каждый нормальный хозяин коттеджа может узнать: как модернизировать систему дома. Тяжело представить жизнь проживающего в нашей стране без обогрева квартиры. Все россияне знают, что источники тепла постоянно дорожают. В любой части России есть потребность зимой обогревать дачу. На нашем интернет сайте представлено множество комплексов отопления жилища, использующих исключительно разные приемы извлечения тепла. Опубликованные системы отопления возможно использовать самостоятельно или гибридно.

Газовый котел в качестве отопительного прибора завоевывает все большую популярность. Однако недостаточно только приобрести такой котел, его еще необходимо правильно установить, это является одним из условий его дальнейшей успешной эксплуатации.

Схема устройства газового котла.

Обвязка газового котла отопления: общие принципы

Настенный отопительный котел к энергетическим системам можно подключать по-разному, но прежде всего нужно выяснить, что такое обвязка газового котла и можно ли осуществить такой процесс своими руками?

Обвязка газового котла — это его подключение к соответствующему оборудованию для согласования с отопительной системой.

Если обвязка газовых котлов своими руками будет осуществлена правильно, то можно не сомневаться в том, что такое оборудование будет служить долго и надежно безо всякого вмешательства. Но если обвязка будет осуществлена неправильно, то это может привести к выходу всей отопительной системы, а не только отопительного котла. Если осуществляется обвязка газового котла, который имеет только один отопительный контур, то большого труда это не составит, нужно просто подключить к системе котел в соответствии со схемами в паспорте.

Схема подключения двухконтурного котла.

Однако если в качестве тепловых потребителей используется несколько различных систем при подключении котла с двумя контурами, то могут возникнуть определенного рода сложности, связанные с согласованием работы котла и всего оборудования. Варианты обвязки отопительного оборудования с двумя контурами отопления могут быть разными, многое зависит от оборудования, которое будет подключаться. Есть два вида схем обвязки настенных котлов, которые имеют два отопительных контура, прямого и смесительного вида. Если применяется схема прямого вида, то температура в контуре отопления регулируется посредством горелки. Если используется смесительная схема, то применяется смеситель с сервоприводом.

Обвязка газовых котлов своими руками подразумевает использование следующих гидравлических инструментов:

• термометров и манометров;
• гидравлических разделителей;
• распределительных гребенок;
• циркуляционных насосов и коллекторов.

Перед тем как приступить к обвязке газового котла, нужно внимательно ознакомиться со всеми вариантами установки, тогда все будет сделано качественно.

Какое оборудование самое экономичное?

Прежде чем обвязать газовый котел своими руками, нужно определиться с тем, какой является наиболее экономичным. Минимальное количество топлива потребляет оборудование конденсационного типа, так как в нем используется скрытая тепловая энергия, образующаяся при конденсации водяного пара. Еще одно преимущество такого оборудования заключается в том, что он не выбрасывает в процессе горения конденсационный пар наружу, в этом его отличие от традиционных котлов.

Конденсационные тепловые газовые котлы наиболее популярны благодаря своему теплообменнику, который изготавливается из нержавеющей стали высокого качества. Именно поэтому рекомендуется выбирать конденсационное отопительное газовое оборудование, которое, помимо всех прочих качеств, отличается долговечностью и надежностью. Такое оборудование не содержит угрозы для окружающей среды, что является очень важным фактором. И еще надо отметить, что это компактное оборудование можно без проблем разместить даже в небольшом помещении.

Правильная обвязка газового котла отопления своими руками

Схема отопительной системы.

Теперь нужно подробно рассмотреть монтаж такого оборудования своими руками, для этого нужно использовать доступные инструменты и материалы.

Система с естественной циркуляцией в энергии практически не нуждается, а если брать во внимание оборудование с принудительной циркуляцией, то она может работать только за счет подключенных электрических насосов. Их применение ограничивает длину проводов и количество приборов отопления, что в значительной степени увеличивает этажность работы всей системы. Одним из обязательных элементов обвязки является расширительный бачок. Когда в системе появляются гидроудары, бачок становится надежной защитой. Такой прибор самый безопасный, он соответствует высоким требованиям к организации системы отопления.

Для того чтобы отключить оборудование от отопительной системы, имеются шаровые краны на каждой трубе. На трубе, которая подает холодную воду, имеется фильтр грубой очистки, он очищает воду из водопровода, которая поступает в отопительную систему. На трубе обратной системы отопления тоже имеется фильтр очистки. Перед этими фильтрами есть шаровые краны, которые предназначены для того, чтобы отсекать фильтры от отопления для того, чтобы их прочистить и промыть.

Основные элементы конструкции газового котла

Схема обвязки газового котла.

Прежде чем осуществить обвязку своими руками, нужно изучить конструкцию такого оборудования. Конструкция содержит в себе: газовую горелку, теплообменник, разные датчики безопасности и систему дымоудаления. Что касается теплообменника, то чаще всего он изготавливается из меди, а потом покрывается специальным составом. Теплообменник играет очень важную роль: в его функции входит передача тепла сгорания. Медь способствует максимальной теплоотдаче, что в значительной степени повышает КПД всего оборудования.

Таким образом, становится понятно, что если к обвязке котла отопления подойти грамотно, то можно связать низкотемпературный режим котла с отопительным контуром. Если все сделать именно так, то оборудование сможет запускаться только для такой температуры, которая установлена на автоматическом датчике, и отопление всегда будет качественным. Ничего особенно сложного в этом процессе нет, поэтому нет никакой необходимости прибегать к услугам специалистов, так как в этом случае неизбежны немалые финансовые расходы.

Источник: http://1poteply.ru/kotly/ustanovka/gazovye-obvyazka-svoimi-rukami.html

Приобретение только лишь отопительного прибора, работающего на газе, не решит вопрос обогрева дома в целом. Чтобы обеспечить его теплом, в обязательном порядке делается обвязка газового котла отопления, которая имеет свои особенности и правила. Если она будет выполнена верно, срок эксплуатации оборудования продлится на долгие годы. А в противном случае ожидать комфортных условий проживания станет бессмысленной тратой времени и нервов.

Обвязка котла – что это?

Основным элементом любой системы является котел. В нашем случае – газовый. Он выбирается в зависимости от площади отапливаемого помещения и функциональных возможностей оборудования. Обвязка котла обеспечивает подсоединение распределительных сетей к отопительному котлу и поступление теплоносителя в радиаторы, а горячей воды – в краны.

Проще говоря, обвязка соединяет котел, радиаторы, теплый пол и водоразборную арматуру в единую сеть.

Грамотно выполненная обвязка обеспечивает правильную работу газового котла с учетом заявленных производителем технических характеристик. В этом случае можно буд

Гибкость трубопровода — Достаточная гибкость для поглощения теплового расширения трубы

Аннотация

Одним из основных требований к конструкции трубопровода является обеспечение достаточной гибкости для поглощения теплового расширения трубы. Однако из-за отсутствия быстрого метода проверки трубопроводы часто слишком жесткие или слишком гибкие. В любом случае зря тратится драгоценное время и материал.

В этой статье представлены некоторые быстрые методы проверки гибкости трубопроводов.Эти методы включают в себя визуальный, ручной расчет и микрокомпьютерный подход. Все они быстро и легко могут быть использованы дизайнерами при планировании своих макетов. Как только дизайнеры позаботились о проблеме гибкости, итерационная процедура между стресс-инженерами и дизайнерами упрощается. График проекта также может быть улучшен.

Гибкость трубопроводов

Когда температура трубы изменяется от условий установки к рабочим условиям, она расширяется или сжимается.В общем случае и расширение, и сжатие называют тепловым расширением. Когда труба расширяется, это может создать огромную силу и напряжение в системе. Однако, если трубопровод достаточно гибкий, расширение может быть поглощено без создания чрезмерной силы или напряжения. Обеспечение должной гибкости — одна из основных задач при проектировании системы трубопроводов.

Трубопровод используется для транспортировки определенного количества жидкости из одной точки в другую. Очевидно, что чем короче труба, тем меньше требуются капитальные затраты.Длинная труба также может создавать чрезмерный перепад давления, что делает ее непригодной для правильной работы. Однако прямое кратчайшее расположение обычно неприемлемо для поглощения теплового расширения.

На рис. 1 показано, что произойдет, если прямая труба будет напрямую соединена от одной точки к другой. Во-первых, учтите, что подключен только один конец, а другой конец свободен. Свободный конец расширится на величину, равную Δ = e L

Однако, поскольку другой конец не болтается, это расширение должно быть поглощено трубопроводом.Это эквивалентно сжатию трубы, чтобы отодвинуть конец на ~ расстояние. Такое сжатие создает напряжение величиной S = E (Δ / L) = E e

Рисунок 1

Где,
Δ = тепловое расширение, дюйм
L e = скорость расширения, дюйм / дюйм
L = длина трубы, дюйм
s = осевое напряжение, фунт / кв. Дюйм
FE = модуль упругости, фунт / кв. Дюйм
A = площадь поперечного сечения трубы, дюйм Z
F = осевое усилие, фунт

Сила, необходимая для сжатия этой величины, составляет F = A S = A E e

Возьмем, к примеру, 6-дюймовую трубу из углеродистой стали со стандартной стенкой. Повышение температуры с 70F до рабочей температуры 300F создает в трубе осевое напряжение 42300 фунтов на квадратный дюйм и осевое усилие в 236000 фунтов.Это чрезмерно, даже если температура составляет всего 300F. Ясно, что прямая прямая разводка неприемлема для большинства трубопроводов, необходимо обеспечить гибкость.

Петля расширения

Гибкость трубопроводов обеспечивается множеством различных способов. Повороты и смещения, необходимые для прокладки трубы из одной точки в другую, сами по себе обеспечивают некоторую гибкость. Эта неотъемлемая гибкость может быть достаточной или недостаточной в зависимости от индивидуальных случаев.

Дополнительную гибкость можно обеспечить за счет добавления компенсаторов или компенсаторов. В примере прямой линии, описанном выше, напряжение может быть уменьшено с помощью петель, установленных, как показано ниже. Идея состоит в том, чтобы сделать трубу перпендикулярно направлению расширения. Таким образом, когда труба расширяется, она сначала сгибает петлю, прежде чем передать любую нагрузку на анкер. Чем длиннее ножка петли, тем меньше будет создаваемое усилие.

Создаваемая сила обратно пропорциональна кубу длины петли, а создаваемое напряжение примерно равно жесткому трубопроводу, обратно пропорциональному квадрату длины петли.Иногда петля может занимать значительно больше места и трубопроводов, чем это доступно или экономически оправдано. Это особенно актуально для больших трубопроводов низкого давления с высокими температурами.

В этом случае лучше использовать компенсатор. Деформационные швы сложнее трубных петель, которые представляют собой лишь дополнительные отрезки одного и того же трубопровода. По этой и другим причинам инженеры предпочитают петли трубопровода компенсаторам.

Однако компенсаторы могут эффективно использоваться во многих областях, если они правильно спроектированы.Одним из основных требований к конструкции системы компенсаторов является установка достаточных ограничителей для поддержания устойчивости. В этой статье рассматривается в основном петлевой подход.

Критический путь

При проектировании установки трубопроводы обычно прокладываются проектировщиками трубопроводов, а затем проверяются инженерами по напряжению.

Существует заметная разница в планировке, выполненной опытными и неопытными дизайнерами. Опытные дизайнеры знают, как важна гибкость.Однако они, как правило, обеспечивают слишком большую гибкость, в отличие от неопытных, которые, как правило, обеспечивают небольшую гибкость. В любом случае результатом будет проект с завышенной ценой.

Макет, сделанный неопытным дизайнером, обычно бывает слишком жестким, потому что дизайнер не знает, как или слишком робко добавлять петли или смещения. Если система трубопроводов слишком жесткая, инженер по стрессам почти наверняка это обнаружит.

Инженер по стрессам отправляет проект с рекомендованными контурами обратно проектировщику для доработки.На данный момент дизайнер сделал еще несколько макетов в той же области, что очень затруднило доработку. С другой стороны, макет, сделанный опытным дизайнером, часто содержит излишние или ненужные петли.

Чрезмерные циклы обычно поддерживаются без пересмотра, потому что это общепринятая практика — не изменять то, что работает. Опытный мог сэкономить человеко-час, необходимый для доработки. Стоимость избыточных петель может быть непомерно высокой.

Стоимость проекта может быть существенно снижена, если на этапе первоначальной компоновки трубопроводов будет обеспечена необходимая гибкость.Это требует некоторых быстрых методов, которые могут быть использованы проектировщиками для проверки гибкости трубопровода.

Ссылка (-а): L.C. Peng, Peng Engineering, Хьюстон, Техас

Быстрая проверка гибкости трубопроводов

Расчет

Первым шагом в учете теплового движения является вычисление точного изменения линейной длины системы трубопроводов на интересующем расстоянии вместе с подходящим коэффициентом безопасности.

Фактическое расширение 100-футовых труб было рассчитано при различных температурах для наиболее распространенных материалов трубопроводов (углеродистая сталь, нержавеющая сталь и медные трубы) и показано в таблице ниже.Эти значения не следует применять к трубам из других материалов, поскольку они могут отличаться. Коэффициенты расширения могут отличаться на 5% и более при получении из разных источников, и их следует принимать во внимание.

	Термическое расширение трубы дюймов на 100 футов мм на 100 метров
Темп. F / C	Углерод Сталь	Медь	Нержавеющая сталь Сталь
-40 -40	-0.288 -24,0	-0,421 -35,1	-0,461 -38,4
-20 -28	-0,145 -12,1	-0,210 -17,4	-0,230 -19,0 ​​
0 -17	0 0	0 0	0 0
20 -6	0,148 12,5	0,238 19,7	0,230 19,0
32 0	0. 230 19,0	0,366 30,5	0,369 30,8
40 4	0,300 24,9	0,451 37,7	0,461 38,4
60 15	0,448 37,4	0,684 57,1	0,691 57,7
80 26	0,580 48,2	0,896 74,8	0,922 76,8
100 37	0.753 62,7	1,134 94,5	1,152 96,1
120 48	0,910 75,8	1,366 113,9	1,382 115,2
140 60	1,064 88,6	1,590 132,6	1,613 134,5
160 71	1.200 100.1	1,804 150,3	1,843 153,6
180 82	1.360 113,2	2,051 170,9	2,074 172,9
200 93	1,520 126,6	2,296 191,3	2. 304 191.9
212 100	1,610 134,2	2,428 202,4	2.442 203,4
220 104	1,680 140,1	2,516 209,7	2,534 211,3
230 110	1.760 146,7	2,636 219,8	2,650 220,8
260 126	2,020 168,3	… …	… …
280 137	2,180 181,8	… …	… …
300 148	2,350 195,9	… …	… …
320 160	2.530 211,0	… …	… …
340 171	2,700 225,1	… …	… …
350 176	2,790 232,6	. .. …	… …

Ниже приводится пример, иллюстрирующий использование приведенной выше таблицы:

• Дано: труба из углеродистой стали длиной 240 футов
• Максимальная рабочая температура = 220 ° F (104 ° C)
• Минимальная рабочая температура = 4 ° C (40 ° F)
• Температура во время установки = 80 ° F (26 ° C)

Расчет: Из таблицы справа, расширение трубы из углеродистой стали

• 220 ° F (104 ° C) 1.680 дюймов на 100 футов трубы из углеродистой стали
• 40 ° F (4 ° C) 0,300 дюйма на 100 футов трубы из углеродистой стали

• Разница: 1,380 дюйма на 100 футов трубы из углеродистой стали для температур от 40 ° F до 220 ° F

• Следовательно, 240 футов трубы = 240/100 (1,380) = 3,312 дюйма

Для этого перемещения 3,312 дюйма должен применяться подходящий коэффициент запаса прочности, который варьируется в зависимости от того, как это определено разработчиком системы, чтобы учесть любые ошибки в прогнозировании экстремальных условий эксплуатации и т. Д.Эти примеры были рассчитаны без учета запаса прочности.

Для определения положения компенсатора во время установки:

Установка в холодных условиях (от 80 ° F до 40 ° F)

• 80 ° F (26 ° C) 0,580 дюйма на 100 футов
• 40 ° F (4 ° C) 0,300 дюйма на 100 футов

• Разница: 0,280 дюйма на 100 футов или 0,672 дюйма на 240 футов

Установка в горячих условиях (от 80 ° F до 220 ° F)

• 220 ° F (104 ° C) 1,680 дюйма на 100 футов.
• 80 ° F (26 ° C) 0,580 дюйма на 100 футов

• Разница: 1,100 дюйма на 100 футов или 2,640 дюйма на 240 футов

Таким образом, компенсатор должен быть настроен таким образом, чтобы допускать усадку трубы не менее 0,672 дюйма и расширение трубы не менее 2,640 дюйма при установке при температуре 80 ° F (26 ° C).

Фотография — Kodak Australasia Pty Ltd,
Петля расширения в паропроводе низкого давления,
Завод Kodak, Кобург, 1964 г.

Подход к системам отопления Laars для первичных / вторичных и многокотельных систем

1 Документ с техническими данными 7009C Подход к системам отопления Laars к первичным / вторичным и многокотельным системам

2 Page 2 Системы отопления LAARS. Идея, время которой пришло. Медно-оребренный котел Laars и концепция первичного / вторичного насоса родились в Америке сразу после Второй мировой войны.Оба возникли из-за необходимости решить конкретную системную проблему. За прошедшие годы эти две концепции зарекомендовали себя как мощная команда. Взятые вместе, они дают вам возможность построить свой бизнес, предлагая надежные инновационные решения проблем ваших клиентов. Используя основные / второстепенные методы, вы можете: Сопоставить нагрузку на здание для повышения комфорта. Повышение эффективности системы. Избегайте прохождения потока через необожженные котлы (это может снизить эффективность и быстро и легко модифицировать любую работу.Сегодня, более чем когда-либо, котел Laars и техника первичной / вторичной перекачки могут дать вам, профессионалу в области отопления, реальное конкурентное преимущество. Применяя простые концепции, изложенные в этом буклете, вы сможете предложить своим клиентам гораздо больший контроль над уровнем комфорта в их зданиях, работая с гораздо большей эффективностью системы. И все это вы сможете сделать с помощью стандартных, готовых к работе, простых в установке компонентов. Вам не понадобятся специальные инструменты. Фактически, вам, вероятно, будет легче работать с первичной / вторичной системой, чем со многими системами, которые вы переустанавливаете сейчас.Этот буклет предлагает огромные возможности для профессионалов в области отопления, которые хотят работать не только руками, но и головой. Читать дальше! Рисунок 1. Именно это и сделали «старожилы» (см. Рисунок 2). Они использовали специальные тройники-переключатели, которые создавали большее сопротивление в стояке, чем в ответвлении трубопровода радиатора. С помощью этих тройников была решена часть старой проблемы. За несколько дней до разработки циркуляционного насоса подрядчики по отоплению горячей воды столкнулись с проблемой: как заставить воду течь там, где она нужна, когда единственная сила, на которую они рассчитывали? им была плавучесть горячей воды? Это были дни гравитационного жара горячей воды.Горячая вода поднималась, потому что она была легче холодной. Но если бы воде было легче плыть по ближайшему стояку, она бы никогда не пробилась через радиатор. Чтобы оставаться конкурентоспособными, большинство подрядчиков горячего водоснабжения хотели работать с однотрубными системами, как это могли делать их конкуренты, паровые подрядчики. Но что заставило бы воду течь через радиатор, если бы он был подключен, как показано на рисунке 1. Законы природы гласят, что вода будет идти прямо вверх по стояку, потому что это путь наименьшего сопротивления.Единственный способ заставить его превратиться в радиатор — это увеличить сопротивление вдоль стояка. Рисунок 2. Вода откололась и переместилась в радиатор. Это была простая идея (без движущихся частей!), Но потребовались некоторые размышления. Например, подрядчик должен был знать, использовать ли один или два таких специальных тройника. Ответ зависел от размера стояка, размер

3 Обсуждение конструкции котла Страница 3 радиатора и длины трубопроводов между ними.После множества проб и ошибок старожилы узнали, что они могут и чего не могут. К 1930-м годам большинство подрядчиков, работающих в сфере горячего водоснабжения, отказались от горячего водоснабжения. Циркуляторы позволяли им работать с гораздо меньшими (и гораздо менее дорогими) стояками и сетями. Но для отвода воды по радиаторам все же понадобились специальные тройники. Некоторые производители изготавливали тройники, подобные изображенному на Рисунке 3. Система) насос непрерывно, они могли включать и выключать вторичные насосы. Таким образом, каждое ветвление стало независимой зоной.Так родилась наука о первичной / вторичной откачке! Основной принцип В первичной / вторичной системе не используются сложные инженерные системы. Вы можете легко применить его на следующей работе и получить реальное конкурентное преимущество. Давайте начнем с рассмотрения этой простой петли трубопровода (см. Рисунок 4). Увеличенное сопротивление Рис. 3. На этом конусе вдавлен конус тройника. Конус создает перепад давления по магистрали. Это облегчает отвод части воды через радиатор. Используя один тройник, подрядчик мог получить определенный поток через радиатор; используя два, он получил бы больше.Как вы понимаете, без этих специальных тройников подрядчик столкнулся бы с той же старой проблемой: нет потока через радиатор! Это потому, что вода всегда будет идти по пути наименьшего сопротивления. Вскоре большинство подрядчиков, работающих с горячей водой, стали использовать эти специальные тройники. А потом совершенно случайно произошло открытие. В начале 1950-х подрядчик установил систему отводных тройников в офисном здании Нью-Йорка. К сожалению, он использовал очень длинные пробеги к радиаторам и, к своему разочарованию, обнаружил, что к радиаторам не поступает достаточно воды, хотя он использовал тройники как на подаче, так и на возврате.Видите ли, перепад давления был больше на участке ответвления (из-за его большой длины), чем на магистрали (даже с двумя тройниками!). Подрядчик, работая с инженером-конструктором и производителем тройников отводящего устройства, опробовал эксперимент. Он установил небольшие циркуляционные насосы на ветвях радиаторов, чтобы увеличить поток. Он управлял этими циркуляционными насосами одновременно с основным насосом системы. К его радости, радиаторы греются красиво! От этого базового открытия был лишь небольшой шаг до выяснения, что если они запустили первичный (основной рисунок 4. Здесь ничего сложного. Это просто одноконтурная система с циркуляционным насосом. Очевидно, что когда этот циркуляционный насос включится, вся вода будет вытекать из котла и вокруг контура. Он делает это, потому что у него нет выбора. Циркуляционный насос создает перепад давления, и вода движется в ответ. Оно крутится по кругу, как колесо обозрения. И, как колесо обозрения, подъема не происходит. В такой замкнутой системе, как эта, вес поднимающейся вверх воды уравновешивает вес опускающейся воды.Подъема нет, только поворот. Но предположим, что мы добавляем второй контур трубопровода к основному циклу. Мы не будем использовать те специальные тройники с переключателем, о которых мы говорили ранее, вместо этого мы установим стандартные тройники и вставим клапан в участок трубы между тройниками (см. Рисунок 5). Рисунок 5.

4 Page 4 Системы отопления LAARS Будет ли вода течь по второму контуру? Это зависит от обстоятельств, не так ли? Это зависит от того, полностью ли открыт этот клапан, полностью закрыт или находится где-то посередине. Клапан похож на затвор, который направляет воду в ту или иную сторону. Это может происходить с потоком воды, потому что это влияет на разницу в перепаде давления между быками и проходами двух тройников. Возьми? Поскольку клапан увеличивает перепад давления на участке, он определяет, сколько (если есть) воды будет протекать через вторичный контур. Просто! Вы можете получить тот же эффект с тройниками с переключателем. Они похожи на клапан, застрявший в неподвижном положении. Вы также можете получить аналогичные результаты, используя трубу меньшего размера между тройниками.Это потому, что при одинаковом расходе меньшая труба будет производить большее падение давления, чем большая труба. Если вы любите приключения, вы можете зажать медную трубу между тройниками с помощью плоскогубцев. Это тоже сработает, если вы не слишком сильно обжимаете. Да, как бы то ни было, все дело в падении давления. Но ни один из этих методов не дает вам возможности легко запускать, останавливать или изменять поток во вторичном контуре. Итак, давайте попробуем что-нибудь еще (см. Рисунок 6). Потери тепла через магистраль минимальны, поскольку она не проходит через какое-либо излучение.Только нагревательные контуры пропускают воду через излучение. И эти первичный и вторичный контуры работают совершенно независимо друг от друга. Общий трубопровод Но что происходит в трубопроводе между двумя тройниками? Этот трубопровод является общим для обоих контуров, и это очень важно. Итак, давайте рассмотрим его поближе (см. Рисунок 7). Максимум 12 дюймов Рисунок 7. Рисунок 6. Теперь у нас действительно есть то, с чем мы можем работать! Мы запустим насос котла непрерывно. Если насос отопительного контура выключен, вода не будет течь через его контур из-за падения давления в контуре отопления больше, чем давление по ходу двух тройников.Но когда насос контура отопления включен, столько воды, сколько нам нужно, войдет в контур и будет течь свободно, потому что мощность насоса изменяет соотношение падения давления. Красиво просто, не правда ли? В первичной / вторичной системе насос отопительного контура забирает горячую воду из магистрали, как если бы это был бойлер. В некотором смысле, магистраль фактически становится продолжением котла, длинным желобом, из которого вы можете извлекать тепло в любое время и в любом месте. Мы должны убедиться, что соединение между двумя тройниками очень короткое — от шести до 12 дюймов.Это потому, что мы хотим, чтобы падение давления в этом отрезке трубопровода было чрезвычайно низким. Как придешь? Потому что мы хотим, чтобы все насосы могли ладить друг с другом. Видите ли, если у вас есть система с двумя насосами, и один оказывается более мощным, чем другой, могут возникнуть проблемы. Вы, наверное, видели, как это происходило на зонированных коммерческих работах. Поток от меньшего насоса может не попасть в общий трубопровод, который он разделяет с большим насосом, из-за разницы давлений, которые каждый насос способен создавать.Вот пример того, что мы имеем в виду (см. Рисунок 8). Насос высокого давления Рис. 8. Обратные клапаны B A Насос низкого давления

5 Обсуждение конструкции котла Стр. 5 Эти два насоса, один с высоким напором, а другой с низким напором, разделяют весь трубопровод в направлении потока между точками A и B. Допустим, насос высокого давления является работает, а насос низкого давления выключен. Насос с высоким напором создает высокое давление в точке A, но к тому времени, когда оно достигает точки B.Это потому, что давление в насосе съедается сопротивлением трения трубопроводов системы. Вода хочет течь в обратном направлении по трубопроводу насоса с низким напором, потому что высокое давление всегда переходит в низкое давление, но в этом случае это невозможно, потому что в этой линии есть обратный клапан. Итак, теперь включается насос с низким напором. Он тоже создает давление, но этого давления недостаточно, чтобы открыть обратный клапан. Он подавлен, потому что слишком большая разница в давлении между точками A и B.Теперь посмотрите на разницу в первичном / вторичном трубопроводе (см. Рисунок 9). Насос с высоким напором A B A Нет потока B 10 галлонов в минуту 10 галлонов в минуту Рисунок в галлонах в минуту Посмотрите на Рисунок 10. Допустим, мы настроили оба насоса на 10 галлонов в минуту. Когда насос зоны выключен, поток насоса котла со скоростью 10 галлонов в минуту будет перемещаться через точки A и B. В зоне вообще не будет потока. Теперь при включении зонного насоса весь поток перейдет от котла к контуру зоны. Вода не будет течь по общему трубопроводу. Это происходит по простому принципу: все, что входит в тройник, должно выходить из тройника.Но здесь он может уйти двумя способами. Что произойдет, полностью зависит от этого вторичного насоса. Давайте немного изменим ситуацию (см. Рисунок 11). A 10 галлонов в минуту B Контур зоны котла Контур котла 20 галлонов в минуту 20 галлонов в минуту Рис. 9. Давления, создаваемые высоконапорным насосом в точках A и B, почти одинаковы, поскольку тройники расположены так близко друг к другу. (Вот почему так важно расстояние от шести до двенадцати дюймов между тройниками.) Насос с высоким напором не будет перекачивать воду через зону, потому что магистраль (общий трубопровод между тройниками) — это путь наименьшего сопротивления. Когда включается насос с низким напором, он перекачивает от общего трубопровода, вокруг его контура (который включает общий трубопровод) и обратно на свою сторону всасывания. Это возможно, потому что давления в точках A и B практически одинаковы. Другими словами, насос высокого давления не может выключить насос низкого давления. Эти двое действуют так, как если бы они находились в разных системах. Они уживаются — наконец-то! Поток через общий трубопровод То, что происходит в общем трубопроводе, может быть довольно интересным. В зависимости от производительности насосов, вода может двигаться вперед, назад (правильно!) Или не двигаться вообще.Это то, что вы не можете увидеть со стороны, когда находитесь на работе. Вы должны увидеть их в своем воображении. И на бумаге. Рисунок gpm Zone Loop Вот небольшая коммерческая работа. Предположим, насос котла может двигаться на 20 галлонов в минуту, а насос зоны — только на 10 галлонов в минуту. Когда насос зоны выключен, полные 20 галлонов в минуту от насоса котла будут перемещаться по общему трубопроводу. Теперь включается насос зоны. Он пропускает 10 галлонов в минуту через тройник A. Остальные 10 галлонов в минуту проходят через общий трубопровод, чтобы воссоединиться с 10 галлонами в минуту в зоне на тройнике B.Все, что входит в тройник, должно выходить из тройника.

6 Page 6 Системы отопления LAARS Правило «Что входит в тройник, должно выходить из тройника», остается в силе. Только сейчас мы разделили выходящий поток на два направления. У нас есть поток через общий трубопровод, но это только половина того, что было, когда зональный насос был выключен. (То, что здесь происходит, очень похоже на то, что происходит в системе с отводным тройником.) Все просто, не правда ли? Но подождите, мы еще не закончили, потому что с первичным / вторичным потоком вода может течь по общему трубопроводу еще одним способом. Предположим, мы переключаем два только что использованных насоса. Давайте поместим насос на 10 галлонов в минуту на контур котла, а насос на 20 галлонов в минуту на контур зоны (см. Рисунок 12). A 10 галлонов в минуту B 10 галлонов в минуту 10 галлонов в минуту Цифра в галлонах в минуту Контур зоны контура котла Теперь внимательно следите. Это немного сложно. Когда зонный насос выключен, по общему трубопроводу будет течь 10 галлонов в минуту, потому что мы рассчитали, что насос котла должен двигаться.Включается насос зоны и забирает 20 галлонов в минуту из тройника А. Но как он может это сделать? В него втекает всего 10 галлонов в минуту. Здесь вы должны запомнить простой принцип: все, что входит в тройник, должно выходить из тройника. Но здесь мы должны сформулировать этот принцип по-другому: все, что выходит из тройника, должно входить в тройку. Видите ли, если мы возьмем 20 галлонов в минуту от тройника, 20 галлонов в минуту должны поступить с двух других сторон. Поскольку насос котла может подавать только 10 галлонов в минуту, зональный насос должен принимать остальные 10 галлонов в минуту с противоположной стороны.Другими словами, из собственного потока! В этом случае вода будет течь в обратном направлении по общему трубопроводу при работе обоих насосов. Только подумайте о возможностях! Вы можете смешать возвратную воду с питающей и получить двухтемпературную систему (без трехходового клапана!), Если это то, что вам нужно. Начальная / средняя школа открывает для вас мир возможностей, если вы хотите работать не только руками, но и головой. Рассмотрим, например, что происходит, когда мы начинаем применять эту технику на стороне котла в системе.Первичные / вторичные котлы? Эви Льюис Миллер, калифорнийский инженер и изобретатель, придумал идею котла с медными оребрениями и трубами с высоким расходом и малой массой. Он полагал, что его концепция устранит проблемы образования накипи и электролитической коррозии, которые обычно сокращают срок службы отливок когда его применяли для нагрева воды, он основал компанию Laars Engineering и проверил свои идеи. Индустрия бассейнов только зарождалась в Южной Калифорнии в те годы после Второй мировой войны, и бойлер Эви Миллера оказался идеальным нагревателем воды для бассейнов.Его котлы, в большинстве случаев, располагались снаружи, подверженные воздействию элементов. Они будут обращаться с сильно насыщенной кислородом и хлорированной водой. Они увидят условия хуже, чем любой водогрейный котел. И они длились годами. Судя по мучительной эксплуатации, которую они видели с хлорированной и насыщенной кислородом водой в бассейне, они казались естественными для водяного отопления, поскольку эта наука развивалась в пятидесятые годы. На самом деле, когда дело доходит до простой, закрытой системы водяного отопления, котлы Laars, вероятно, намного лучше, чем должны быть! А из-за своего небольшого размера и низкого содержания воды котлы Laars идеально подходят для первичных / вторичных систем.Чтобы понять, что мы имеем в виду, вы должны представить себе гидравлическую систему отопления как состоящую из трех основных частей: бойлера, который мы будем рассматривать как теплогенератор, потому что он нагнетает тепло во вторичный контур по мере необходимости. Назовем котельные контуры первичными контурами. Вторичный контур, который для нашей цели мы назовем системой теплопередачи, поскольку он доставляет тепло от теплогенератора (или основного контура) людям, занимающим здание, и, наконец, . .. радиаторам, или, в данном случае, распределители тепла, потому что именно это они и делают — распределяют тепло там, где и когда это необходимо.Назовем радиаторные зоны третичными петлями. Теперь давайте внимательно посмотрим на каждую часть нашей системы. Теплогенератор (котел) Вы должны рассчитать свои котлы для наихудших условий. Когда воет ветер и температура наружного воздуха равна или ниже нуля градусов, этот котел должен вырабатывать достаточно тепла, чтобы вашему клиенту было комфортно. Если вы правильно подобрали размеры, котел должен работать непрерывно в самый холодный день года. Это и есть расчеты теплопотерь.Но теперь подумайте: почти каждый второй день в году этот котел способен делать намного больше, чем вам нужно. Думаю об этом. Есть ли

7 Обсуждение конструкции котла Page 7 Рис. 13. Смысл котла генерировать максимальное количество тепла при 30- или 40-градусном дне? Конечно, нет. И именно в эти менее суровые дни котлы, подключенные к первичному / вторичному трубопроводу, светятся, потому что вы можете заставить их генерировать только необходимое количество тепла, соответствующее теплопотерям здания в любой данный момент.Он дает вам возможность поговорить о двух вещах, отвечающих интересам ваших клиентов: комфорте и экономичности. Это дает вам лучшую историю, чем следующий парень, и это все важное конкурентное преимущество. Например, предположим, что общая чистая потребность здания в тепле (отопление помещений и горячее водоснабжение) составляет 500 000 БТЕ / ч. Вы можете рассчитать один котел на такую ​​нагрузку. Он будет отапливать здание и обеспечивать горячую воду в любой день года, однако в большинстве случаев он будет иметь большие размеры. Но разделив общую нагрузку между двумя котлами, каждый из которых может производить, скажем, 250 000 БТЕ / ч, вы выполнили несколько задач: В первую очередь, как мы уже говорили, разделив нагрузку, вы осознали, что не каждый день бывает самым холодным года. Ваш клиент согласится с вами в этом, потому что это здравый смысл. В обычный зимний день вы, вероятно, можете запустить только один котел и все еще иметь возможность отапливать его дом. Фактически, поскольку размер этого меньшего котла больше соответствует реальным тепловым потерям здания в этот день, есть вероятность, что он будет работать дольше, чем один более крупный котел. Это повышает вашу общую эффективность работы за счет сокращения потерь в режиме ожидания меньшего котла. Это также снижает расход топлива вашим клиентам. Естественно, что по мере того, как становится холоднее, второй котел включается последовательно, чтобы помочь первому поддерживать требуемую температуру вторичного контура.Другими словами, два небольших котла работают как один, но только в те холодные дни. ДАЛЕЕ, используя два котла, вы встраиваете функцию ожидания, которой нет у одного большого котла. Вероятность того, что оба котла потребуют ремонта в один и тот же день, мала. Ты знаешь что. Ваш клиент тоже будет это знать интуитивно. Он будет продан с мыслью, что он, вероятно, никогда не останется без тепла и горячей воды, когда воспользуется вашей системой. Эта ключевая особенность является причиной того, что вы видите так много подобных систем в больницах, школах и домах престарелых.Эти люди просто не могут позволить себе оставаться без тепла. КРОМЕ ТОГО, при подключении трубопроводов к первичному / вторичному котлу, вода в системе не будет проходить через котел. Это означает, что вы снизили тепловые потери через дымовую трубу и рубашку котла. Включенный котел будет генерировать тепло, необходимое вашей системе, в то время как выключенный котел простаивает. Как будто котел отключили от системы, хотя это не так. Это преимущество в сочетании с низким содержанием воды (и низкими потерями в режиме ожидания) котла Laars еще больше увеличивает общую эффективность системы (опять же, давая вам это конкурентное преимущество.) НО МЫ ЕЩЕ НЕ ПОКАЗАЛИСЬ. Давайте поднимем его на еще более высокий уровень, добавив в систему элемент управления Laars EM 2. Эта простая и недорогая система управления включает циркуляционный насос первичного котла в течение нескольких минут после отключения его горелки. Циркуляционный насос отводит остаточное тепло из медного теплообменника и направляет его во вторичный поток воды. При этом EM 2 полностью исключает потери котла в режиме ожидания! Это, безусловно, в интересах вашего клиента, не так ли? Если вы работаете с трубопроводом первичного / вторичного котла, вы можете разделить общую нагрузку на более чем два котла, если хотите.Однако мы обнаружили, что четыре котла — это максимум, который вы должны использовать в первичной / вторичной системе с несколькими котлами. Причина проста: рентабельность более чем четырех котлов настолько мала, что не стоит дополнительных усилий. Но представьте себе возможности, если бы каждый из этих четырех первичных / вторичных котлов был способен переключаться с большой нагрузки на малую и обратно! У вас будет четыре очень отзывчивых котла, разделяющих общую нагрузку системы. Одна или две горелки могут работать на сильном пламени, третья — на слабом, а четвертая — в покое.С помощью этой стратегии вы сможете точно настроить потребности вашего клиента в тепле и горячей воде в любой день года. Вы напрямую коснетесь двух вещей, которые его больше всего интересуют: комфорта и экономии. Еще одно соображение, которое следует учитывать при использовании нескольких котлов первичного / вторичного контура, — это преимущество их небольшого размера. Их можно легко разместить в здании (котлы Laars очень маневренные!). Вы также можете легко соединить их трубкой (обычно из меди). Фактически, если вы можете прокладывать трубы для системы жилого размера, вы также можете прокладывать трубы для большой системы с несколькими котлами, первичной / вторичной.Это так просто. А из-за их компактных размеров вы сможете установить два (или более!) Котла Laars на одном пространстве, которое занимает чугунный секционный или стальной жаротрубный котел. Вы обнаружите, что ваши материальные затраты будут сопоставимы с установкой одного котла. Эти котлы проходят практически через любую дверь, что делает их идеальными для работ по модернизации. Ваши затраты на рабочую силу, скорее всего, также будут меньше из-за меньшего размера и веса котла Laars.

8 Page 8 LAARS Системы отопления Потребность в потоке котла Поток через котел важен в любой системе, но здесь мы уделяем ему особое внимание, поскольку котел в первичной / вторичной системе является теплогенератором.Он должен подавать в систему нужное количество тепла в нужное время. А так как котел находится в собственном контуре, мы подберем размеры трубопроводов и циркуляционного насоса только в соответствии с его потребностями. (Мы будем обрабатывать потребности системы в потоке и излучении аналогичным образом.) Следуя этой стратегии, вы обычно получаете небольшой, легко доступный встроенный циркуляционный насос для котла. Вы также будете использовать трубопровод котла, который, скорее всего, будет меньше, чем вам нужно для одного большого котла. Мы рекомендуем повышение температуры на 25 градусов через бойлер Лаарса.Наши котлы серии PH поставляются с установленными на заводе циркуляционными насосами, которые предварительно рассчитаны на работу в первичных / вторичных системах. (Это самый простой способ сделать это.) Если вы решите заказать котел Laars без установленного на заводе циркуляционного насоса, вам будет полезна таблица 1. Напор для отвода потока котла (внутренний) Скорость (дюймы) Потери (галлоны в минуту) (футы) P * P P P P P P P * 2P = Двухходовой теплообменник. 1P = однопроходный теплообменник. Таблица 1. Расходы первичного контура (при 25 F) и размеры труб. Как мы уже говорили, держите два тройника, которые соединяют подающий и обратный трубопровод котла с вторичным контуром системы, на расстоянии примерно шести дюймов (никогда не дальше фута).При таком трубопроводе вода не будет течь через бойлер, когда первичный насос выключен. И всегда качайте в котел насосом основного котла. Другими словами, вдали от общего трубопровода между первичным и вторичным контурами. Насос котла использует это обычное соединение в качестве расширительного бака. Видите ли, с первичной / вторичной системой вам нужно только одно место расположения компрессионного бака, независимо от того, сколько котлов вы используете. И вы всегда должны помещать этот резервуар во вторичный контур. При желании вы можете использовать несколько резервуаров.Хитрость состоит в том, чтобы соединить их вместе так, чтобы они соединялись в одной точке вторичного контура. (Подробнее об этом чуть позже.) Этот вторичный контур является транспортной системой для тепла. Это второй элемент в общей системе. Давайте рассмотрим это подробнее. Транспортная система (вторичный контур) Рис. 14. Подумайте о вторичном контуре как о монорельсовой дороге, которая огибает внешний край здания и переносит тепло от котлов к радиаторам. Это большая гоночная трасса из трубы с относительно небольшим циркуляционным насосом, который гонит воду по кругу.Если температура вторичного потока падает, котлы отводят в него немного тепла. Если зоны требуют тепла, их циркуляторы отбирают тепло от него, как если бы вторичный контур был продолжением котла. Видите, почему мы называем это системой транспортировки тепла? Вы будете эксплуатировать циркуляционный насос вторичного контура непрерывно в течение отопительного сезона, поскольку никогда не знаете, когда какая-либо зона потребует тепла. Вы подберете этот циркуляционный насос в соответствии с потребностями расхода и потери напора только этого контура. Обычно вы получаете небольшой встроенный циркуляционный насос для этой работы, так как вторичный контур содержит мало витков и не имеет котлов или радиаторов.Здесь очень небольшое сопротивление потоку. Вторичный контур подобен автостраде для потока воды. Это еще одно из часто упускаемых из виду преимуществ первичной / вторичной системы. В коммерческих системах с одним котлом / одним насосом вы почти всегда получаете большой циркуляционный насос, установленный на цоколе. Эти насосы стоят дороже при покупке и установке, чем небольшие насосы в линию. Также необходимо установить их на тяжелые бетонные основания, затереть их и периодически выравнивать. Они занимают ценную площадь на полу и обычно требуют длинных подводящих трубопроводов для предотвращения выхода из строя подшипников насоса.

9 Обсуждение конструкции котла Page 9 Вы избегаете всех этих скрытых затрат с первичными / вторичными насосами, потому что вы работаете с серией небольших линейных циркуляционных насосов. Настенный контроллер (Laars Mighty Matic) включает вторичный циркуляционный насос осенью (в зависимости от температуры наружного воздуха) и поддерживает его работу до тех пор, пока в здании требуется тепло (подробнее об этом контроллере позже) .Потребности в потоке вторичного контура Вы измените размер первичного контура в соответствии с потребностями в потоке всех зон. Вы можете оценить свой расход, используя следующее: ПРАВИЛО БОЛЬШЕГО ПАЛЬЦА: один галлон вторичного потока в минуту будет транспортировать в систему 12 500 БТЕ / ч. (Мы основали это на падении температуры в системе на 25) .Так, например, если ваша общая тепловая нагрузка составляет 500000 БТЕ / ч, вы можете получить расход для вторичного циркуляционного насоса, разделив 12500 БТЕ / час на общую нагрузка (500000 БТЕ / ч). 500 000 = 40 галлонов в минуту 12 500 Опять же, это учитывает 25-градусное падение температуры в системе.Для выбора размера медной вторичной магистрали используйте рекомендации, приведенные в таблице 2. Расход основного размера БТЕ / ч 1 дюйм 8 галлонов в минуту 100000 1,000 дюйма 14 галлонов в минуту 175000 1½ дюйма 22 галлона в минуту 275,000 2 дюйма 45 галлонов в минуту 562000 2½ дюйма 85 галлонов в минуту 1062 500 резервуар система в том месте, где находится компрессионный бак. Поскольку мы основываем размер компрессионного бака в основном на объеме воды во всей системе, вы получаете реальное преимущество, используя маломассивные котлы Лаарса вместо высоководных, литых — железные секционные или стальные жаротрубные котлы Котлы Laars содержат часть объема, которую вы найдете в этих больших котлах, и все же они производят такое же количество тепла.Эта важная особенность позволяет уменьшить размер (и стоимость!) Мембранных баков. И это увеличивает вашу прибыль. Важная деталь Бак сжатия — это точка, в которой давление в любой закрытой гидравлической системе не изменяется. Это единственное место, на которое не может повлиять перепад давления циркулятора. Фактически, циркуляционный насос использует резервуар как ориентир, чтобы знать, что делать. Если вы откачиваете из компрессионного бака, насос добавит свой перепад давления к наполняющему (статическому) давлению системы.Если вы качаете в сторону компрессионного бака, насос уберет перепад давления из статического давления заполнения. Например, предположим, что у вас есть циркуляционный насос, способный создавать перепад давления 10 фунтов на квадратный дюйм (23 фута напора насоса). Предположим также, что вы заполнили эту систему до давления 15 фунтов на квадратный дюйм (см. Рисунок 15). 15 фунтов на квадратный дюйм 25 фунтов на квадратный дюйм Таблица 2. Основные рекомендации по выбору размеров вторичного медного провода Мы основали эту таблицу на принятых в отрасли значениях расхода для указанных размеров труб. Теперь, когда вы знаете расход для вторичного циркуляционного насоса, вам нужно будет найти его напор насоса. Для этого вы можете использовать следующее: ПРАВИЛО БОЛЬШОГО ПРАВИЛА: На каждые 100 футов трубопровода вторичного контура оставьте шесть футов напора насоса.Например, если общая длина вторичного контура составляет 300 футов, выберите размер вашего циркуляционного насоса для надлежащего расхода при 18 футах напора насоса. (Мы основали это на показанных выше скоростях потока) Это достаточно просто, не так ли? Теперь у вас есть скорость потока и потеря напора. Все, что вам нужно сделать, это выбрать вторичный насос из каталога производителя насоса. Теперь, помимо вторичного циркуляционного насоса, в контуре также находятся компрессионный бак системы, воздушный сепаратор и заправочный клапан. Всегда устанавливайте циркуляционный насос подальше от компрессионного Циркулятора резервуара (перепад 10 фунтов на квадратный дюйм). Если вы откачиваете из этого резервуара, давление на нагнетательном фланце циркуляционного насоса будет 25 фунтов на квадратный дюйм, когда он работает.Давление на всасывающем фланце будет 15 фунтов на квадратный дюйм (при условии, что его нагнетание находится рядом с точкой, где подсоединен компрессорный бак). Теперь переместите циркуляционный насос на другую сторону компрессионного бака. Вы собираетесь качать прямо в точке, где резервуар подключен к первичному контуру. В этих условиях, когда циркуляционный насос включается, его давление нагнетания останется на уровне 15 фунтов на кв. Дюйм, но давление на его стороне всасывания упадет до 5 фунтов на квадратный дюйм!

10 Page 10 LAARS Heating Systems Рис. Psig Циркулятор 15 psig (перепад 10 psig) Резервуар 15 psig Видите? Как показано на Рисунке 16, перепад давления насоса отображается как падение давления на всасывании.Вода продолжает течь, потому что в циркуляционном насосе все еще существует перепад давления в 10 фунтов на кв. Дюйм, но это падение давления может создать проблемы с воздухом в системе. Воздух всегда растворяется в воде системы, и когда насос понижает давление, воздух выходит из раствора и образует пузырьки. Это очень похоже на то, что происходит, когда вы встряхиваете бутылку с газировкой, а затем открываете крышку. Внезапное падение давления, вызванное открытием крышки, высвобождает растворенные пузырьки углекислого газа в соде.(Вы знаете, что произойдет дальше.) Нам нравится избегать проблем с воздухом в системе, и поэтому мы рекомендуем всегда откачивать воду из компрессионного бака. (И помните, что первичные циркуляционные насосы используют в качестве компрессионных баков общий трубопровод между первичным и вторичным контурами.) По этой же причине вы всегда должны подавать питательную воду в точку, где подсоединен компрессорный бак. Это единственное место в системе, где циркуляционный насос не может изменить давление. Это единственное место, где подающий клапан может получить истинное представление о том, что на самом деле происходит в системе.А теперь давайте посмотрим, как мы собираемся распределять весь этот комфорт, который создавали. Радиаторы (распределители тепла) заключительная часть нашей первичной / вторичной системы. Если вы до сих пор хорошо поработали с определением размеров, всегда будет правильное количество тепла, доступного между этими двумя близко установленными тройниками, которые разделяют вторичный контур и третичный контур радиатора. Третичный циркулятор включается по вызову зонного термостата, чтобы изменить соотношение падения давления между вторичным и третичным контурами в точке, где они сходятся.При необходимости этот циркулятор нагнетает необходимое количество тепла в радиаторы. Вы должны выбрать размер радиационного трубопровода, чтобы он соответствовал потребностям расхода в отдельных третичных зонах. Используя ту же разницу температур 25, с которой мы работали до сих пор, мы пришли к Таблице 3: Зональный расход Нагрузка Размер трубы (БТЕ / ч) ½ «1½ галлонов в минуту 18 750 ¾» 4 галлонов в минуту 50 000 1 «8 галлонов в минуту 100 000 Таблица 3. Определение размеров радиационных контуров Итак, если вы выбрали длину медного плинтуса для подачи, скажем, 15 000 БТЕ / ч в зону, вы бы посмотрели на таблицу и выбрали 1/2 медных трубок.Просто, не правда ли? Просто снимите две футболки любого размера с половиной на второй петли, соблюдая расстояние между ними около шести дюймов. Затем установите третичный (зональный) циркуляционный насос подальше от тройника и подключите его к зонному термостату. Если вам нужна вода с низкой температурой в вашей зоне, потому что вы повторно устанавливаете панель излучающего тепла, вы должны использовать трехходовой клапан для регулировки температуры воды, протекающей через излучающую зону. Трехходовой клапан должен реагировать на температуру наружного воздуха.(Производители радиационных трубок обычно имеют этот элемент управления как часть своей системы.) Подключите трехходовой клапан на стороне вторичного контура циркуляционного насоса, чтобы поток через радиационную панель оставался стабильным. Точно так же, как на рис. 18. Трехходовой клапан вторичного контура Циркулятор Рис. 17. Проще говоря, работа радиатора заключается в отводе тепла, которое мы вводили обратно в котельную — тепла, которое циркулировало во вторичном контуре. петлю — и ставим в места где люди.Радиаторы (третичные контуры трубопровода) становятся рисунком 18. Зона излучения

11 Обсуждение конструкции котла Page 11 Трехходовой клапан, реагируя на температуру наружного воздуха, определяет потребности в температуре в помещении и регулирует температуру, но не скорость потока, излучающей панели. Это важно. Самый простой способ справиться с любым типом излучения — отключить от сети шлейф.Просто включите циркуляционный насос в ответ на сигнал комнатного термостата, и он будет действовать как ваш переключатель включения / выключения. Естественно, вы будете основывать размер излучения на потерях тепла в зоне, которую оно обслуживает. Вы также можете отвести радиаторы от переключающих тройников в третичном контуре, если хотите. Это дает вам возможность использовать неэлектрические зональные клапаны на каждом радиаторе. Это дополнительно увеличивает уровень контроля всей системы, но проконсультируйтесь с производителем клапана, если вы решите пойти по этому пути. Падение давления через каждый термостатический вентиль радиатора становится очень важным в этом случае.Для достижения наилучших характеристик ищите клапаны с максимально низким перепадом давления. Практически во всех случаях циркулятор, который вы будете использовать для контура третичного излучения, будет маленьким, например, Taco 005 (или 007), Bell & Gossett SLC или Grundfos UP. Это связано с тем, что зонный циркулятор видит только расход и падение давления в третичном контуре. Как правило, это не больше, чем в небольшом доме с водяным отоплением. Управление первичной / вторичной системной фигурной ступенью и 8-ступенчатыми контроллерами.Мы хотели бы, чтобы вы рассмотрели контроллер Laars Mighty Matic для вашей новой первичной / вторичной системы. Мы выбрали два контроллера, имея в виду эти системы, и не думаем, что вы где-нибудь найдете лучший контроль. Mighty Matic выпускается в двух размерах для управления 4 или 8 ступенями горелки. Это означает, что вы сможете зажечь этот котел в режиме сильного пламени и этот котел в режиме слабого пламени, в то время как остальные котлы находятся в режиме ожидания. Эта функция позволяет вам предоставить вашим клиентам очень точный контроль над уровнем комфорта (и счетами за топливо!).Все, что вам нужно сделать, это выбрать и предварительно установить одну из кривых нагрева контроллера, и все готово. Mighty Matic автоматически отслеживает потребности системы с этого дня. Выбрать правильную кривую нагрева просто. Вы основываете его на условиях, которым должна соответствовать ваша система в самый холодный день года. Например, предположим, что вы настроили свое излучение таким образом, чтобы обеспечить комфорт в 70 градусов в день без градусов. Для этого вам может потребоваться, чтобы в этот очень холодный день в радиаторах была средняя температура воды 180 градусов.Затем вы выбираете кривую нагрева, которая соответствует 180-градусной температуре воды и нулевой наружной температуре. В любой другой день года система будет отслеживать кривую нагрева вверх и вниз в соответствии с потребностями этого дня. Если на улице тепло, температура вторичной воды снизится. Если температура упадет ниже установленного вами минимума, Mighty Matic определит это и сместит кривую нагрева вверх. Таким образом, система может работать при температурах выше, чем установленный вами максимум.Довольно умно, не правда ли? Но это не все. Допустим, здание заполнено людьми, и в результате температура в помещении повышается. При добавлении комнатного термостата Mighty Matic также распознает это и смещает кривую нагрева вниз для компенсации. Другими словами, он игнорирует датчик наружного воздуха и говорит: «Даже если на улице холодно, здесь тепло, поэтому давайте снизим температуру!» Если кто-то внезапно откроет все окна и двери в очень холодный день, Mighty Matic тоже почувствует это и снова мгновенно сместит кривую нагрева, чтобы компенсировать это.Результат всего этого — беспрецедентный уровень человеческого комфорта. Mighty Matic также может понижать температуру ночью или поддерживать температуру первичного контура на фиксированном уровне. Твой выбор; все, что вам нужно сделать, это сказать контроллеру, что вы хотите. Если вы выберете, Mighty Matic также установит порядок зажигания горелок. Вы можете включить каждый из них по очереди и работать в течение равного времени, или вы можете сделать так, чтобы ближайший к дымоходу загорался первым и каждый раз отключался последним, таким образом гарантируя, что у вас всегда будет теплый дымоход и хорошая тяга.Опять же, это ваш выбор. Вы также можете настроить Mighty Matic на определение минимальной и максимальной температуры воды и отключение системы, если это вызывает беспокойство. Этот контроллер настолько умен, что летом он также будет вращать циркуляторы холостого хода и открывать любые вентиляционные заслонки (если вы их используете) на пару минут каждые несколько дней. Это гарантирует, что ключевые компоненты не застрянут во время простоя в межсезонье. О чем еще ты можешь попросить?

12 Page 12 LAARS Системы отопления Независимое сравнительное исследование Мы понимаем, что сегодня мы не единственная компания, предлагающая многокотловые системы.Вам доступно множество других систем, и утверждения могут сбивать с толку. Мы пришли к выводу, что подход «первичный / вторичный» — лучший способ. Некоторые люди предлагают системы, в которых горячая вода проходит через неработающие котлы. Нам это кажется расточительным, но сторонники этих систем настаивают на отсутствии разницы между производительностью их системы и первичной / вторичной системы. Они говорят об экономии от использования всех этих маленьких насосов. Мы не согласны, но вместо того, чтобы верить нам на слово, мы хотели бы, чтобы вы рассмотрели независимое исследование, которое Национальное бюро стандартов провело в NBS, сравнив эти системы и дало некоторые интересные результаты: 1.Система с несколькими котлами, в которой они позволяли обратной воде проходить через все котлы, независимо от того, работают они или нет. Во всех этих котлах непрерывно горели летчики. 2. Те же системы, что и №1, за исключением того, что пилоты были отключены в неработающих котлах. 3. Многокотельная система с трубопроводом первичная / вторичная (подход Лаарса). Из-за наличия первичного / вторичного трубопровода в неработающих котлах не проходил поток через них. И, как и в случае с №2, пилоты отключались при простое котла.4. Единый большой котел. 5. Многокотельная установка работает непрерывно, как если бы это был один большой котел. Другими словами, все котлы были либо включены, либо выключены. На рисунке 20 показаны результаты теста Национального бюро стандартов. * Кривая вверху (№3) представляет подход Лаарса. Он показывает более высокую общую эффективность по сравнению с другими. Нижняя кривая представляет все остальные системы. Как видите, между ними не было достаточной разницы, чтобы требовать отдельных кривых.Все они дали в основном одинаковые результаты. Это исследование ясно показывает, что перекачка горячей возвратной воды через неработающие котлы приводит к отходам, достаточным для нагрева дымохода и через рубашку, чтобы компенсировать любую экономию за счет снижения потерь цикла. Мы думаем, что здравый смысл тоже говорит вам об этом. Вот почему мы рекомендуем вам использовать первичные / вторичные методы откачки на всех ваших многокотельных системах. Это в лучших интересах ваших клиентов. И в твоем! Мы здесь, чтобы помочь вам В Laars Heating Systems мы гордимся тем, что являемся системной компанией.Мы здесь, чтобы помочь вам, и мы рекомендуем вам позвонить нам или нашему местному представителю за помощью с вашей следующей работой. Наши инженеры и представители на местах хорошо разбираются в первичных / вторичных системах с несколькими котлами. Они разрабатывали, контролировали и исправляли многие из них на протяжении многих лет. У них сильная команда, и они помогут вам хорошо выглядеть на следующем предложении. Воспользуйтесь нашим опытом. Узнай нас лучше. Мы можем сделать вашу жизнь намного проще. И намного выгоднее. Это подход Лаарса! * Срыв и падение КПД при нагрузке примерно 25 процентов произошло, когда второй блок начал цикл и нести часть возрастающей нагрузки.Подобные падения можно ожидать при 50- и 75-процентной проектной нагрузке при запуске блоков 3 и 4, но это не было включено в программу испытаний Fax (Служба поддержки клиентов, консультанты по обслуживанию) 20 Industrial Way, Rochester, NH Fax (Разработка приложений) 1869 Sismet Road, Mississauga, Ontario, Canada L4W 1W Fax Litho в США Laars Heating Systems 0905 Документ 7009C

Консультации — Инженер по подбору | Котлы: типы, применение и эффективность

Майкл Э.Myers, PE, LEED AP, WD Partners, Дублин, Огайо 22 марта 2013 г.

Цели обучения

1. Разберитесь в различных типах топливных котлов.
2. Узнайте о конкретных типах котлов и областях применения.
3. Знайте, как повысить эффективность систем водяного отопления.

Котлы являются основой отопления и горячего водоснабжения во многих коммерческих, промышленных, институциональных и образовательных учреждениях.Термин «бойлер» может вводить в заблуждение, потому что во многих случаях бойлер не производит воду при температуре кипения 212 F или выше. Эта статья начнется с различных типов топливных котлов для общего описания, а затем сосредоточится на конкретных типах и областях применения.

Есть два типа эффективности с котлами, работающими на топливе: эффективность сгорания и тепловая эффективность. Эффективность сгорания — это процентная доля химической потенциальной энергии топлива, которая превращается в процессе сгорания в тепловую энергию.Термический КПД просто выражается как процент потенциальной энергии топлива, которая преобразуется в тепловую энергию, выходящую из котла в виде нагретой воды или пара. При выборе оборудования инженер-консультант должен уделять больше внимания тепловому КПД. Пожалуйста, обратитесь к стандарту испытаний BTS-2000 от Отделения Института Гидроники AHRI для отопительных котлов для получения дополнительной информации по тестированию эффективности котла или к Справочнику ASHRAE 2012 — Системы и оборудование HVAC для получения дополнительной информации.

в общих чертах делятся на две основные категории, каждая из которых имеет несколько типов в зависимости от типа и назначения для каждой конструкции. Основные категории — горячая вода и пар. Таблица 1 включает большинство типов котлов, приложений и диапазон типичных значений КПД.

Управляемость котла и КПД системы

Для максимального повышения эффективности котла и, в конечном итоге, эффективности системы отопления необходимо тщательно учитывать регулируемость котла или коэффициент «понижения» для конкретного проекта.Котельные системы должны быть выбраны и рассчитаны таким образом, чтобы учесть большие колебания тепловой нагрузки здания, что позволяет системе точно соответствовать требованиям отопления здания в любой момент времени.

Традиционная подготовка многих инженеров и проектировщиков систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха заключается в установке двух котлов, каждый из которых рассчитан на две трети общей тепловой нагрузки. Идея этого метода учитывает тот факт, что при правильном расчете тепловой нагрузки одного котла будет достаточно в течение обычного зимнего дня.Второй котел будет эффективно служить 100% резервом в обычный рабочий день. Этот тип конструкции также позволяет надлежащим образом обогревать здание в самые экстремальные холода (за пределами расчетной зимней температуры ASHRAE).

Несмотря на то, что это хороший консервативный подход, который хорошо служил отрасли на протяжении многих лет, он может быть не самым эффективным применением из-за управляемости выбранных котлов. Многие котлы меньшего размера имеют настройки большой и малой пламени, которые не позволяют согласовать мощность котла с фактической нагрузкой в ​​здании.Во многих случаях, если котел имеет «плавное» управление горением, коэффициент регулирования недостаточно велик для удовлетворения более низких потребностей системы в отоплении. Если не использовать несколько котлов для меньшего или более жесткого контроля температуры теплоносителя, эта система не будет столь эффективной, как могла бы.

Применение горячей воды

Традиционные системы первичных трубопроводов водогрейного котла: Традиционные системы горячего водоснабжения обычно состоят из системы со средней температурой воды (от 180 до 210 F) с как минимум двумя котлами, подключенными параллельно в конфигурации первичного контура нагрева воды (см. Рисунок 1) .Температура подачи отопительной воды устанавливается на основе температуры наружного окружающего воздуха и «сбрасывается» до определенной температуры по прямой линии с минимальной температурой воды при заданной температуре наружного воздуха.

Чугунные котлы с прямыми водяными трубами и дымогарные котлы требуют особого внимания, чтобы избежать повреждения котла (обычно известного как термический удар) возвратной водой, которая более чем на 20 F меньше, чем вода, выходящая из котла. Диапазон сброса температуры приточной воды составляет от 210 до 160 F.Температура оборотной воды должна оставаться максимум на 20 F ниже, чем температура воды на выходе из котла, а поток через котел должен оставаться в пределах диапазона требований производителя котла, чтобы обеспечить выпаривание пара (звук стука внутри котла является показательным. мгновенного пара и малого расхода воды) не производится.

Гибкие водотрубные котлы вызывают гораздо меньшее беспокойство по поводу теплового удара, чем их чугунные или прямые трубы. Гибкие водотрубные котлы обычно состоят из верхнего и нижнего водяного барабана с рядом изогнутых стальных труб, предназначенных для поглощения напряжений теплового расширения (см. Рисунок 2).

Общая эффективность этого приложения может быть относительно низкой по сравнению с другими типами котлов и конфигурациями трубопроводов. К неэффективности относятся поддержание температуры бойлера и массы воды наряду с поддержанием температуры системы распределительных трубопроводов на основе ограничений котлов. Модульные типы котлов, о которых будет сказано ниже, снижают эти общие потери.

Еще одним недостатком традиционных трубопроводов контура котла только в первом контуре является постоянный или частично переменный расход, необходимый в системе трубопроводов контура подачи.Системы с постоянным расходом, работающие только в первичном контуре, не поддерживают перепад температуры воды (температура подачи минус температура возвратной воды) в течение всего диапазона условий нагрузки. Поддержание расчетной разницы температур воды во всем диапазоне условий нагрузки является основной целью повышения эффективности.

Системы трубопроводов первичного / вторичного котла: Разделение проточного контура трубопровода котла от проточного контура здания стало более распространенным в последние несколько лет. Концепция первичной / вторичной откачки существует с 1950-х годов.В основном он использовался в системах с охлажденной водой. К преимуществам относится возможность иметь неравный поток в двух контурах, которые соединены общей секцией «разъединитель» трубопровода (см. Рисунок 3). Это аналогично системе трубопроводов охлажденной воды первичного и вторичного контура. Первичный контур обеспечивает постоянный поток через работающий котел, в то же время позволяя вторичному контуру здания работать полу-независимо от первичного контура. Это помогает избежать многих проблем с потоком, связанных с устройством трубопроводов только первого контура (таких как низкий расход, мгновенный пар в трубках и повышенное загрязнение трубок из-за низких скоростей труб).

Все водогрейные котлы, перечисленные в Таблице 1, могут успешно применяться в трубопроводной системе первичного-вторичного трубопроводов. Как указывалось ранее, необходимо проявлять особую осторожность при использовании чугунных котлов с прямыми водяными трубами или жаротрубных котлов, чтобы гарантировать, что максимальная разница температур воды (между подающей и обратной водой в котел и из него) не будет превышена на всех котлах. рабочий диапазон.

Надпись: Все значения КПД являются типичными и основаны на использовании природного газа в качестве топлива.Диапазоны эффективности являются типичными на основе данных, опубликованных несколькими производителями.

Максимальный КПД в системах водогрейных котлов, работающих на топливе, зависит от нескольких ключевых проектных моментов. Эти точки для рассмотрения инженером / проектировщиком системы следующие:

• Точная тепловая нагрузка для здания на основе потерь теплопроводности без учета освещения, людей и оборудования.
• Определение минимальной тепловой нагрузки для системы в «плечевые» месяцы (с конца зимы до весны, поздней осени) для конкретного места.Этого можно добиться, изменив компьютерный расчет тепловой нагрузки, чтобы получить типичную модель энергии для здания, или указав месяц, чтобы определить минимальную потребность в отоплении. Это относительно легко сделать с помощью Trane TRACE 700, Carrier HAP или аналогичного программного обеспечения, которое позволяет моделировать энергопотребление в течение типичного или полного года.
• Выбор высокоэффективных или сверхвысокопроизводительных котлов для соответствия всему диапазону расчетной тепловой нагрузки. Во многих случаях предлагается использовать более двух котлов, чтобы обеспечить хороший диапазон «понижающей» мощности котла для удовлетворения мгновенной тепловой нагрузки здания.Например, можно использовать три котла, каждый на одну треть требуемой мощности системы. Это обеспечит традиционный «резерв» или дублирование мощности на две трети, в то же время обеспечивая большую управляемость системы нагрева воды. Дополнительные котлы могут потребоваться для полного резервирования, чтобы удовлетворить требования владельца здания по надежности N + 1 или выше.
• Рассмотрите вариант модульного котла (без конденсации или конденсационного типа) с меньшей массой котла и минимальным понижающим коэффициентом 5: 1.
• Используйте нетрадиционные средства управления для управления включением нескольких котлов в соответствии с мгновенной тепловой нагрузкой. Ступенчатое регулирование котла должно выполняться путем анализа тенденций и согласования температуры подаваемой воды, необходимой во вторичном контуре в любой момент времени.

• • Контроль положения регулирующего клапана змеевика в зависимости от требуемой температуры приточного воздуха. Используйте эту информацию для определения уставки температуры подаваемой воды вторичного контура.
  • Включение и отключение каждого котла на основе расчета системы энергоменеджмента здания требуемой тепловой нагрузки.После включения разрешите каждому котлу работать и регулировать его собственные элементы управления. Многие производители комплектных или модульных котлов используют аппаратное / программное обеспечение для оптимизации, чтобы максимально повысить эффективность своего оборудования, и это может быть снабжено интерфейсами системы управления энергопотреблением или непатентованными протоколами связи, такими как BACnet. Автор предлагает использовать программу оптимизации, предоставляемую изготовителем котла, в установках с несколькими конструкциями котла с использованием «скользящего» управления последовательностью (1,2,3,4; 2,3,4,1; 3,4,1, 2 и т. Д.), чтобы максимально эффективно использовать каждый котел в системе. Если это управление / программирование недоступно у производителя котла, его может легко выполнить подрядчик по контролю температуры.
  • Используйте расходомеры и разницу температур во вторичном подающем и обратном главном трубопроводах для расчета текущей мощности котла, необходимой для системы отопления. Это простой, но чрезвычайно эффективный метод согласования котлов с потребностями мгновенного отопления здания.

• Предусмотреть автоматические запорные клапаны котла, позволяющие изолировать ненужные котлы от первичного контура котла. Это работает только для котлов, способных выдерживать термический удар. Не используйте его на чугунных, водотрубных или жаротрубных котлах без использования ранее упомянутых методов предотвращения теплового удара. (Отдельные циркуляционные насосы котла со смесительным клапаном для медленного нагрева.)
• Предусмотреть заслонки дымовой трубы для снижения теплопотерь негорючих котлов.
• Используйте отдельные первичные насосы, предназначенные для каждого котла. Использование автоматических балансировочных клапанов может помочь обеспечить надлежащий поток через каждый котел во всем рабочем диапазоне нагрузки системы.
• Используйте вторичную систему с переменным расходом, чтобы снизить требования к перекачке системы.

Применение конденсационных водогрейных котлов

 а ..

Какой-то код

client.loop (.1) # блоки на 100 мс

какой-то код
 

  клиент = mqtt.Client (cname)
client.connect (брокер, порт))
client.loop_start ()
  

  клиент = mqtt.Client (cname)
client.loop_start ()
client.connect (брокер, порт))
  

 
def on_disconnect (клиент, пользовательские данные, rc = 0):
    logging.debug ("Код результата отключения" + str (rc))
    client.loop_stop ()
  

 импортировать paho.mqtt.client как mqtt
клиенты = []
nclients = 20
mqtt.Client.connected_flag = Ложь
# создать клиентов
для i в диапазоне (nclients):
   cname = "Клиент" + str (i)
   клиент = mqtt.Клиент (cname)
   clients.append (клиент)
для клиента в клиентах:
  client.connect (брокер)
  client.loop_start ()