Трубы для отопления в доме: Трубы для отопления дома

Разводка отопления от котла в частном доме — схемы разводки труб отопления в доме

Эффективность работы отопительной системы зависит не только от правильного подбора котла по мощности, установки нужного количества радиаторов, но и выбора оптимального варианта их подключения. Разводка отопления в частном доме определяет способ попадания теплоносителя в радиаторы, температуру их нагрева, а значит и микроклимат в помещениях.

Варианты разводки отопления в частном доме

Разводка отопления от котла в частном доме может осуществляться тремя различными способами.

Однотрубная разводка отопления дома

Однотрубную схему еще можно встретить в зданиях, но в современных коттеджах она практически не встречается. Второе название этой схемы – «ленинградка». Оно возникло вследствие того, что данный вариант еще в довоенное время активно использовался в Ленинградской области и был изобретен местными специалистами.

Перемещение теплоносителя происходит на всем протяжении отопительной системы по единому трубопроводу. Разводка отопления от котла представляет собой кольцо. Оно начинается и заканчивается в теплогенераторе. На всем протяжении этого кольца последовательно подключены отопительные радиаторы.

Единственное достоинство данного метода – экономичность и простой монтаж. Но эффективность очень низкая, особенно если сравнивать с более современными вариантами.

Пройдя поэтапно сквозь все отопительные приборы, рабочая жидкость заметно остывает. Тепловая отдача отопительных приборов, дальних от теплогенератора в цепочке, намного ниже, чем у расположенных близко к источнику. Вследствие этого для эффективного отопления дома необходимо приобретать более мощный котел. Данное обстоятельство нивелирует экономию на трубопроводе, особенно если требуется обеспечение отопления в частном доме повышенных габаритов.

Двухтрубная разводка отопления дома

В отличие от предыдущего варианта, в данной ситуации имеются две магистрали. По одной из них (прямой) жидкость перемещается от теплогенератора последовательно ко всем батареям. По второй (обратной), к которой производятся отводы от отопительных приборов, она направляется обратно в котельную. Снижение температуры теплоносителя при данном методе отопления в частном доме тоже возникает, особенно в дальних батареях, но оно существенно меньше, чем в предыдущем случае.

 Разводка труб отопления в доме данным способом имеет существенный недостаток – наличие большого количества соединений. Этим и объясняется второе ее название – тройниковая. Стыки трубопроводов влияют на надежность системы. Поэтому существуют ограничения на применяемые материалы и методы их укладки. В частности, не желательна скрытая укладка труб отопления из полипропилена.

Рекомендуемый материал для скрытой прокладки двухтрубки – сшитый полиэтилен. При открытом способе допускается использование полипропиленовых магистралей. Они выглядят эстетично, а возможное протекание в участках стыков легко обнаружить и (с помощью специалистов) устранить.

Коллекторная разводка отопления в доме

Этот способ наиболее эффективен. При его использовании каждая батарея индивидуально подсоединяется к коллекторной группе посредством прямого и отводного трубопровода. Остывания жидкости, если используется данная разводка отопительных труб, в случае их грамотного монтажа не происходит. Однако ее реализация наиболее затратная как по используемым материалам, так с точки зрения трудоемкости.

Вертикальные схемы разводки

Двух- и однотрубные схемы возможно реализовать вертикальным или горизонтальным методом.

Вертикальная разводка производится в коттеджах с количеством этажей, равным 2 или более. При этом, к вертикально смонтированным стоякам подсоединяются батареи.

Существуют варианты систем с верхним или нижним розливом. Вариант с верхним розливом оптимально использует разность давления жидкости теплого и охлажденного участков отопительного контура. Поэтому его часто можно встретить в системах с естественной циркуляцией. При наличии циркуляционного насоса такая схема сохраняет работоспособность, если он вышел из строя — происходит перестройка на гравитационный принцип.

При нижней подаче нужно организовать принудительное перемещение теплоносителя. Это удорожает систему отопления частного дома, однако, этот механизм дает больший эффект. Помимо этого, нижняя подача жидкости в радиаторы позволяет использовать меньшую суммарную протяженность трубопровода.

Горизонтальные схемы разводки

Горизонтальная схема разводки отопления в частном доме с нижней подачей реализуема, как при коллекторной, так и при одно- и двухтрубной системе. Горизонтальные трубопроводы, подходящие к радиаторам и отходящие от них, предпочтительнее стояков в плане эстетики. Их можно прокладывать скрыто — под полами или в естественных нишах на уровне пола. Вариант гравитационной циркуляции жидкости в контуре при горизонтальной разводке отопления в доме практически не применяется вследствие ее неэффективности, поэтому необходимо приобретение и установка циркуляционного насоса.

Существует три варианта горизонтальной разводки

1. Коллекторный. Был рассмотрен выше. Наиболее эффективный вариант для обогрева помещений большой площади
2. Тупиковый. Реализуется только в двухпроводных системах. Нагретый теплоноситель от котла по подающей трубе попадает в радиатор, а затем, отдав тепловую энергию, течет уже в противоположном направлении. Этот способ наиболее экономичный с точки зрения расхода трубопровода, но длина контура в этом случае велика (к тому же протяженность различных контуров разная), что делает затруднительным регулировку системы
3. Попутный. В отличие от тупиковой разводки отопления частного коттеджа, рабочая жидкость в подающих и обратных магистралях перемещается не в противоположном, а в одинаковом направлении. Все циркуляционные контуры одинаковы по длине, это значительно облегчает регулировку. Но большая суммарная длина трубопроводов приводит к удорожанию системы. Особенно оно заметно, если речь идет об обогреве больших помещений.

Выбор труб для отопления

Эффективное теплоснабжение помещений зависит не только от мощности источника тепла, количества секций радиаторов и от того, насколько грамотно выбрана схема разводки отопления в частном доме.

Многое определяется тем, насколько правильно подобраны отопительные магистрали.

Главными критериями, по которым осуществляется выбор отопительных трубопроводов:

• Диаметр их сечения. Чем он больше, тем выше пропускная способность магистралей, меньше нагрузка на их стенки на разрыв. С другой стороны, увеличение этого параметра приводит к повышению стоимости системы. Наиболее грамотный подход – расчет диаметра труб на этапе проектирования. Но если проект не был выполнен или был недостаточно детализирован, стоит иметь в виду, что наружный диаметр стояков и лежаков при горизонтальной отопительной разводке в частном доме составляет 25-32 мм, а диаметр подводов к радиаторам – 16-20 мм
• Мощность котла. Чем она выше, тем больше температура теплоносителя. Соответственно, необходимо подбирать магистрали, которые будут по паспортным значениям стабильно это температурное воздействие выдерживать
•  Площадь отапливаемого пространства
• Вид прокладки магистралей отопления в доме – скрыто или открыто
• Используемый вариант разводки
• Предельное давление в системе, вероятность возникновения гидроударов. Они чаще всего происходят в централизованной отопительной системе. В автономных системах есть возможность предотвращать гидроудары, установив группу безопасности и расширительный бак. Однако полностью исключить их вероятность нельзя

Материал отопительных трубопроводов

Большое значение имеет материал трубопроводов. Разводка отопления в доме может бы ть выполнена с использованием трубопроводов из следующих материалов:

Сталь (обычная или нержавеющая)

Ее преимущества – высокая теплопроводность, прочность (позволяет выдерживать перепады давления и другие механические воздействия), низкий коэффициент теплового расширения, длительный срок службы. Трубы из «черной» стали сравнительно недорогие.

Недостатки – большой удельный вес (как следствие – повышенная трудоемкость монтажа), невозможность гибких соединений без специальных отводов. Кроме того, недостатком обычной стали является подверженность коррозии, а нержавеющей – высокая цена;

Медь

Существуют отожженные и неотожженные медные трубы. Процесс отжига состоит в нагреве до высокой температуры с последующим резким охлаждением. Неотожженные трубопроводы очень прочные (могут выдерживать давление в системе до 400 Мпа), но не обладают должной гибкостью. После отжига прочность значительно уменьшается, но приобретается эластичность и устойчивость к температурным перепадам.

Разводка отопления от котла в частном доме медью обладает достоинствами: низкий по сравнению со сталью удельный вес, стойкость к воздействию высоких температур, низкий коэффициент теплового расширения, эстетичный внешний вид (поэтому медные трубопроводы часто используют при открытом монтаже).

Однако следует помнить, что медь вступает в электрохимическую реакцию с алюминием, поэтому нельзя медные трубы состыковывать с алюминиевыми радиаторами. Другие недостатки – чувствительность к составу теплоносителя (твердые фракции могут повредить внутренние стенки из-за мягкости металла), высокая цена самих труб и фитингов.

Полипропилен

Этот материал не подвергается коррозии и к химическому воздействию, доступен по цене. Кроме того, у него низкий удельный вес, поэтому разводка труб отопления из полипропилена — несложный процесс. Они хорошо смотрятся в интерьере помещений, часто укладываются при открытом монтаже в двухтрубной системе.

Главные недостатки — низкая устойчивость к гидроударам (в первую очередь это касается неармированного полипропилена), и к высокой температуре теплоносителя. Некачественный монтаж соединений может легко привести к потере герметичности. Поэтому полипропиленовые трубопроводы не рекомендуется укладывать скрытым способом в тройниковой системе, где много стыков.

Сшитый полиэтилен

Основные преимущества — эластичность, высокая прочность (материал способен выдерживать давление до 10 бар), небольшой удельный вес, устойчивость к высоким температурам и химическим воздействиям, простота монтажа и обжима фитингов, гладкая внутренняя поверхность (что практически исключает вероятность засоров). Кроме того, полиэтиленовые трубы имеют длительный срок службы — до 50 лет.

Недостатки — высокая цена, низкая способность держать форму. Из-за этого, при открытом монтаже, трубопроводы провисают, их приходится фиксировать часто расположенными хомутами. Это портит интерьер помещений. Поэтому (а также в силу высокой прочности соединений) полиэтиленовые магистрали применяются при монтаже скрытым способом.

Металлопласт

Этот материал устойчив к высокой температуре и химическим воздействиям, обладает высокой прочностью. Трубы из него можно состыковывать со стальными участками. Это важно, когда приходится заменять участок отопительного контура.

Однако металлопластик критичен к низким температурам — при замерзании теплоносителя они могут лопаться. Еще один недостаток – низкая устойчивость к воздействию УФ-лучей.

Советы и рекомендации

• Перед тем, как приобретать материалы и производить укладку магистралей рекомендуется заказать проект будущей отопительной системы. Это значительно уменьшит вероятность ошибок. Если проект по каким-либо причинам не выполняется, то необходимо произвести инженерные расчеты – теплотехнический и гидравлический
• Если осуществляется скрытая разводка труб отопления в доме по тройниковой схеме, необходимо использовать трубопроводы из сшитого полиэтилена (это более предпочтительный вариант) или металлопласта с пресс-фитингами. Эта схема предполагает большое количество соединений, поэтому предъявляются повышенные требования к их надежности
• Если выполняется скрытая прокладка труб отопления в частном доме, то перед тем, как скрыть магистрали в полу, необходимо выполнить гидравлические испытания. В случае обнаружения неполадок устранить их и протестировать повторно. И только после этого заливать или закрывать трубопроводные магистрали
• При открытом монтаже следует отдавать предпочтение магистралям из меди или полипропилена как наиболее эстетичным
• В системах с гравитационной циркуляцией теплоносителя котел целесообразно устанавливать ниже уровня отопительных радиаторов. Наилучший вариант — использование для этих целей подвальных или цокольных помещений. Чем больше будет разница по высоте, тем выше будет давление в системе, и тем эффективней она будет работать
• Если по каким-либо причинам затруднительно осуществить скрытую укладку трубопроводов, но при этом есть желание не испортить интерьер помещений, то магистрали можно спрятать в пластиковых кабель-каналах. Другой вариант — использовать для этих целей гипсокартонную перегородку, за которой производить монтаж магистралей
• Если разводка отопления в частном доме производится по тупиковой горизонтальной схеме, рекомендуется производить балансировку. Она заключается в установке дросселей на ближайшие к источнику тепла радиаторы. Это делается для ограничения циркуляции теплоносителя через эти радиаторы. В противном случае основной поток будет проходить через них, а в дальних радиаторах теплоноситель будет постепенно остывать
• При прокладке отопительных магистралей следует избегать резких последовательных переходов по высоте (подъемов и спусков). В образовавшихся «горках» будет накапливаться воздух, препятствующий циркуляции теплоносителя. Если такая траектория необходима, и сделать по-другому нельзя, вверху устанавливаются клапаны, через которые воздух будет своевременно выпускаться
• При использовании трубопроводов из сшитого полиэтилена и металлопласта настоятельно рекомендуется использовать инструмент и фитинги, которые изготавливают производители или рекомендуемые ими. В противном случае качество соединений может оказаться низким, что может привести к нарушению герметичности
• Если применяется коллекторная разводка труб отопления в частном доме, и планируется монтаж, как радиаторов, так и водяных «теплых полов», необходимо, на «теплые полы» подавать теплоноситель, температура которого существенно ниже. Температура жидкости в радиаторах при необходимости может достигать 80-90 градусов С, в то время, как в трубах «теплых полов» она не должна превышать 50-55 градусов С. Превышение этой температуры может привести к повреждению напольного покрытия
• При однотрубной отопительной системе не рекомендуется установка более 5-6 радиаторов. В противном случае дальние от котла батареи будут очень плохо прогреваться и, соответственно, в помещениях будет низкая температура
• Если трубы соединяются друг с другом с помощью пайки, не следует передерживать паяльник в месте их соединения. Это может привести к уменьшению в этом месте внутреннего диаметра магистрали, созданию «узкого места» в системе
• Желательно, чтобы длина отопительного контура при естественной циркуляции теплоносителя не превышала 30 метров, иначе равномерного прогрева может не происходить. В этом случае следует приобрести и установить циркуляционный насос, перейти к схеме с принудительным перемещением теплоносителя. Это является эффективным решением проблемы

Существуют и другие нюансы, которые необходимо учесть при организации системы теплоснабжения коттеджа. Не торопитесь, и перед началом работ подробно изучите технические особенности. Это поможет Вам организовать полноценный контроль над работой выбранных Вами Подрядчиков.

Читайте другие статьи по данной тематике

Отопление частного дома тепловым насосом — плюсы и минусы	Проект отопления частного дома
Как сделать отопление частного дома	Расход газа для отопления частного дома – расчет потребления
Тепловая трасса — предназначение, классификация, случаи использования	Комбинированная система отопления частного дома
Отопление частного дома конвекторами	Отопление частного дома из полипропилена своими руками
Автономное отопление частного дома	Система отопления частного дома с естественной циркуляцией
Отопление и водоснабжение загородного дома: описание технологии монтажа	О схемах отопления частного дома с газовым котлом
Отопление частного дома с принудительной циркуляцией	Система отопления частного дома теплым плинтусом
Схема отопления двухэтажного дома	Система отопления дачи
Основные правила расположения радиаторов при отоплении частного дома	Инфракрасное отопление домов
Лучшее отопление для частного дома	Варианты отопления каркасного дома
Как сэкономить на отоплении загородного дома	Как обеспечить отопление своего дома без газа
Монтаж системы отопления: правила и описание	Особенности отопления загородного дома электричеством
Отопление дома сжиженным газом	Отопление частного дома электричеством
Отопление частного дома из металлопластиковых труб	Как выполняется опрессовка отопительной системы
Водяное отопление в частном доме	Отопление частного дома теплым полом
Монтаж системы отопления в частном доме	Разводка отопления двухэтажного дома
Отопление дома – самый экономичный способ	Коллекторная система отопления частного дома

Услуги по данной тематике

Проектирование отопления	Твердотопливное отопление под ключ
Газовое отопление под ключ	Отопление под ключ
Отопление в деревянном доме под ключ	Водяной теплый пол под ключ
Монтаж водяного теплого пола	Отопление двухэтажного дома
Монтаж отопления в коттедже	Отопление загородного дома: варианты и цены
Монтаж отопления	Монтаж отопления в частном доме
Монтаж инженерных систем водопровода и отопления	Дизельное отопление загородного дома
Автономное отопление под ключ	Воздушное отопление загородного дома
Цены на монтаж отопления в частном доме	Проектирование и монтаж систем отопления
Водяное отопление в частном доме	Электрическое отопление загородного дома: варианты и цены
Отопление в таунхаусе	Проектирование газового отопления
Стоимость проектирования отопления	Калькулятор отопления частного дома
Монтаж водяного теплого пола в частном доме	Цена на монтаж водяного теплого пола
Монтаж водяного теплого пола на деревянный пол

Полипропиленовые трубы для отопления частного дома

Монтаж отопительной системы с помощью полипропиленовых труб – это процесс не сложный, однако, требующий специальных знаний и умений. Полипропилен (трубы) монтируется с минимальным количеством изгибов, также специалисты стараются использовать как можно меньше деталей.
Стоит сказать, что монтирование полипропиленовых труб отопления в домах частного сектора выполняется по-разному. Сегодня специалисты различают два разноплановых метода монтажа трубопровода:

• скрытый метод;
• открытый метод.

Что касается скрытого метода, то такой желательно доверить профессиональным монтажникам – это сложный процесс. Открытое монтирование также может быть различным:

• коллекторная конструкция;
• последовательная конструкция;
• конструкция с проходными розетками.

Удобство монтажа достигается так же за счет универсальности. Можно обустроить систему так, как вам угодно. Речь идет о присоединении к радиаторам – подключение может быть:

• нижним;
• боковым;
• однотрубным или двухтрубным.

Все это обуславливается еще на стадии проектирования – рисуется схема, на которой указывается все, вплоть до установки самых мельчайших деталей – муфт, уголков, креплений.

Еще одним аспектом, который можно назвать комфортным в процессе монтажа, является специальная сварка. Нет, не нужно думать, что это какая-то огнеопасная работа – все гораздо проще! Используется специальный паяльник, который, нагреваясь до 250°C, спаивает элементы между собой.

Не нужно думать об отделке помещений, не нужно подстраиваться к строительным работам в помещении – монтаж PPR-труб абсолютно прост.

Сначала нарезаются элементы труб с помощью специальных ножниц. Далее эти отрезки зачищаются тщательным образом и подвергаются пайке. Сам процесс пайки не сложный — элементы совмещаются с помощью небольшого усилия под действием паяльника. Далее их нужно оставить на некоторое время для остывания, по истечении которого получается абсолютно цельная конструкция. Разъединить ее практически невозможно.

Вариантов монтажа много!

Самый распространенный вариант монтажа системы отопления – это монтаж трубопровода в стенах. Трубопровод монтируется после установки котла и инсталляции всех радиаторов. После выполнения несложной разметки детали соединяются и крепятся к стенам. Еще одним из самых популярных методов прокладки труб является монтирование трубопровода в стяжке. Зачастую, такой вид прокладки используется при обустройстве системы «теплого пола».

Много скептиков говорят о нецелесообразности данного использования, ссылаясь на проблематику демонтажа такой системы на момент поломки. Однако, большинство специалистов утверждают, что установка такой системы намного выгоднее по экономии и по долговечности, ведь при небольшой температуре система будет работать очень долго.

Схемы трубопроводов для водяного отопления

Несмотря на то, что большое внимание уделяется эффективным котлам и инновационным радиаторам, конструкция системы трубопроводов часто является тем, что создает или разрушает гидравлическую систему отопления. Хорошая система трубопроводов может быть разницей между шумной, неудобной, энергозатратной системой и системой, которая обеспечивает комфорт во всех комнатах дома.

Чтобы спроектировать эффективную систему, необходимо согласовать источник тепла с «излучателями тепла» — радиаторами и конвекторами. Некоторые типы теплоизлучателей лучше всего подходят для относительно высокотемпературных источников тепла. Например, знакомые плинтусные конвекторы с ребристыми трубами, используемые во многих жилых и легких коммерческих зданиях, хорошо работают при температуре воды выше 150°F, но не в низкотемпературных системах, таких как геотермальные тепловые насосы (см. Компоненты»).

После того, как вы выбрали котел и несколько обогревателей, вам нужна система трубопроводов, позволяющая получить максимальную отдачу от этого отопительного оборудования, как с точки зрения комфорта, так и с точки зрения эффективности. В этой статье взвешиваются плюсы и минусы четырех методов трубопроводов, которые подходят для использования с оборудованием, часто используемым в жилых и небольших коммерческих зданиях.

Цепь серии

В последовательной схеме простейшая система водяных трубопроводов, радиаторы и котел находятся на одном общем контуре. Радиаторы ближе к концу контура часто больше, чтобы компенсировать более низкую температуру воды.

В простейшей водяной распределительной системе все источники тепла соединены в общий контур или «контур» с источником тепла. При таком расположении температура воды постепенно снижается по мере движения от одного источника тепла к другому. Это снижение температуры необходимо учитывать при выборе и размере тепловых излучателей.

Распространенной ошибкой является определение размеров радиаторов исходя из средней температуры воды в системе. При последовательном контуре вы должны выбирать радиаторы тепла в зависимости от температуры воды в их конкретных местах в трубопроводном контуре. Если вы этого не сделаете, вы услышите жалобы на перегретые помещения в начале контура трубопровода (ближайшие к источнику тепла) и некомфортно прохладные помещения в конце.

Основным преимуществом последовательного подключения является простота и дешевизна монтажа. Однако, поскольку вода проходит через все нагреватели, когда работает циркуляционный насос, вы не можете использовать клапан для регулирования тепловой мощности данного нагревателя. Если бы вы это сделали, вы бы ограничили поток через всю систему. Другими словами, недостатком последовательных цепей является невозможность независимого управления отдельными источниками тепла для обеспечения комфорта.

Как правило, последовательные схемы лучше всего подходят для высокотемпературных источников тепла, таких как оребренные плинтусы, в небольших зданиях, которые контролируются как единая зона. Их не следует использовать с источниками тепла, имеющими высокие характеристики перепада давления, такими как теплые полы и некоторые конвекторы с фанкойлами.

Однотрубные системы

Однотрубная система изолирует котел от основного контура трубы, когда котел не работает. Тройники и клапаны с термостатическим управлением отводят воду из основного контура, направляют ее через радиаторы, а затем возвращают в основную линию.

«Однотрубная система», или, как ее иногда называют, «система Monoflo», представляет собой распределительную систему, в которой используются специальные тройники для отвода части горячей воды по ответвлению трубопровода. Если на ответвлении трубопровода установить ручной или автоматический регулирующий клапан, можно полностью контролировать расход воды через данный отопительный прибор. Это позволяет контролировать скорость отдачи тепла от каждого теплогенератора, не влияя на всю систему. Таким образом, однотрубные системы предлагают возможность зонального управления для каждой комнаты — функция, недоступная для последовательных цепей. В большинстве случаев обширное зонирование может быть выполнено с меньшими затратами с помощью однотрубной системы, чем с любым другим типом распределительной системы.

Поскольку мощность каждого теплогенератора может регулироваться независимо, однотрубные системы также позволяют увеличить размеры отдельных теплогенераторов. Эта функция может быть хорошо применена в ванной комнате, где большой нагреватель может быть установлен для быстрого нагрева комнаты перед душем или ванной, а затем снова установлен для поддержания нормальной комфортной температуры. Если бы вы сделали это с последовательной схемой, вы бы постоянно перегревали комнату.

Плинтус с ребристыми трубами, панельные радиаторы и конвекторы с фанкойлами можно комбинировать и сочетать по желанию, все они подключены как отдельные ответвления от основного распределительного контура. Каждый блок по-прежнему должен быть рассчитан в соответствии с температурой воды, поступающей из основного контура. Этот главный контур обычно проходит по периметру здания и проходит под радиаторами отопления, расположенными на наружных стенах. Такая компоновка экономит деньги, сводя к минимуму количество труб, используемых между основным контуром и нагревателями.

Наилучший способ управления однотрубными системами – обеспечить постоянную циркуляцию нагретой воды по основному контуру в течение отопительного сезона. Термостаты открываются и закрываются по мере необходимости, чтобы удовлетворить потребности в отоплении отдельных комнат. Поскольку используется постоянная циркуляция, лучше всего подключить котел к системе, как показано выше. Циркуляционный насос котла работает только при топке котла. В остальное время поток воды в основном контуре обходит котел, что снижает внецикловые тепловые потери.

Многозональные и многоконтурные системы

Многозональная система использует отдельный главный контур для каждой зоны, обеспечивая подачу воды в каждую зону примерно одинаковой температуры. Предпочтительным методом является использование небольшого циркуляционного насоса и обратного клапана на каждом контуре.

Другой метод зонирования гидравлической системы использует отдельный трубопровод для каждой зоны. Есть два способа настроить это; использование отдельного циркуляционного насоса для каждой зоны или одного циркуляционного насоса большего размера и нескольких зональных электрических клапанов. Я предпочитаю первый метод по следующим причинам:

• Насосы малой зоны потребляют меньше электроэнергии и работают только тогда, когда соответствующей зоне требуется тепло. Для сравнения, один более крупный циркуляционный насос в системе с зональным клапаном должен работать всякий раз, когда одной или нескольким зонам требуется тепло.

• Когда один большой циркуляционный насос работает только с одной активной зоной, скорость потока может быть достаточно высокой, чтобы создавать раздражающие шумы потока в трубах.

• При выходе из строя циркуляционного насоса обогрев прерывается только в одной зоне. Остальные зоны работают как обычно. Отказ циркуляционного насоса в системе с зональным клапаном предотвратит подачу тепла во всю систему.

Важно отметить, что в каждой зоне системы с несколькими циркуляторами должен быть установлен подпружиненный обратный клапан. Если обратных клапанов нет, и только одна зона требует тепла, теплая вода будет течь в обратном направлении по контурам, которые должны быть отключены. Это ограничит тепловую мощность активного контура. Это также может вызвать нежелательное поступление тепла в отопительные приборы в теплую погоду, когда котел работает только на нагрев воды для бытовых нужд.

Мультизональные системы с отдельными контурами имеют еще одно преимущество: каждая зона получает воду примерно одинаковой температуры. Это может позволить уменьшить размеры тепловых излучателей по сравнению с последовательной схемой. Если тепловые излучатели подходящего размера, вы также можете эксплуатировать систему при несколько более низкой температуре, тем самым повышая ее общую эффективность.

Двухтрубные системы

Двухтрубная система подает воду к каждому радиатору по всей системе практически одинаковой температуры. Все радиаторы подключены между общей подающей и общей обратной магистралью. Двухтрубные системы чаще встречаются в коммерческих зданиях и хорошо подходят для конденсационных котлов.

Наиболее распространенный тип гидравлической системы распределения в коммерческих зданиях известен как двухтрубная или параллельная система. В этой конструкции, которую можно использовать и в бытовых системах, каждый отопительный прибор располагается в отдельной ответвленной цепи, которая подключается к общей подающей магистрали и общей обратной магистрали. Каждая ответвленная цепь работает «параллельно» с другими, что позволяет каждому нагревателю получать воду примерно одинаковой температуры. Теоретически это позволяет использовать меньшие по размеру теплоизлучатели в каждой комнате.

Предпочтительный способ подключения ответвлений к сети показан выше. Эта конструкция, называемая «системой обратного возврата», приводит к сбалансированным потокам через ответвления.

На этой диаграмме показаны типичные рабочие диапазоны различных водяных источников тепла, теплогенераторов и систем трубопроводов, хотя в нестандартных обстоятельствах иногда могут потребоваться конструкции за пределами этих диапазонов.

Поскольку в каждый нагреватель поступает вода примерно одинаковой температуры, перепад температур между подачей и обраткой котла будет меньше, чем при последовательной системе трубопроводов. Типичная параллельная система, например, может иметь перепад температуры всего около 10°F между подачей и обраткой котла. Напротив, типичная последовательная система может иметь падение температуры на 20°F и более. Меньший перепад температуры в двухтрубной системе помогает поддерживать температуру воды, возвращающейся в котел, выше точки росы уходящих газов, что предотвращает конденсацию дымовых газов.

Двухтрубные системы лучше всего подходят для использования с низкотемпературными источниками тепла, такими как тепловые насосы или конденсационные котлы. Системы теплого пола можно считать двухтрубными, поскольку каждый контур пола подключается параллельно с другими контурами на коллекторных станциях. Двухтрубные системы также позволяют легко зонировать за счет использования клапанов для регулирования потока через любой заданный источник тепла.

Принцип работы тепловых трубок и их применение

Принцип тепловых трубок

Тепловые трубки, впервые изобретенные на рубеже 20-го века, сами по себе не являются новым изобретением. Ранние тепловые трубы были сконструированы из полых металлических труб, запаянных с обоих концов, вакуумированных и заполненных небольшим количеством испаряющейся жидкости. Они содержали «фитиль» для транспортировки жидкости от одного конца тепловой трубы к другому.

Опираясь на энергию, поглощаемую и высвобождаемую при фазовом переходе жидкости, полая тепловая трубка обеспечивает чрезвычайно быструю передачу тепла . Тепло, приложенное к одному концу трубы, почти мгновенно испарит жидкость внутри. Затем этот пар перемещался к другому, более холодному концу трубы, где он быстро конденсировался обратно в жидкость, высвобождая тепло, поглощенное при испарении.

Последние разработки тепловых трубок

Современные тепловые трубки способны передавать тепло в несколько сотен раз быстрее, чем сплошной медный стержень. Однако применение тепловых труб в прошлом было ограничено из-за стоимости их строительства. Требование отдельных трубок и внутренних капиллярных фитилей традиционно делало стоимость тепловых трубок слишком высокой для всех, кроме самых экзотических применений. Кроме того, фитильные материалы прослужили недолго.

Компания Heat Pipe Technology, Inc. произвела революцию в конструкции тепловых труб в начале 1980-х годов, и в 1986 году HPT получила первый из нескольких патентов на тепловые трубы. Разработанные методы позволили снизить стоимость запатентованных компанией тепловых трубок до коммерчески доступный уровень. В патенте также раскрывается новое и ранее неизвестное применение тепловых трубок, а именно их использование для повышения эффективности и способности осушения систем кондиционирования воздуха.

Открытие осушения с помощью тепловых трубок

В 1983 году инженеры-исследователи HPT разработали метод применения тепловых трубок в системе кондиционирования воздуха. Был построен прототип с тепловыми трубками, которые позже станут запатентованной компанией технологией осушения тепловых трубок. Первоначальные испытания показали, что тепловая трубка значительно улучшила характеристики охлаждающего змеевика для осушения.

Это исследование привело к заключению контракта на использование технологий с НАСА. Потенциал технологии был также отмечен премией Министерства энергетики (DOE) в 1991 через грант для доведения технологии тепловых трубок до всеобщего сведения.

Тепловые трубки для осушения и рекуперации энергии

В системе кондиционирования воздуха чем холоднее становится воздух при прохождении через охлаждающий змеевик, тем больше влаги конденсируется. Тепловые трубки HPT наматываются вокруг охлаждающего змеевика, причем одна часть тепловой трубки находится в потоке возвратного воздуха, а другая часть — в потоке приточного воздуха. Теплый поступающий воздух предварительно охлаждается испарительной (предохладительной) секцией тепловых трубок. Затем воздух дополнительно охлаждается (переохлаждается) охлаждающим змеевиком для большего извлечения влаги. Затем воздух пассивно нагревается секцией конденсатора (повторного нагрева) тепловых трубок для снижения относительной влажности. Воздух, выходящий из системы тепловых трубок, теперь имеет гораздо более низкое содержание влаги и более низкую относительную влажность.

Не потребляя энергии, за исключением небольшого увеличения статического давления, эффект предварительного охлаждения тепловой трубки позволяет охлаждающему змеевику работать при более низкой температуре, значительно увеличивая возможности системы по удалению влаги. При более низкой влажности воздух в помещении становится более комфортным при более высоких настройках термостата, что приводит к чистой экономии энергии.

Тепловые трубы также используются для рекуперации энергии в качестве теплообменника между потоками приточного и вытяжного воздуха. Благодаря отсутствию движущихся частей и механизма наклона модули рекуперации энергии HPT имеют явное преимущество перед конкурентами и другими технологиями.

Рынки технологий тепловых трубок

Достижения HPT в области тепловых трубок открыли множество крупных рынков с широким спектром применения. Коммерческие и промышленные приложения включают, помимо прочего, медицинские и медицинские учреждения, центры обработки данных, школы, супермаркеты, рестораны, библиотеки и архивы, склады, гостиницы, общественные и коммерческие здания, а также высокотехнологичные объекты.

В 1989 году компания начала проектировать и устанавливать коммерческие системы с тепловыми трубками, используемые для осушения и пассивного охлаждения. Ранние установки включали системы охлаждения для государственных радаров и станций спутникового слежения, рекуперацию тепла для зданий с использованием наружного воздуха и решение проблем влажности в зданиях.

К 1990 году компания открыла для себя огромный рынок коммерческих систем осушения HVAC. Компания начала проводить исследования рынка и тесно сотрудничать с рядом коммунальных предприятий, назначая инженеров и национальные сети ресторанов для установки, тестирования и мониторинга тепловых трубок. Результаты были очень благоприятными, и технология стала главной темой многочисленных презентаций на семинарах и семинарах.