Популярные схемы разводки системы отопления дома
Система отопления представляет собой инженерное сооружение, построенное строго по определенному принципу проектировки. Основной задачей этой системы является обеспечение обогрева зданий в холодный сезон. В идеале уровень поступаемого тепла должен компенсировать его потери в строительных конструкциях. Также функцией отопления является поддержание комфортного уровня воздуха во всех расположенных в здании помещениях. Существует множество вариантов разводок систем отопления, про которые предлагаем почитать вам в нашем материале.
Принцип работы системы отопления
Существует множество схем устройства отопления. Зачастую многие заказчики из-за неопытности совершают ошибки. А компании, предоставляющие данные услуги, пытаются выжать с таких заказчиков побольше денег.
Основное правило любой системы обогрева — замкнутость сети. В простом представлении схема сети отопления выглядит как некое кольцо из трубных соединений, в которых течет вода, постоянно нагреваемая от котла. Этот котел находится в постоянной работе, чтобы в любой последующий цикл течения воды по трубам она не остывала.
Система отопления состоит из:
- соединительных труб;
- арматуры;
- котла для нагревания;
- радиаторов или других приборов отопления;
- насоса для обеспечения нужной скорости текущей по трубам воды;
- расширительного бака.
Виды монтажа отопительных систем
По способу проведения теплоносителя разводка системы отопления делится всего на два типа:
- Однотрубная
- Двухтрубная
Каждая из систем имеет принципиальные различия и определенные характеристики.
Однотрубная разводка
Как правило, она применяется как разводка системы отопления в двухэтажном доме частного сектора, где обычно используется устаревшая система центрального отопления или гравитационная автономная сеть. Основное отличие данной схемы заключается в упрощенном монтаже, за счет чего трудозатраты и стоимость на такие работы значительно меньше.
Радиаторы при такой системе должны подключаться в определенной последовательности. Отвести вышедший из работы теплоноситель не представляется возможным. Данная отопительная схема представляет систему вертикальных стояков, установленных по этажам дома. Зачастую такой способ не может обеспечить абсолютно комфортные температурные условия.
Основные недостатки однотрубной разводки:
- Тенденция снижения тепловой энергией в процессе каждого отдельного цикла потока воды. То есть снижение уровня нагреваемости каждого последующего отопительного прибора.
- Отсутствие возможности регулировки уровня температуры в каком-то отдельном помещении. Повышение или снижение интенсивности нагрева будет отражаться на всем здании.
- Поддержание оптимального уровня давления возможно исключительно при подключении дополнительного насосного оборудования.
Конечно, существуют и технические способы, от части решающие описанные выше проблемы. Например, для улучшения работы можно добавить в систему такое оборудование, как: регуляторы радиаторов, воздухоотведение, вентили для балансировки и термостатические клапаны. Но важно понимать, что данные системы уже устарели.
Схема «Ленинградка»
Обычно из-за простоты проектирования в частных жилых домах монтируют систему, придуманную еще в далеком советском времени. Так называемая отопительная разводка отопления «ленинградка» успешно применяется и в нынешних реалиях. Технология проектирования и принцип работы данной схемы очень просты. В классическом варианте «Ленинградка» представляет собой сеть из отопительных приборов (радиаторов, панелей и конвертеров), соединенных трубопроводной системой. Радиаторы должны располагаться по периметру стен помещения.
Однако, данная отопительная система имеет и ряд недостатков:
- Отсутствие возможности сохранять одинаковый уровень тепла во всех помещениях здания.
- Из-за разводки горизонтального типа нельзя вмонтировать систему подогрева полов.
- Для поддержания оптимального давления в системе требуется дополнительно установить циркуляционный насос.
Двухтрубная разводка
Основное отличие — для подачи из горячего теплоносителя и отвода из остывшего используются разные трубы. Таким образом, теплообмен осуществляется не последовательно, как в однотрубной схеме, а параллельно.
Преимущества двухтрубной системы:
- Уровень тепла, проходящий через каждый радиатор, не изменяется благодаря принципу параллельной работы.
- Возможность регулировать температуру каждого в отдельности помещения, установив на радиаторы специальный терморегулятор.
- Выход из строя отдельной батареи не отразится на функциональность остальных.
Недостатки двухтрубной разводки:
- Для проектирования этой схемы устройства отопления требуется множество труб и соединяющих элементов.
- Высокая сложность монтажа.
- Трудозатратность и высокая стоимость.
Лучевая схема обеспечения тепла
Принцип лучевой (коллекторной) схемы разводки системы отопления заключается в том, что отопительные приборы с помощью специального коллектора подключается к отдельной паре труб для подачи тепловой энергии. За счет данной технологии распределение горячей воды для обогрева происходит равномерно по всему помещению. Уровень тепла регулируется изменением температуры воды и скорости ее потока по трубам.
Стоит отметить, что лучевая разводка довольно новая и представляет собой улучшенную модель двухтрубной системы. Для распределения воды в теплоносителе используется аналогичный коллектор, что используется в устройстве подогрева пола.
К преимуществам лучевой схемы можно отнести:
- низкая вероятность протечек за счет отсутствия стыков в конструкции;
- возможность отключения каждого отдельно взятого отопительного прибора, не выводя из строя всю систему.
Единственным значимым недостатком лучевой разводки является ее высокая (но оправданная) стоимость. Так как в этой системе используется коллектор и дополнительное количество труб, увеличиваются и затраты на ее проектирование.
Нижняя и верхняя разводка
Верхняя схема разводки системы отопления представляет собой систему, где трубопровод с подачей устанавливается под потолком, а трубопровод с отведением проходит в полу помещения. Такая конструкция позволяет создать естественную циркуляцию потока воды в носителе. Из-за больших перепадов в трубах поток воды успевает набрать большую скорость. Однако верхняя разводка не получила широкого применения ввиду непривлекательности на фоне интерьера помещения.
Схема с нижней разводкой отопления применяется повсеместно. Суть проектировки заключается в том, что трубы монтируются снизу. Подающий трубопровод располагается чуть выше трубопровода с отдачей. Большим плюсом данной схемы является возможность установки под полом или даже в подвале здания. Недостатком является сложность проектировки. Для обеспечения естественной циркуляции потока воды обогревательный котел должен быть выше радиаторов хотя бы на 50 см.
Горизонтальная и вертикальная разводка
Горизонтальная разводка отопительных систем все чаще используется в современных многоэтажных конструкциях. Ведь она обеспечивает отличные эксплуатационные и другие технические характеристики. Эта схема предполагает использование двух главных стояков (подающего и обратного), расположенных в отдельном помещении здания.
К основным плюсам горизонтальной разводки можно отнести:
- при неисправности отдельного элемента нужно отключить лишь необходимый узел, а не всю систему в целом;
- возможность контролировать колебания давления за счет компенсаторов;
- улучшенный контроль за расходом тепла;
- хороший эстетический вид, который не будет портить общий интерьер помещения;
- средний срок службы системы может достигать более 50 лет.
Недостатком считается лишь необходимость ручной настройки всех отопительных коммуникаций для обеспечения полноценной работы системы. Вручную это делается по той причине, что сооружение в целом довольно хрупкое.
Вертикальная система разводки отопительной системы в меньшей степени применяется в современных многоэтажных домах. Гораздо чаще ее устанавливали в советские конструкции с 1950-х годов. Ее широкое применение связано с несколькими причинами:
- низкая стоимость;
- простота проектировки;
- экономия материалов.
Недостатки же вертикальной разводки более существенны:
- отсутствие возможности перекрытия отдельных отопительных устройств;
- отсутствие возможности проконтролировать уровень нагрева отопительных устройств;
- отсутствие возможности установки приборов учета потребляемого тепла.
Разводка полипропиленом
В век новых технологий в строительстве все чаще применяются новые материалы, вытесняя традиционные. Еще несколько десятков лет назад вообразить, что водосточные трубы можно сделать не только из металла, было трудно. На сегодняшний день водопроводные трубы делаются исключительно из полимера.
Преимуществами полипропиленовых труб являются:
- низкая цена;
- простая схема монтажа;
- высокий срок службы;
- небольшой вес материалов.
Недостатком, но несущественным, является отсутствие изгибов на трубах. Для этого приходится использовать специальные соединительные элементы: тройники, уголки, муфты и т.д. Про недостатки полипропилена посмотрите видео ниже:
Для крепления полипропиленовых труб с другим материалом (металлом) используются так называемые фитинги. Сами они сделаны из полипропилена, однако внутри имеют металлическую резьбу.
Какую систему отопления выбрать?
Однотрубную схему даже не стоит рассматривать при проживании в современном мегаполисе, где практически не осталось зданий с проблемами энергоносителей. Экономия денег также не должна быть причиной выбора устаревших технологий проектирования систем отопления. Такой вариант подойдет лишь в далеких от города конструкциях, например, на даче (не современной).
Лучшая разводка в доме — это двухтрубная лучевая. Высокая стоимость установки такой системы более чем оправдана. Надежность и поддержание оптимального уровня тепла в помещении превыше всего.
Стоит также отметить, что перед установкой подогрева пола, необходимо провести расчет и сбалансировать уровень притока тепла и его потерь из-за специфики здания. Таким образом, можно выяснить, хватит ли стандартного обогрева или необходимо дополнительно установить радиаторы.
Читайте так же:
схемы, способы и выбор подходящей системы
Основные виды разводки стояков системы водяного отопления – это однотрубная и двухтрубная схемы, каждая из которых имеет свои особенности.
Однотрубная система
Однотрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.
При такой организации водяного отопления все батареи соединяются последовательно, то есть от котла труба идет к первому нагревательному элементу, от него – ко второму, затем к третьему и т.д. Существует и другой вариант однотрубных систем: от котла идет один цельный стояк большого диаметра, и к нему в необходимых местах присоединяются отрезки труб меньшего диаметра – подача и «обратка» от каждого радиатора. Здесь появляется возможность врезать перед каждой батареей термовентиль, позволяющий перекрыть подачу горячего теплоносителя, когда температура в помещении достигнет определенного уровня.
Однотрубная магистраль отопления – это простое устройство и минимальное количество труб, а значит, и затраты на организацию такого обогрева будут невысокими. Существенный недостаток такой схемы состоит в том, что наблюдается большая разница в нагреве ближнего и дальнего от котла радиатора, и этот параметр практически невозможно регулировать.
Кроме того, если система предполагает передвижение теплоносителя естественным путем, то есть под влиянием уклона, не представляется возможным создать протяженную магистраль. Если же в схему отопления включить мощный электрический насос, теплотрассу можно сделать сколь угодно длинной.
Двухтрубная система
Двухтрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.
Двухтрубная разводка систем отопления предполагает наличие двух труб: по одной горячий теплоноситель подается в нагревательные элементы, а по другой – выводится в остывшем виде обратно в котел. Батареи располагаются параллельно, что дает возможность регулировать теплоотдачу каждого элемента в отдельности, без влияния на функционирование других.
В рамках двухтрубной схемы выделяют следующие виды разводки систем центрального водяного отопления: магистрали с разнесенными стояками и магистрали с близлежащими стояками.
Первый вид разводки — это труба большего диаметра (подача) на чердаке, и уже от нее прокладываются стояки меньшего диаметра к каждому из радиаторов в системе. Отведение остывшего теплоносителя производится по общему стояку «обратки», который монтируется под радиаторами, то есть на уровне пола. Общий стояк подачи, расположенный на чердаке, должен быть тщательно теплоизолирован, чтобы обеспечить максимальный КПД системы отопления.
При разводке с разнесенными трубами, если не используется насос, важно соблюдать уклоны: подача должна монтироваться под небольшим (до 10 см на 20 погонных метров) уклоном от котла, а «обратка» – наоборот, под уклоном к котлу.
Разводка с близлежащими трубами предполагает установку прямого и обратного стояков под батареями. Горячий теплоноситель будет подниматься вверх и прогревать радиатор, а остывший – опускаться вниз и стекать в трубу «обратки».
Встречаются и смешанные схемы разводки, например, подача теплоносителя в нагревательные элементы проводится последовательно, а отвод остывшей воды – в общий обратный стояк. Другой случай – это коллекторная разводка, то есть наличие своей, питающейся от общей подачи, схемы на каждом этаже многоэтажного здания.
В целом же выбор способа разводки систем отопления определяется множеством факторов, среди которых наиболее важными являются мощность котла, количество радиаторов и число секций в каждом из них, этажность постройки и т.д.
Вопрос с количеством труб в системе отопления решен. Перейдем к обзору основных способов подключения радиаторов к стоякам подачи и обратки.
Боковое одностороннее подключение
[nggallery id=10]
Подобная организация систем отопления предполагает подведение подачи и «обратки» к нагревательному элементу с одной стороны: прямой стояк присоединяется сверху, а обратный – снизу. Рекомендуется именно такой порядок, иначе теплопотери могут увеличиться на 7%, так как секции батарей будут прогреваться неравномерно. Боковая односторонняя схема подходит для радиаторов с количеством секций больше 15, а также для многоэтажных зданий с параллельным соединением нагревательных элементов.
Диагональное подключение
Данный способ рекомендован для отопительных систем с длинными радиаторами. Разница с боковым односторонним подключением состоит в том, что стояки присоединяются к батарее с разных сторон, например, прямой – к крайней левой секции сверху, а обратный – к крайней правой секции снизу.
Только таким путем достигается максимальная теплоотдача, а теплопотери уменьшаются до 2%. Если монтировать трубы в обратном порядке (подачу – снизу, «обратку» – сверху), эффективность обогрева помещения снизится на 10%.
Нижнее подключение
Такая разводка выигрывает на фоне других из-за своей эстетической привлекательности: на виду только радиатор, а все трубы скрыты под ним или вовсе «спрятаны» под пол. Однако теплопотери в этом случае могут увеличиваться до 15%, так как секции батарей будут нагреваться неравномерно.
Подключение Тихельмана
Подключение Тихельмана. Нажмите на фото для увеличения.
Данный вид разводки используется при организации систем отопления в зданиях большой площади: ангарах, складах, высотках и т.д. В данной схеме присутствует стандартный набор элементов. Отличие состоит в том, что при монтаже стояков на разных участках магистрали применяются трубы разного диаметра. Они называются сужающими устройствами.
Например, если идущий от котла прямой стояк имеет диаметр 50 мм, то после 20-милиметрового отвода на первый нагревательный элемент диаметр подачи уменьшается до 40 мм. После второго радиатора монтируется 32-милиметровый стояк, после третьего – 25-милиметровый. Такая организация подачи горячего теплоносителя позволяет распределить энергию между всеми батареями примерно одинаково.
Обратный стояк собирается зеркально: от первого радиатора идет труба самого маленького диаметра, а от последнего к котлу – 50-милиметровая.
Как выбор системы разводки отопления зависит от конструкции здания?
Если дом одноэтажный и крыша его достаточно высокая, целесообразно использовать схему отопления с вертикальными ветвями подачи. В этом случае можно превратить в жилое помещение и чердак – переоборудовать его в отапливаемую мансарду.
Если в доме есть глубокий подвал, а крыша пологая, рекомендуется применять горизонтальную разводку с размещением котла в подвальном помещении.
Если в доме два и более этажей, тип разводки в любом случае будет двухтрубным с вертикальными стояками, вне зависимости от того, какой способ укладки труб вы выберете: верхний или нижний.
Рекомендации по оптимизации работы водяного отопления
Система с естественной циркуляцией начнет функционировать намного эффективнее, если внедрить в нее мощный электрический насос. Так вы сможете добиться хорошего прогрева даже дальних от котла радиаторов. Кроме того, установка насоса позволяет использовать стояки меньшего диаметра. Единственное, к чему необходимо отнестись с предельным вниманием, — это запас мощности насоса.
Схема водяного отопления дома. Нажмите на фото для увеличения.
Циркуляционный насос ускоряет циркуляцию воды в системе, поэтому последняя работает эффективнее, а значит, затраты топлива (электроэнергии, газа или твердых энергоресурсов) существенно снижаются.
Современные котлы не требуют заполнения системы большим объемом воды, потому постоянно находятся в рабочем режиме. Наоборот, использование печей на твердом топливе, когда топка проводится 1-2 раза в сутки, будет эффективным только в сочетании с трубами большого диаметра и соответствующим объемом теплоносителя.
Металлическим стоякам следует предпочесть пластиковые или металлопластиковые. Металл обладает большей теплопроводностью, чем пластик, поэтому батареи изготавливают именно из металла. В процессе циркуляции по металлическим трубам теплоноситель теряет намного больше энергии, чем при передвижении по пластиковым стоякам. Таким образом, замена металлических стояков на пластиковые поможет решить проблему излишних теплопотерь.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Способы разводки труб отопления | Отопление дома и квартиры
Вступление
Теплоносителем в системах отопления служат вода или антифриз. Теплоноситель постоянно циркулируют по системе, перенося тепло по водопроводным трубам от отопительного котла до отопительных приборов. Сделать разводку труб к отопительным приборам можно двумя принципиально разными способами. Принципиально различаются однотрубный и двухтрубный способы разводки труб отопления.
Способы разводки труб отопления
Рассмотрим два два основных способа разводки труб отопления.
Однотрубная разводка труб отопления
На рисунке 1 представлена однотрубная разводка труб отопления. При такой разводке труб, теплоноситель (вода или антифриз) последовательно переходит от радиатора к радиатору, остывая по пути. При такой разводке труб последний радиатор будет холоднее первого. Причем чем больше радиаторов в этой цепочке, тем меньше будет греть последний радиатор. По этим причинам однотрубная система не может создать качественную систему отопления дома. Хотя к плюсам этой системы можно отнести ее дешевизну.
Двухтрубная разводка труб отопления
Гораздо более эффективна двухтрубная система разводки труб отопления. Она представлена на рисунке 2. При таком способе разводки труб отопления к радиатору подводятся две трубы. Одна прямая, вторая обратная. При такой разводке труб температура теплоносителя одинакова на входе всех приборов отопления.
Если в двухтрубной системе отопления радиаторы подключать параллельно, то такая разводка труб так и называется, двухтрубной параллельной разводкой теплопровода.
Коллекторная разводка труб отопления
Если к каждому радиатору подводить две отдельные трубы, прямую и обратную, не соединенные между собой, то такая разводка называется «лучевая». Так как трубы,при такой разводке, подводят к радиаторам от блока управления (коллектора), то чаще такую систему называют коллекторной.
Несомненные достоинства коллекторной системы это возможность регулировать температуру каждого радиатора по отдельности, что, несомненно, создает повышенный комфорт в доме. Хотя следует отметить, что коллекторная разводка труб отопления более дорогая в исполнении.
©Obotoplenii.ru
Другие статьи по теме: Монтаж отопления
Разводка отопления: как все устроено
Какой не редкость разводка труб отопления в многоквартирном доме? Что такое верхняя разводка отопления и чем она отличается от нижней? Какие конкретно размеры труб употребляются? Что такое элеватор? Попытаемся ответить на эти вопросы.
Терминология
Сначала чтобы не было путаницы определимся с терминами.
- Элеваторный, либо тепловой узел — место, где сосредоточено управление отопительной системой и горячим водоснабжением дома либо его части.
Помимо этого: элеваторный узел приводит давление и температуру теплоносителя к оптимальным для работы отопительной системы показателям. Так, перепад между подающей и обратной нитками автострады достигает 4 кгс/см2; одновременно с этим для циркуляции воды через батареи достаточно перепада в 0,2 кгс/см2.
- Водоструйный элеватор — главный элемент элеваторного узла, камера смешения, в которой более тёплая вода с подачи смешивается с вовлекаемой в повторную циркуляцию водой обратки.
- Подсос — труба, соединяющая подачу и обратку в элеваторном узле. Через нее более холодная вода обратного трубопровода поступает на повторный цикл циркуляции.
- Розлив (лежневка) — горизонтальная труба, подающая теплоноситель от элеваторного узла к стоякам.
- Стояки — вертикальные участки системы отопления, подающие воду конкретно к отопительным устройствам.
- Подводки — трубы, соединяющие стояк с батареей.
Итак, какие конкретно схемы разводки систем отопления смогут употребляться в многоквартирных зданиях? Какие конкретно элементы они включают?
Элеваторный узел
Минимальный джентльменский комплект для несложного элеваторного узла складывается из:
- Пары входных задвижек — на подающей и обратной нитках.
- Грязевика на подаче и, реже, на обратке.
- Фактически элеватора с соплом и подсосом.
- Домовых задвижек, отсекающих домовую систему отопления.
- Пары сбросов, разрешающих всецело осушить систему.
- Контрольных вентилей для температуры и замера давления.
Опционально смогут находиться:
- Врезки тёплого водоснабжения (по одной либо по две на каждую нитку). Во втором случае для обеспечения постоянной циркуляции через контур ГВС фланец между врезками на каждой нитке комплектуется подпорной шайбой.
Виды системы отопления домов: классификация, назначение, схемы
Идея центрального теплоснабжения возникла довольно давно. В 80-м годах 19 столетия с ростом многоэтажного строительства каменных домов она получила широкое развитие, как в России, так и за рубежом.
В начале 20 века появились системы комбинированной выработки тепла и электроэнергии, когда нужно было использовать тепло в процессе производства, к примеру, на сахарных предприятиях и текстильных фабриках.
В это же время появились системы отопления, движение теплоносителя в которых выполняли электрические центробежные насосы.
Дальше развитие систем отопления шло по пути повышения температуры подающего теплоносителя, и к 1955 году в СССР она была принята равной 150 С.
Одновременно с совершенствованием основного централизованного отопления, начался процесс развития индивидуальных систем отопления для частного дома, что было связано с массовой газификацией населенных пунктов.
На протяжении всей истории развития систем отопления появлялись все новые и новые схемы и разводки батарей. Даже в наше время, когда, казалось бы, что все уже придумано, бытовая теплоэнергетика продолжает развиваться, создавая все новые и новые виды систем отопления.
СодержаниеПоказать
Все узлы любой системы отопления
Начиная с самых первых систем отопления, все последующие в обязательном порядке имели три базовых элемента схемы: источник тепла, система трубопроводов с запорно-предохранительной арматурой и приборы отопления.
В принудительных системах дополнительно устанавливается сетевой насос для циркуляции теплоносителя. По этим базовым элементам осуществляется классификация систем отопления.
Источники тепла — являются сердцем любой системы теплоснабжения. Это может быть ТЭЦ, центральная котельная и внутридомовой котлоагрегат. В последнее время к ним относятся нетрадиционные источники тепловой энергии, например, тепловые насосы и солнечные коллекторы.
Система трубопроводов служит для переноса тепла от источника к приборам отопления. Концепция отопительной системы и ее вид выбирается на стадии проектирования. Системы отопления бывают естественные, когда теплоноситель движется за счет разности температур и принудительные, когда движение греющей воды внутри системы выполняется циркуляционным насосом.
Для защиты, обслуживания и ремонта элементов тепловой схемы, на трубопроводах подающего и обратного теплоносителя устанавливается защитная запорно-регулировочная арматура, а также датчики, терморегуляторы, воздушники и расширительные баки.
Отопительные приборы — устройства, которые передают тепло от горячего теплоносителя в окружающую среду помещения. Они подбираются по мощности, которая должна превышать потери тепла отапливаемого объекта и бывают различных видов: изготавливаются из чугуна, стали и алюминиевых сплавов.
В настоящее время наиболее популярными считаются биметаллические радиаторы, рассчитаны на 25 атм., срок службы которых превышает 25 лет.
Какие виды систем отопления существуют
Классификация систем отопления подразделяет их на автономные и центральные. По теплоносителю подразделяются на паровые, водяные и воздушные. По источнику энергии — газовые, электрические, жидкотопливные или твердотопливные.
По движению теплоносителя группируются на системы с естественной и принудительной циркуляцией. Виды систем отопления многоквартирного дома по схеме разводки систем отопления группируются на систему «Ленинградка», двухтрубные системы отопления, однотрубные системы отопления и лучевые системы.
Виды теплоносителей:
- вода;
- пар;
- воздух.
Водяное
В этих системах тепловую энергию переносит горячий водяной теплоноситель. Он нагревается в источнике отопления и поступает через трубную систему в приборы отопления, имеющих развитую поверхность нагрева.
Подающий теплоноситель через поверхность стен радиаторов передает тепло в окружающее пространство, остывает и возвращается по обратному трубопроводу в отопительный котел.
Классификация систем водяного отопления выполняется по расчетной температуре подающего теплоносителя:
- низкой температурный теплоноситель до 70 С;
- средний от 75 до 100 С ;
- высокий свыше 100 С.
Виды разводки:
- верхняя, когда подача находится выше радиатора, а обратка ниже;
- нижняя, если обе трубы находятся ниже батареи;
- с опрокинутой циркуляцией, если подача – ниже батареи, а обратка – выше.
В самом простом варианте, отопление производственных помещений может проходить без радиаторов через трубы большого диаметра, собранные в секции. Однако такая система считается менее эффективной, более металлоемкой и трудозатратной, поэтому в жилом домостроении не применяется.
Газовое
Этот вариант отопления дома предполагает использовать энергию от сгорания газового топлива. На данный момент времени это самый дешевый и автоматизированный тип отопления. Он применяется в газифицированных районах.
Источником отопления служит газовый котел настенного или напольного исполнения. Одноконтурный только для отопления. Подогрев воды в таких котлах можно организовать через устройство внешнего бойлера косвенного нагрева.
Для совместного отопления и подготовки горячей воды устанавливают газовые двухконтурные котлы. Газовые котлы имеют возможность работать при 100% режиме автоматизации, в том числе и с дистанционным управлением через современные сети передачи информации: вай-фай, смс и интернет.
Погодозависимая автоматика настраивает температуру внутри помещения в соответствии с температурой наружного воздуха.
К такому типу отопления также можно отнести конвекторное газовое отопление. Устройства внешне напоминают водяные или электрические конвекторы. Различие состоит только в том, что радиаторы отопления запитаны от газового или твердотопливного котла, а газовые конвекторы имеют прямое подключение по газу, система трубопроводов отсутствует.
Тепло передается конвекцией от сгоревшего газа через стенки устройства. С точки зрения КПД это самое эффективное отопительное устройство, в нем отсутствуют потери по длине трубопроводов и снижаются затраты на монтаж. Единственным недостатком является необходимость обустройства дымоотводной системы к каждому конвектору.
Воздушное
Самый древний традиционный вид нагрева. Он исходит от традиционной русской печи. Для развитой системы воздушного отопления необходима установка большого количества воздуховодов и нагреваемых стен, которые будут передавать тепло от дымовых газов окружающему воздуху.
Преимущество — большая аккумуляционная способность такой системы, стены нагретые до температуры 60-100 С, остывают очень медленно, практически такой источник нагрева топится один раз в сутки.
Классификация систем воздушного отопления:
- центрального отопления с применением системы воздуховодов;
- местные, действующие в зоне установки.
Поскольку, воздушный теплоноситель считается отличной контролируемой средой, воздушные системы сегодня приобрели новую жизнь.
Подобное инженерное решение способно быть представлено, например, как сплит-система кондиционера с внутренним и наружным блоками, работающая в режиме отопления.
Электрическое
При огромной эффективности такого вида отопления, КПД которого стремится к предельным 98-99 % этот вид нагрева домов остается самым дорогим из-за стоимости электрической энергии. Современные источники электрического отопления весьма разнообразны от стационарных установок в виде отопительных котлов до мобильных калориферов.
Наиболее популярной является схема водяного отопления с электрокотлом и циркуляционным насосом. В силу особенностей электронагрева такая система может быть только закрытого типа и должна оборудоваться расширительным баком мембранного типа.
Электроотопление имеет 100 % автоматизацию тепловых процессов, в том числе и с удаленным режимом управления и оборудуется погодозависимой автоматической системой.
Инфракрасный пол
Инфракрасный пол относится к электрическому обогреву, может включаться от розетки или блока управления, который настраивает позонный температурный режим в доме.
Система изготавливается в форме ламинированных панелей, с внутренним расположением нагревательных элементов в виде полосы. В них впаяны углеродистые пластины, излучающие инфракрасный спектр при прохождении электроэнергии.
В отличие от водяного теплого пола этот вид обогрева менее трудоемкий при установке не поднимает уровень, при этом он обеспечивает наиболее быстрый и качественный нагрев. Кроме того по мере необходимости такую систему нагрева легко демонтировать и перенести в нужное помещение.
Тепловые насосы и геотермальные установки
Грамотное использование температуры земной поверхности для нагрева домов несправедливо недооценивается в России, хотя западноевропейские пользователи с успехом применяют такую практику.
Геотермальное теплоснабжение – это безграничный и почти бесплатный ресурс, позволяющий обеспечить дом всеми видами теплоснабжения: отопление, вентиляция и горячего водоснабжения. При этом не имеет значение объем услуг, время года, температура наружного воздуха и место проживания.
Современные инновационные технологии способны аккумулировать неиссякаемое тепло земли. При высоких затратах на монтаж такого оборудования и низкой себестоимости единицы выработанной тепловой энергии, срок окупаемости геотермального отопления составляют 5-6 лет, что вполне соответствуют мировым показателям в энергетике.
Солнечные коллекторы
Еще один современный вид отопления, набирающий объемы в установке автономных систем теплоснабжения. И если такой вариант подготовки ГВС применялся с незапамятных времен, например при установке летнего душа.
То для систем отопления энергия солнца используется сравнительно недавно. Этому поспособствовал выход на промышленный уровень производства недорогих солнечных батарей, устанавливаемых на крышах домов. При солнечном свете в них производится электричество, поступающее в систему отопления.
Устройства устанавливаются под углом максимального поглощения солнечных лучей. В системе устанавливаются аккумуляторные батареи которые накапливают электрический заряд и передают его системе отопления в ночное время.
Срок окупаемости таких систем примерно равен системам с тепловыми насосами, но затраты все же выше, а межремонтный период, когда потребуется полная замена аккумуляторов остается небольшим всего лишь 2 года. Эти обстоятельства сдерживают широкое распространение солнечных систем в бытовой теплоэнергетике.
Комбинированное отопление
К комбинированному отоплению относятся системы, которые одновременно включают в себя два и более различных источников: газ-электро, газ-твердое топливо, газ-тепловые насосы, тепловые насосы-солнечные коллекторы и так далее.
Подобное сочетание разнообразных источников тепловой энергии дает возможность осуществить автономное отопление индивидуального коттеджа с высоким уровнем защиты, не зависящим от одного источника энергии.
Комбинированная схема способна выбрать тепловой режим, который обеспечит самую низкую стоимость единицы тепла, а также позволит использовать сбросное тепло для дополнительного нагрева воды в системе ГВС.
Промышленные отопительные системы
Выполнение производственных процессов предполагает поддержание необходимого температурного режима внутри помещений особенно в осенне-зимний период. Чаще всего на производстве устанавливается паровое отопление.
Классификация систем парового отопления выполняется по давлению пара:
- низкого давления 0,7 атм.;
- высокого давления выше 0,7 атм.
Проектные разработки при возведении инженерных систем промзданий находятся в зависимости от специфики такого производства, в связи с чем существенную роль в данном процессе выполняет анализ тепловых выбросов в процессе производства, для последующего его использования в системе отопления в качестве вторичных источников энергии.
Затраты на обогрев промпомещений относятся к себестоимости выпускаемой продукции. Рынок требует низких цен, в связи, с чем в промышленном обогреве помещений остро стоит проблема энергосбережения.
Типы отопления по способу циркуляции теплоносителя
Эффективная передача тепла в помещение в водяных системах отопления напрямую зависит от скорости движения теплоносителя во внутреннем отопительном контуре.
Для небольших отапливаемых объектов, необходимую скорость движения горячей воды можно обеспечить с помощью естественной циркуляции, а для более крупных объектов со сложными многоуровневыми контурами нагрева, скорость теплоносителя достигается путем применения электрического центробежного насоса.
Естественная циркуляция
Эти системы правильнее называть гравитационными. Поскольку нагреваемая вода поднимается по вертикальной трубе, под воздействием гравитационного эффекта, вызванного разностью температур теплоносителя и, следовательно, различной плотностью жидкости, создающей напор. Данная труба считается подающим стояком.
Дальше теплоноситель движется по подающему трубопроводу к отопительным приборам. В которых тепло передается окружающему воздуху и благодаря конвекции распространяется по комнате. Вода остывает и по обратному трубопроводу возвращается в котлоагрегат.
Ее плотность увеличивается, создается напор, вытесняющий нагретую воду из котла в подающий трубопровод для следующего цикла нагрева.
Принудительная циркуляция
Это современные эффективные системы отопления способные отапливать дом любой этажности и площади с многоуровневыми контурами отопления зданий, работающие с разными режимами нагрева, например, традиционная радиаторная система с вариантом «теплый пол».
Обвязку трубопроводов, возможно, выполнить трубами небольшого диаметра, которые располагают под любым углом и в любом месте исходя из принятого дизайна и габаритов комнат.
Преимущество данных систем объясняется высоким уровнем регулирования, способным обеспечить индивидуальный режим нагрева для каждого помещения в разрезе суток и отопительных месяцев.
Существует всего один недостаток этого варианта отопления — он относится к энергозависимым, поэтому для обеспечения бесперебойности необходимо предусмотреть аварийный источник электрической энергии, который, скорее всего, понадобится и котлоагрегату.
Какая система теплоснабжения лучше
Этот вопрос будет, прежде всего зависеть от бюджета, который способен выделить собственник на организацию системы отопления. Немаловажное значение имеет доступность топлива, климатический район строительства и состояние теплоизоляции стен дома.
Если анализировать систему теплоснабжения для центрального района России для многоуровневого жилого дома от 200 до 300 м2, когда владелец не обременен средствами, то наиболее перспективные варианты теплоснабжения будут распределяться следующим образом:
- Тепловой насос.
- Газовые котлы.
- Твердотопливные котлы.
- Теплый пол.
- Электрические котлы.
В любом случае перед выбором системы отопления в частном доме, собственнику потребуется обратиться к специалистам, чтобы они могли оценить все теплозначимые факторы объекта отопления, чтобы обеспечить долговременную работу теплосетевого оборудования с низкой себестоимостью тепловой энергии.
Тем не менее, по большинству технико-экономический показателей тепловой насос и геотермальные установки — лучшее направление в развитии систем отопления.
Горизонтальная система отопления – варианты разводки, преимущества и недостатки
Содержание:
В домах может использоваться горизонтальная и вертикальная разводка системы отопления. В современном многоэтажном строительстве все активнее используется горизонтальная разводка, которая демонстрирует хорошие технические, эстетические и эксплуатационные характеристики. В данной статье будет рассмотрена горизонтальная разводка системы отопления.
Достоинства и недостатки горизонтальной разводки
Горизонтальная разводка отопления имеет ряд достоинств:
- Высокая степень контроля теплоотдачи. В такой схеме за расходом тепла очень просто следить за счет автоматического удаленного управления.
- Возможность отдельной настройки каждого участка. На любом отрезке контура можно настроить температуру отдельно, в зависимости от конкретных потребностей, предъявляемых помещением.
- Возможность скрытой прокладки. Горизонтальная система отопления отлично подходит для скрытой установки, что позволяет визуально разгрузить помещение и улучшить тем самым его интерьер.
- Надежность. При использовании хороших комплектующих и правильном монтаже горизонтальная система может без проблем проработать несколько десятков лет.
Из недостатков можно выделить разве что следующие моменты:
- Иногда возникает необходимость ручной настройки системы;
- В случае механического повреждения с системой возникают серьезные проблемы.
Горизонтальная и вертикальная система отопления имеют массу отличий, поэтому для выбора подходящей конструкции нужно изучать их во всех подробностях. Далее речь пойдет только о горизонтальной системе.
Схемы горизонтальной разводки
Существует несколько видов горизонтальной разводки:
- Однотрубная;
- Двухтрубная;
- Двухтрубная коллекторная.
Каждую схему нужно рассмотреть подробнее.
Однотрубная магистральная разводка
В такой системе есть несколько источников тепла, через которые проходят отопительные трубы. Теплоноситель продвигается по такой системе и отдает тепло приборам, расположенным на определенных участках контура. Однотрубное горизонтальное отопление в многоквартирном доме имеет хорошую эффективность и отличается сравнительно небольшой стоимостью.
Достоинства такой системы выглядят следующим образом:
- Минимальная стоимость;
- Простота монтажа;
- Износоустойчивость и длительный срок службы;
- Возможность полноценного прогрева здания любой площади.
Недостатки тоже есть:
- Возможность настройки температуры на каждом отдельном приборе ограничена;
- Слабая устойчивость к механическим повреждениям.
Ключевой особенностью однотрубной разводки является необходимость постепенного увеличения размеров радиаторов в порядке их удаления от теплового генератора – это правило позволяет сбалансировать теплоотдачу. В случае с длинной системой устанавливать отопительные коллекторы придется чаще, чтобы теплоноситель не успевал потерять температуру.
Двухтрубная магистральная разводка
Такая горизонтальная разводка отопления в многоквартирном доме, как понятно из названия, включает в себя две основных магистрали, по одной из которых теплоноситель двигается вперед, а по второй – возвращается к генератору тепла. Теплоотдача осуществляется за счет радиаторов, которые устанавливаются под окнами или возле стен, выходящих на северную сторону, потому что от них исходят самые заметные потоки холода.
Двухтрубная система обязательно комплектуется запорной арматурой. Данные элементы позволяют при необходимости отключать отдельные детали системы без остановки всего отопительного контура. Кроме того, нужны компенсаторы, которые нивелируют негативное воздействие давления. Правильно собранная система может нормально выдерживать максимальное давление и гидроудары, и не замерзнет даже при отрицательной температуре.
Из достоинств такой системы можно отметить:
- Отсутствие разницы температуры на входе и выходе;
- Возможность применения в зданиях любой конфигурации;
- Возможность отключения отдельного участка контура без полной остановки системы.
Главным и самым заметным недостатком является сложность тонкой отстройки температуры в том случае, если система имеет большое количество ответвлений – вертикальная разводка системы отопления в этом плане несколько проще, но не столь эффективна.
Двухтрубная коллекторная параллельная система отопления
Данная схема горизонтальной разводки имеет замкнутую конструкцию, состоящую из нескольких веток, каждая из которых подводится к собственным приборам. Как правило, для такой разводки используются полимерные или полиэтиленовые трубы – их прочностных и эксплуатационных характеристик вполне достаточно для нормальной работы системы, да и обходятся они дешево.
В такой системе подключение идет напрямую к коллектору, за счет чего обеспечивается равномерное распределение тепловой энергии по всей отапливаемой площади. Контуры подачи и обратки при такой схеме работают независимо друг от друга. Теплоноситель проходит через радиаторы и направляется обратно для последующего цикла нагрева. В результате получается замкнутая система, работа которой регулируется в автоматическом режиме.
Горизонтальная разводка параллельного типа вполне подходит для обустройства любых проектов, поскольку конструкция включает в себя несколько простых элементов, легко поддающихся настройке. Что немаловажно, при использовании такой схемы радиаторы не нужно комплектовать клапанами для отвода воздуха.
В системе обязательно должен быть хороший циркуляционный насос – работа отопления в рассматриваемом варианте горизонтальной разводки возможна только при наличии насоса. Распределительный щиток, в котором находится все оборудование, обычно помещается в коридорах или санузлах, а для многоэтажных домов вполне проходит вариант с размещением щитка в подвале.
Перечень достоинств такой разводки выглядит следующим образом:
- Небольшая стоимость обустройства;
- Возможность скрытой прокладки;
- Возможность объединения нескольких отдельных элементов в одну систему;
- Возможность полноценного отопления крупных площадей;
- Отсутствие гидроударов.
Недостатки тоже имеются, и среди них больше всего выделяется:
- Сложность монтажа;
- Необходимость использования труб одинакового диаметра.
При монтаже нужно обязательно уделить внимание качеству теплоизоляции отопительной системы, особенно стояка. Не будет лишним обустройство утепленного короба, предназначенного для установки стояка. В любом случае, проектирование и установку двухтрубной коллекторной схемы лучше доверить специалистам, имеющим опыт проведения подобных работ.
Заключение
Горизонтальная разводка системы отопления имеет ряд положительных качеств и хорошо подходит для самых разных условий. Обустройство такой разводки в сложной конфигурации нельзя назвать простым, поэтому для этой работы стоит нанять специалистов.
Двухтрубная система отопления частного дома: сравнение схем
Обеспечение тепла в доме – важнейшая задача для его владельца. Решить ее можно различными способами, однако по статистике большинство зданий в нашей стране обогреваются при помощи водяной системы отопления.
Именно водяной вариант наиболее эффективен и практичен в наших достаточно суровых климатических условиях. Двухтрубная система отопления частного дома считается одной из ее наиболее востребованных разновидностей.
Мы предлагаем ознакомиться с вариантами и технологиями сборки отопления с подающей и отводящей теплоноситель магистралью. Информация опирается на строительные нормативы и требования. Для полноты восприятия непростой темы представленные сведения дополнены фото-подборками, наглядными схемами, видео.
Содержание статьи:
Особенности двухтрубного отопления
Любая с жидким теплоносителем включает замкнутый контур, соединяющий радиаторы, обогревающие помещение, и котел, который нагревает теплоноситель.
Все происходит следующим образом: жидкость, двигаясь по теплообменнику отопительного прибора, разогревается до высокой температуры, после чего поступает в радиаторы, число которых определяется потребностями здания.
Галерея изображений
Фото из
Принцип устройства двухтрубного отопления
Трубы для нагретого и остывшего теплоносителя
Главное практическое преимущество двухтубных схем
Отсутствие ограничений по площади и сложности
Экономические минусы использования двух труб
Коллекторные разновидности отопительных схем
Лучевая разводка труб от коллектора в конструкции пола
Эстетические приоритеты скрытой разводки отопления
Здесь жидкость отдает тепло воздуху и постепенно остывает. Затем возвращается в теплообменник отопительного прибора и цикл повторяется.
Максимально просто циркуляция протекает в однотрубной системе, где к каждой батарее подходит только одна труба. Однако в таком случае каждая следующая батарея будет получать теплоноситель, вышедший из предыдущей, а, значит, и более холодный.


Отличительная черта двухтрубной системы – наличие подающей и обратной трубы, подходящих к каждому радиатору
Для устранения этого значимого недостатка была разработана более сложная двухтрубная система.
В этом варианте к подключается две трубы:
- Первая – подающая, по которой теплоноситель попадает в батарею.
- Вторая – отводящая или как говорят мастера «обратка», по которой остывшая жидкость уходит из устройства.
Таким образом, каждый радиатор оснащен индивидуальной регулируемой подачей теплоносителя, что дает возможность организовать отопление максимально эффективно.


Так как поставка нагретого теплоносителя к приборам производится почти одновременно одной трубой, а сбор остывшей воды другой, двухтрубные системы отличаются оптимальным теплотехническим балансом – все батареи системы и подключенные к ней контуры работают с практически равной теплоотдачей
Почему выбирают такую систему?
Двухтрубное водяное отопление постепенно вытесняет традиционные , поскольку его преимущества очевидны и очень весомы:
- Каждый из включенных в систему радиаторов получает теплоноситель с определенной температурой, причем для всех она одинакова.
- Возможность проводить регулировки для каждой батареи. При желании владелец может поставить термостат на каждый из отопительных приборов, что позволит ему получить нужную температуру в помещении. При этом теплоотдача остальных радиаторов в здании останется прежней.
- Относительно небольшие потери давления в системе. Это дает возможность использовать для работы в системе экономичный циркуляционный насос сравнительно малой мощности.
- При поломке одного или даже нескольких радиаторов система может продолжать свою работу. Наличие запорной арматуры на подводящих трубах позволяет проводить ремонтные и монтажные работы без ее остановки.
- Возможность монтажа в здании любой этажности и площади. Потребуется только подобрать оптимально подходящий тип двухтрубной системы.
К недостаткам таких систем обычно относят сложность монтажа и большую, в сравнении с однотрубными конструкциями, стоимость. Это связано с двойным количеством труб, которые приходится устанавливать.
Однако надо учитывать, что для обустройства двухтрубной системы используются трубы и комплектующие небольшого диаметра, что дает определенную экономию средств. В итоге стоимость системы получается не намного выше, чем у однотрубного аналога, а преимуществ при этом она дает намного больше.


Одно из значимых преимуществ двухтрубной отопительной системы – возможность эффективной регулировки температуры в помещении
Виды систем с подачей и обраткой
Двухтрубная конструкция характеризуется множеством разновидностей, классифицировать которые можно по разным признакам. Рассмотрим основные из них.
Открытая отопительная разводка
Любая гидравлическая отопительная система представляет замкнутый контур, в который включен расширительный бак. Этот элемент необходим, поскольку нагревающаяся жидкость увеличивается в объеме.
Для выбирается бак, который дает возможность жидкости сообщаться с атмосферой. В этом случае ее часть неизбежно испаряется, что приводит к необходимости постоянно контролировать ее уровень.


Двухтрубная схема отопления открытого типа – самый простой и дешевый вариант сооружения системы. Веский минус ее в том, что в морозный период теплоноситель, напрямую контактирующий с атмосферой, быстро остывает
Это очень важный нюанс, к которому нужно относиться очень ответственно. Недостаточный уровень жидкости в системе приводит к «закипанию» котла и выходу его из строя. Кроме того, открытая система предполагает использование в качестве теплоносителя только воды.
Более практичные в этом плане соединения гликолей или антифризы, при испарении образуют токсичные пары, поэтому используются только в закрытых конструкциях.
Галерея изображений
Фото из
Специфика устройства открытых систем отопления
Двухтрубное отопление с естественным движением
Удаление воздуха в схемах с нижней разводкой
Расположение котла в открытых системах отопления
Закрытая циркуляционная система
Отличается от открытой наличием закрытого расширительного бака. Не нуждается в постоянном контроле со стороны владельца. Конструкция предполагает монтаж , который предназначен для компенсации внезапного понижения или повышения давления в системе. Тем самым он предотвращает поломки оборудования в результате резких перегрузок.


В закрытой схеме монтируется расширительный бак мембранного типа, который не сообщается с окружающей средой, поэтому теплоноситель не испаряется из системы
Мембранный бак дает возможность удерживать в системе оптимальное для насоса и котла давление. Кроме того, закрытая конструкция позволяет применять в качестве теплоносителя любую подходящую по своим параметрам жидкость.
Это дает возможность получить максимально эффективную и экономичную систему с нужными параметрами. Например, не боящуюся замораживания, если в ней используется антифриз.
По способу циркуляции жидкого теплоносителя двухтрубные отопительные системы делятся на две большие группы.
Галерея изображений
Фото из
Закрытый расширительный бачок для отопления
Расположение котла и приборов в закрытых схемах
Воздухоотводчики и балансировочные устройства радиаторов
Группа безопасности двухтрубной закрытой системы
Конструкция с естественной циркуляцией
Основной принцип функционирования системы таков: котел разогревает теплоноситель, который при увеличении температуры расширяется. Плотность жидкости при этом уменьшается.
Благодаря этому более холодная и потому плотная вода постепенно вытесняет разогретую жидкость вверх. Она поднимается до наивысшей точки системы, где начинает понемногу остывать и самотеком движется в радиаторы.
В батареях вода отдает накопленное тепло и, еще больше остывая и увеличивая свою плотность, движется к котлу. Очевидно, что теплоноситель проходит весь цикл самотеком, без использования дополнительного оборудования.
По причине того, что это происходит достаточно медленно, вытесняемый водой воздух успевает переместиться в пиковую верхнюю точку системы, что позволяет избавиться от излишнего завоздушивания.


На рисунке представлена простая схема двухтрубной отопительной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. К ее характерным признакам относят трубопровод больших диаметров, благодаря которому уменьшается гидравлическое сопротивление, и обязательный уклон по ходу движения теплоносителя порядка 2 – 3 мм на погонный метр
Неоспоримым достоинством считается продолжительный срок ее службы. Отсутствие подвижных элементов и циркуляционного насоса, а также замкнутый контур системы с конечным количеством минеральных солей и взвесей существенно продляет время ее эксплуатации.
Специалисты утверждают, что срок службы конструкций с естественной циркуляцией, оснащенных полимерными трубами и биметаллическими радиаторами может составить порядка пятидесяти лет.
Недостатком таких схем считается относительно невысокий перепад давлений. Нужно учитывать еще и определенное сопротивление, которое оказывают радиаторы и трубы движению теплоносителя. Поэтому радиус действия такой системы будет ограничен. Строительными нормами рекомендуется использовать отопление с естественной циркуляцией в радиусе не более 30 м.
Помимо этого, такая система имеет достаточно высокую инерцию, поэтому с растопки котла и до момента стабилизации температуры в отапливаемом здании проходит довольно большое количество времени.
Отрицательным моментом можно считать и то, что все трубы должны быть уложены под определенным уклоном, чтобы жидкость могла двигаться в нужном направлении. Отопительная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции.


Двухтрубная система с естественной циркуляцией способна к саморегуляции: чем ниже опускается температура в отапливаемом помещении, тем выше становится скорость движения теплоносителя
Чем ниже температура окружающей среды, тем выше скорость циркуляции теплоносителя. Кроме этого на продвижение жидкости по отопительному контуру влияют еще несколько факторов: сечение и материал труб разводки, радиус и количество поворотов в схеме двухтрубного отопления частного дома, а также наличием и видом установленной запорной арматуры.
Воздействуя на перечисленные факторы можно добиться наибольшей эффективности системы отопления.
Разводка с принудительной циркуляцией теплоносителя
В описанную выше схему включается , двигающий теплоноситель по замкнутому отопительному контуру. Это дает значительные преимущества. Прежде всего, увеличивается скорость движения жидкости, за счет чего здание прогревается намного быстрее.
При этом все радиаторы, подключенные к системе, получают теплоноситель примерно одинаковой температуры. Это позволяет им разогреваться максимально равномерно.
При использовании схемы с естественной циркуляцией это невозможно, поскольку температура жидкости, попадающей в радиатор, зависит от расстояния, на которое он удален от котла. Чем дальше батарея, тем холоднее теплоноситель. Принудительная циркуляция дает возможность регулировать уровень разогрева отдельных элементов сети. Кроме того, при необходимости можно перекрывать ее отдельные участки.
Использование циркуляционного насоса позволяет включить в систему мембранный расширительный бак, то есть выполнить ее в закрытом варианте. Таким образом, количество испаряемой жидкости значительно уменьшается.
Кроме того, существенно упрощается монтаж конструкции, поскольку отсутствует необходимость укладывать трубы строго под определенным углом, точно высчитывать их диаметр и высоту подъема.


На рисунке представлена схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией. Здесь присутствует насос, двигающий жидкость по контуру
Еще одно достоинство – возможность достаточно безболезненно вносить необходимые изменения в ее схему и компоновку. Для обустройства такой конструкции используются трубы и комплектующие меньшего диаметра, что ее существенно удешевляет.
Помимо этого такие системы более экономичны благодаря тому, что разница температур жидкого теплоносителя на входе и на выходе котла намного меньше, чем у аналога с естественной циркуляцией.
Наличие в схеме насоса препятствует появлению завоздушенности отопительной магистрали. В целом разводки с использованием принудительной циркуляции считаются более эффективными, но недостатки у них тоже есть.
Наиболее значимый из них – энергозависимость. Насос не может работать без подключения к источнику питания. При отключениях электроэнергии такая система отопления останавливается. При частых отключениях желательно иметь бесперебойный источник энергии.
К числу недостатков обычно относят и финансовые затраты. Часть из них – это цена циркуляционного насоса, а так же стоимость арматуры, которая необходима для его нормального функционирования. Что в целом увеличивает цену монтажа системы. Помимо этого ежемесячно потребуется оплачивать счета за электроэнергию, которая обеспечивает работу циркуляционного насоса.


От правильности выбора насоса во многом зависит эффективность функционирования отопительной системы с принудительной циркуляцией
Схема отопления может быть скомпонована двумя разными способами, которые определяют расположение стояков и трубопроводов в пространстве.
Горизонтальный и вертикальный тип компоновки
Предполагает подключение приборов отопления к горизонтальной магистрали. Преимущественно монтируется большой площади. Стояки в этом случае оптимально располагать в коридорах или подсобных помещениях.
Достоинством такого типа компоновки считается меньшая стоимость самой системы и ее монтажа. Основной недостаток – склонность конструкции к завоздушиванию, поэтому необходима установка кранов Маевского.


Горизонтальная разводка отличается от вертикального варианта тем, что количество вертикальных магистралей в ней минимально. Плюс ее в том, что подающую и обратную магистраль можно проложить под полом, минус в том, что для скрытой прокладки нежелательно применять полимерные трубы и требуется обязательно устанавливать на контур циркуляционный насос
Подключение радиаторов производится к вертикально расположенным стоякам. Такой вариант особенно хорош для зданий с несколькими этажами, поскольку дает возможность подключать к отопительному стояку каждый этаж по отдельности. Основным преимуществом системы считается отсутствие воздушных пробок. При этом обустройство отопительной схемы с вертикальной компоновкой обойдется дороже, чем для горизонтального аналога.


Вертикальная компоновка системы позволяет подключать к отоплению каждый этаж по отдельности, что очень удобно
Двухтрубная обогревательная система с верхней разводкой
Главная отличительная особенность такой конструкции – прокладывание подающего трубопровода по верхней части комнаты, обратка отводится по ее нижней части.
Важное преимущество такой системы: высокое давление в магистрали, что обусловлено значительной разницей в уровнях обратной и подающей трубы. Благодаря этому обстоятельству их диаметр может быть одинаковым даже при обустройстве схемы с естественной циркуляцией.
Но при этом расширительный бак, который размещается в наивысшей точке схемы, чаще всего оказывается на неотапливаемом чердаке, что может вызвать проблемы. Как вариант можно рассматривать обустройство бака внутри перекрытия, когда его нижняя половина остается в отапливаемой комнате, а верхняя часть выводится на чердак и максимально утепляется.
Если владелец не особенно озабочен наличием труб под потолком комнаты, желательно располагать подающую линию выше уровня окон.
В этом случае расширительный бак можно расположить под потолком, при условии, что высота стояка будет достаточной для обеспечения нормальной скорости теплоносителя. Обратку нужно будет смонтировать максимально близко к уровню пола или даже опустить под него. Правда в последнем случае при обустройстве магистрали нельзя будет использовать соединительные элементы, чтобы исключить появление течи.


На рисунке представлены схемы верхней разводки с попутным и встречным естественным движением теплоносителя. Представлены варианты двухконтурной и одноконтурной разводки
Внешний вид комнаты с проложенными под потолком трубами недостаточно эстетичен. Помимо этого часть тепла уходит вверх, что делает отопительную систему с верхней разводкой недостаточно эффективной.
Поэтому можно попробовать собрать схему с подающей магистралью, проходящей под радиаторами, но это улучшит только внешний вид системы, никак не повлияет на ее недостатки.
Подключение насоса позволяет легко добиться оптимального давления в системе даже при использовании труб минимального диаметра. Максимальный эффект от отопительной системы с разводкой верхнего типа можно получить в двухэтажном частном доме, поскольку естественная циркуляция стимулируется большой разницей в высоте установки котла, находящегося в подвале, и батарей второго этажа.
В очередной раз будет направляться в расширительный бак, который ставится на чердаке или на втором этаже. Откуда по наклонной магистрали жидкость начнет поступать в радиаторы.
В этом случае можно даже совместить отвечающую за наличие горячей воды распределительную емкость и расширительный бак. Если в доме будет установлен энергонезависимый котел, получится полностью автономная отопительная система.
Еще один очень удачный вариант для двухэтажного дома – комбинированная система, объединяющая двух и однотрубные участки. К примеру, однотрубная конструкция монтируется на втором этаже в виде водяного теплого пола, а двухтрубная устанавливается на первом. Возможность регулировать температуру во всех комнатах при этом полностью сохраняется.


Двухтрубная система отопления с верхней разводкой не украшает комнату. Подающую трубу приходится размещать над окном, если постройка не оборудована утепленным чердаком
Главным преимуществом двухтрубной отопительной системы с верхней разводкой считается высокая скорость продвижения теплоносителя и отсутствие завоздушивания магистрали.
Именно поэтому ее используют достаточно часто, не обращая внимание на значимые недостатки:
- неэстетичный вид комнат;
- большой расход труб и комплектующих;
- отсутствие возможности обогрева помещений большой площади;
- проблемы с размещением расширительного бака, который не всегда можно совместить с распределительным;
- дополнительные расходы на декор, чтобы можно было замаскировать трубы.
В целом система с верхней разводкой вполне жизнеспособна, а при грамотно проведенных расчетах еще и очень эффективна.
Двухтрубная конструкция с нижней разводкой
Схема предполагает монтаж подачи и обратки снизу от батарей. В отличие от системы с разводкой верхнего типа направление движения теплоносителя здесь изменено. Он начинает движение снизу наверх, проходит через батареи и направляется по обратке в отопительный котел.
Системы с нижней разводкой могут включать в себя один или несколько контуров. Кроме того, возможно обустройство тупиковой разводки и схемы с попутным движением жидкого теплоносителя.


На рисунке представлена отопительная система двухтрубного типа с нижней разводкой. Нижняя схема прокладки подающей магистрали выгодна тем, что не требует настолько же мощного утепления трубопровода, как при прокладке его в пределах неотапливаемого чердака. Потери тепла тоже существенно ниже
Главный недостаток конструкции – завоздушивание. Чтобы избавиться от него используются краны Маевского. Причем если система установлена в двух или более этажном доме, предполагается, что такой кран должен будет стоять на каждой батарее. Это, безусловно, не очень удобно, поэтому рекомендуется прокладка специальных воздушных линий, которые включаются в систему.
Такие воздухоотводчики собирают воздух из отопительной магистрали и направляют его в центральный стояк. Далее воздух попадает в расширительный бак, откуда и удаляется. Отопительные схемы с нижней разводкой и естественной циркуляцией используются достаточно редко, поскольку имеют ряд ограничений. Прежде всего это то, что большинство включенных в цепь батарей являются конечными.
По этой причине их приходится оснащать спускниками. Если же в системе присутствует расширительный бачок открытого типа, то спускать воздух придется придется практически ежедневно. Монтаж воздушных магистралей, закольцовывающих подающие трубы, позволяет нивелировать этот недостаток. Однако они существенно усложняют схему и делают ее более громоздкой. Более того, «воздушка» прокладывается по верху комнаты.
Значимое преимущество нижней разводки, заключающееся в отсутствии проложенной на виду магистрали, при этом теряется. Количество используемых для монтажа труб в таком случае вполне сопоставимо с числом деталей, необходимых для верхней разводки. Поэтому для обустройства двухтрубной системы с нижней разводкой чаще всего используется вариант с принудительной циркуляцией.


Внешне системы с нижней разводкой выглядят намного привлекательнее. Трубопроводы выполнены из труб небольшого диаметра, проходят под радиатором и почти незаметны
К значимым достоинствам такой системы можно отнести:
- Компактное размещение участка управления всей системой. Чаще всего его устанавливают в подвале.
- Снижение теплопотерь, которое дает прокладка труб по низу помещения.
- Возможность подключения и эксплуатации отопительной системы до полного завершения строительных или же ремонтных работ. К примеру, первый этаж может отапливаться, а на втором будут проводиться необходимые работы.
- Значительная экономия тепла благодаря возможности распределять его по отапливаемым помещениям.
К недостаткам нижней разводки относят большое количество труб и комплектующих, необходимых для монтажа и невысокое давление жидкости в подводящей магистрали. Кроме того, отрицательным моментом можно считать и необходимость монтажа на отопительные радиаторы, а также постоянное удаление воздушных пробок из системы.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Обзор и оценка достоинств и недостатков отопительных систем с естественной и с принудительной циркуляцией:
Видео #2. Подробный разбор схемы двухтрубного отопления для трехэтажного загородного дома:
Видео #3. Как самостоятельно обустроить двухтрубную систему отопления в загородном доме:
Отопительная система двухтрубного типа – это широко распространенный способ практичного и эффективного обогрева жилья. Существует множество модификаций такой схемы. Важно правильно выбрать оптимальный вариант для своего дома и произвести грамотный расчет всех параметров системы. Только тогда в доме гарантированно будет тепло и уютно.
Заинтересовала тема статьи, хотите разобраться в неясных момента? Возникли вопросы или есть желание поделиться ценным опытом? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, расположенном под текстом.
типов систем пожарной сигнализации и их электрические схемы
Как подключить систему пожарной сигнализации к датчикам? — Схемы электромонтажа
Что такое система пожарной сигнализации?
Система пожарной сигнализации — это механизм, состоящий из различных взаимосвязанных устройств и компонентов, используемых для оповещения нас в случае возникновения чрезвычайной ситуации, особенно пожара, для защиты персонала и населения путем принятия соответствующих мер.
Система пожарной сигнализации представляет собой комбинацию различных компонентов, таких как дымовой извещатель, тепловой извещатель, детектор угарного газа, мультидатчиковый детектор, извещатели, звуковые оповещатели, звонки, релейный модуль, ретранслятор, сигнализатор, панель управления пожарной сигнализацией и другие связанные и дополнительные средства безопасности. устройства, предназначенные для системы управления пожарной сигнализацией.
Подобно ЦП (центральному процессору) в компьютерной системе, панель управления пожарной сигнализацией является мозгом системы пожарной сигнализации, которая отправляет индикацию состояния и уведомление на подключенные извещатели и оповещатели в случае ручного или автоматического управления.
Системы пожарной сигнализации подключаются на промышленных предприятиях, в офисах, общественных зданиях, а в настоящее время даже в домах. Для той же цели используются различные типы систем пожарной сигнализации, такие как обычные, адресные, интеллектуальные и интеллектуальные беспроводные: i.е. в случае возникновения чрезвычайной ситуации звуковые оповещатели будут срабатывать, чтобы предупредить окружающих о вызывающих воспоминаниях через общий или запасной выход. Основная цель системы пожарной сигнализации — защита благосостояния, здоровья и жизни человека или общества.
Интеллектуальная система управления огнем также подключена к пожарной бригаде и соответствующему персоналу службы экстренной помощи посредством дистанционного управления через панель управления.
В следующем руководстве будут объяснены различные системы пожарной сигнализации, их электрические схемы и подключения.
Типы извещателей пожарной тревоги
В системе пожарной сигнализации используется несколько извещателей, включая базовый извещатель (руководство разбитое стекло) и интеллектуальный мультисенсорный детектор.Устройства обнаружения пожара можно разделить на следующие категории.
- Детектор дыма
- Тепловой извещатель
- Детектор с несколькими датчиками
- Детектор угарного газа
- Ручной извещатель
Детекторы дыма
Детекторы дыма можно разделить на следующие категории в зависимости от конструкции и принципов работы.
- Ионизационные дымовые извещатели
- Светорассеивающие дымовые извещатели
- Светонепроницаемые дымовые извещатели
Ионизационные дымовые извещатели
Ионизационные дымовые извещатели работают на основе снижения тока, протекающего через внутреннюю камеру из-за ионизации, которая приводит к возникновению тревога.
Типичный ионизационный дымовой извещатель состоит из двух камер. Первая камера используется для компенсации изменений окружающей температуры, давления или влажности, тогда как во второй камере находятся альфа-частицы (радиоактивный материал), которые используются для ионизации проходящего воздуха в камере, где между двумя электродами протекает ток. В случае пожара при попадании дыма в камеру ток между двумя электродами уменьшается за счет ионизации воздуха. Падение тока используется для срабатывания сирены и цепи аварийной сигнализации.
Свет Детектор дыма, рассеивающий свет
Детекторы дыма, рассеивающие свет, работают на основе эффекта Тиндала (это эффект рассеяния света, когда световой луч проходит через коллоид (однородное (однородное или однородное вещество по всей длине)). объема) смеси, в которой не оседают диспергированные частицы)
Источник света и фотоэлемент закреплены в затемненной камере, где прямой свет не падает на поверхность фотоэлемента.
Когда дым попадает в камеру, он искажает окружающую среду камеры, что приводит к рассеиванию света и падению на поверхность фотоэлемента. Этот эффект используется для имитации и срабатывания системы сигнализации.
Детектор дыма, затемняющий свет
Детекторы дыма, затемняющие свет, работают на основе измерения количества света, падающего на поверхность фотоэлемента.
Внутри камеры дымового извещателя, заслоняющего свет, источник света и фотоэлемент расположены на фиксированном расстоянии.Когда дым мешает лучу света от источника света к фотоэлементу, он измеряет количество света, которое он получает от источника света. Это изменение выходного сигнала, принимаемого фотоэлементом, используется для срабатывания цепи сигнализации.
Тепловые извещатели
Детекторы слуха работают на основе скорости изменения температуры или определенного значения фиксированной скорости.
В случае повышения температуры до заданного значения, эвтектический сплав внутри теплового извещателя (который чувствителен к температуре) превращается из твердого тела в жидкость.Процесс такой же, как и при работе предохранителя, когда плавкий элемент плавится, когда это необходимо. Тот же процесс вызовет срабатывание цепи сигнализации в случае пожара.
Детекторы угарного газа
Детектор окиси углерода также известен как детектор CO. Это электронное устройство, которое содержит различные типы датчиков, используемые для измерения и определения количества угарного газа в воздухе. Когда уровень окиси углерода (это ядовитый газ, образующийся при сгорании) превышает указанный предел, это указывает и запускает систему пожарной сигнализации.Электрохимическая ячейка внутри детектора окиси углерода только определяет и измеряет количество газа CO, а не других газов сгорания, таких как дым и т. Д.
Имейте в виду, что детекторы окиси углерода, разработанные для системы пожарной сигнализации, более чувствительны и быстро реагируют по сравнению с детекторы CO, используемые в домах для защиты CO в случае неполного процесса сгорания в таких приборах, как котлы и т. д.
Многосенсорные детекторы
Многосенсорный детектор (также известный как многокритериальная сигнализация) является чувствительным устройством, которое объединяет входной сигнал как от тепловых, так и от оптических датчиков и используется для широкого диапазона пожаров с более низким уровнем нежелательных ложных срабатываний.
Его можно использовать для обнаружения оптических сигналов, тепла, CO и пожаров, поскольку он может обнаруживать несколько сигналов и отправлять идентификационное значение на панель управления для дальнейших соответствующих действий. Следовательно, интеллектуальная сигнализация с несколькими датчиками может использоваться для точной и проверенной правильной работы.
Ручные извещатели
Ручной извещатель пожарной сигнализации (также известный как точка разбития стекла) — это устройство, которое используется для запуска цепи аварийной сигнализации путем разбивания стекла и нажатия хрупкого элемента в случае аварии или пожара.
Пункты вызова устанавливаются на высоте 1,4 метра от уровня пола для облегчения доступа в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Максимальная длина между двумя пунктами вызова составляет 30 метров и устанавливается на площадках входного этажа лестничных клеток, маршрутах выхода и у всех выходов на открытый воздух.
Типы систем пожарной сигнализации со схемами подключения
Ниже приведены различные типы систем пожарной сигнализации со схемами подключения и подключения.
- Основная пожарная сигнализация в доме
- Обычная система пожарной сигнализации
- Адресная система пожарной сигнализации
- Интеллектуальная система пожарной сигнализации
- Беспроводная система пожарной сигнализации
Давайте обсудим каждую из них более подробно:
Основная пожарная сигнализация в доме
Это основная система пожарной сигнализации, применяемая в бытовой электропроводке.Детектор дыма или тепла можно установить в существующую или новую домашнюю проводку. в нашей базовой схеме подключения один или несколько датчиков тепла и дыма устанавливаются в доме путем подключения к системе сигнализации под напряжением (линейной или горячей), нейтрали, заземления и соединенного провода. Основное питание — 120 В переменного тока (в США) и 230 В переменного тока (в ЕС). Детекторы могут быть напрямую подключены к DB (распределительному щиту) или к существующей проводке, например, к розетке. После установки вставьте аккумулятор и включите главный выключатель, чтобы проверить, правильно ли он работает.
Схема подключения теплового извещателя в доме (переменного тока)
Обычная система пожарной сигнализации
В обычной системе пожарной сигнализации все устройства, такие как извещатели, звуковые оповещатели и извещатели, подключаются к панели управления через отдельный провод или кабель вместо общего. Другими словами, первый конец провода подключается к извещателям, а второй — к контрольной панели.
В обычной системе пожарной сигнализации извещатели, звуковой оповещатель и извещатели устанавливаются и делятся на разные зоны i.е. Зона 1 для подвала, Зона 2 для первого этажа, Зона 3 для первого этажа и т. Д. Таким образом, легко определить точную зону воздействия на диспетчерскую, управление здания и пожарную бригаду. Другими словами, чем больше количество зон, тем точнее определяется местонахождение спускового крючка и место возгорания.
Имейте в виду, что очень точное и точное местоположение возгорания не может быть легко найдено в обычной системе пожарной сигнализации по сравнению с адресной системой пожарной сигнализации. Поскольку панель управления не позволит вам определить точное местоположение отдельного устройства или какое устройство было запущено, а только показывает местоположение зоны с помощью текста, индикатора лампы или и того, и другого в экстренных случаях.
Электромонтаж обычной системы пожарной сигнализации
Адресная система пожарной сигнализации
В адресной системе пожарной сигнализации все устройства, такие как извещатели, извещатели и звонки, соединены в замкнутую систему. адресная пожарная панель управления и каждое устройство имеют адрес (чтобы сообщить об их местонахождении). Таким образом, очень легко найти точное местоположение устройства, которое сработало в подключенной схеме.
Основная идея петлевой системы заключается в том, что в случае короткого замыкания затрагивается только небольшая часть системы, а остальная часть будет работать должным образом с помощью модуля изоляции, подключенного к петле. В один шлейф может быть подключено до 99 устройств и может быть увеличено до 3,3 км в зависимости от возможностей системы пожарных панелей.
Основное назначение адресной пожарной системы такое же, как и у обычной пожарной системы, за исключением подключения проводки и переключателей DIP (Dual In-Line Package) для адреса или набора адресов, показывающих точное местоположение сработавшего компонента на главной адресной панели управления пожарным. экран.Адресация является наиболее точной, но дорогостоящей по сравнению с традиционной системой, в то время как обе они не являются интеллектуальными по сравнению с интеллектуальной системой пожаротушения, которая показывает точную причину срабатывания устройства, если это неисправность, предварительная тревога или пожар, и быстро их тушит.
Электропроводка адресной системы пожарной сигнализации
Интеллектуальная система пожарной сигнализации
В интеллектуальной системе пожарной сигнализации каждое устройство имеет возможность анализировать окружающую среду и связываться с центральной панелью управления. дальнейшие действия в случае неисправности, пожара или необходимости очистки или планового технического обслуживания извещателей.
По сравнению с традиционными системами пожарной сигнализации, они выдают только единичный информационный сигнал, т.е. независимо от того, пожар ли это или другие факторы неопределенности, такие как неисправность, температура, частицы дыма или атмосферное давление и т. Д., Они запускают систему сигнализации, которая считается ложным срабатыванием. Эта вводящая в заблуждение информация может повлиять на различные явления, такие как сообщение, пропуск и т. Д.
Подобно адресной системе управления огнем, устройства соединены в петли в интеллектуальной системе, которая доступна в двух-, четырех- и восьмиконтурной системе.Один шлейф может быть увеличен до 3,3 км, и в один шлейф можно подключить до 99 устройств (таких как звуковые оповещатели, детекторы и извещатели). Таким образом, можно контролировать и контролировать большую площадь с единой панели управления.
Основная цель интеллектуальной системы пожарной сигнализации — предотвратить возникновение ложных тревог, которые требуют дополнительной сложности из-за высокоточных датчиков со встроенной компьютерной системой и алгоритмами. Таким образом, он более сложный и дорогой по сравнению с традиционными адресными системами обнаружения пожара.
Электропроводка интеллектуальной системы пожарной сигнализации
Щелкните изображение, чтобы увеличить
Беспроводная система пожарной сигнализации
В беспроводной системе пожарной сигнализации все извещатели и связанные с ними устройства дистанционно связаны между собой посредством радиосвязи с панель управления огнем.
Пожалуйста, не убивайте меня, чтобы я сказал вам, что в беспроводной системе есть провода и кабель, т.е. беспроводная система вообще не является беспроводной.
В беспроводной системе пожарной сигнализации радиосигнал передается от извещателя (например, теплового извещателя) или пункта вызова в центральную систему пожарной сигнализации, чтобы активировать цепь сигнализации.
Поскольку беспроводная система обнаружения пожара менее затратна из-за затрат на рабочую силу и кабельной разводки с быстрой установкой без остановки здания на несколько часов, оборудование очень дорогое, даже больше в случае замены батарей и обслуживания.
Подключение беспроводной системы пожарной сигнализации
Связанные сообщения:
.Выбор системы электропроводки | Типы кабелей, используемых во внутренней проводке
Типы кабелей, используемых во внутренней проводке, и выбор системы проводки
Введение
Электропроводка — это просто сеть проводов, соединяющих различные аксессуары для распределения электроэнергии от счетчика поставщика плата к устройствам, потребляющим энергию, таким как телевизоры, холодильники, вентиляторы, лампы и т. д.
Выбор систем электропроводки
Перед подключением здания необходимо сделать правильный выбор в отношении типа проводки, размер и положение вееров, световых точек.При выборе любой системы электропроводки для конкретной установки ваш выбор должен основываться на технических и экономических факторах.
Как правило, при выборе конкретной системы электропроводки следует учитывать следующие факторы;
- Стоимость электромонтажа: Первоначальная стоимость системы электропроводки, которую необходимо выбрать или выбрать, является одним из важнейших факторов, которые необходимо учитывать. Он должен быть экономичным и безопасным.
- Долговечность: при выборе системы электропроводки тип электропроводки должен быть прочным (долговечным), а также иметь надлежащие технические характеристики и соответствовать расчетному сроку службы и типу подключаемого здания.Не следует выполнять проводку с использованием планок для постоянного здания, поскольку проводка с использованием планок подходит только для временных построек. Любая проводка должна выдерживать износ, который может произойти из-за неблагоприятных погодных условий. Используемые кабели должны выдерживать максимальный ток без перегрева.
- Долговечность: электропроводка не должна ухудшаться под воздействием погоды, дыма, сырости и т. Д. Кабели должны быть устойчивы к суровым погодным условиям и химическим воздействиям.
- Доступность: Средства, используемые в электропроводке, должны быть доступны (в пределах допустимого диапазона) и доступны, когда возникает необходимость в изменении, расширении или обновлении.
- Внешний вид: После установки проводка должна хорошо выглядеть. Если в современном здании будет использована проводка с планкой или опалубкой, это испортит внешний вид здания. Кабельная проводка предпочтительнее для современных зданий, за исключением того, что она дорогая. Электропроводка ПВХ подходит и для современных построек. Очень популярна проводка ПВХ.
- Механическая защита: Электропроводку следует защищать от механических повреждений во время использования.
- Безопасность. Когда дело доходит до электромонтажа, безопасность является одним из важнейших факторов, которые следует учитывать, потому что поражение электрическим током — это то, о чем у вас не будет времени подумать еще раз.Там, где существует вероятность возникновения пожара, следует использовать кабельную проводку.
- Стоимость обслуживания: Используемая система электропроводки должна иметь низкие затраты на обслуживание.
- Нагрузка: типы нагрузок, потребляющих электроэнергию в здании, будут определять типы используемых кабелей. Нельзя использовать трос малого диаметра для больших нагрузок. Кабели повредятся. Применяемое напряжение, пожарная опасность и стандарты страхования также следует учитывать в случае крупных заводов.
Типы кабелей, используемых во внутренней проводке
Провода, используемые для внутренней проводки здания, могут быть сгруппированы в соответствии с
- Используемый проводник
- Количество используемых жил
- Классификация напряжения и
- Тип Используется изоляция кабеля.
- В зависимости от используемого проводника: В зависимости от используемого проводящего материала кабели можно разделить на два класса, известные как кабели с медными проводниками и кабели с алюминиевыми проводниками.
- По количеству жил: в зависимости от количества жил, из которых состоит кабель, кабели можно разделить на классы, известные как одножильные кабели; двухжильные кабели; трехжильные кабели.
- В соответствии с классом напряжения , кабели можно разделить на (I) кабели на 250/440 вольт и (II) кабели на 650/1100 вольт.
- В зависимости от типа используемой изоляции : эти типы кабелей можно разделить на:
- Кабели с изоляцией из вулканизированной индийской резины (VIR).
- Кабели с жесткой резиновой оболочкой (TRS) или кабиной с оболочкой (CTS).
- Кабели из поливинилхлорида (ПВХ)
- Кабели со свинцовой оболочкой
- Погодостойкие кабели
- Кабели из сшитого полиэтилена
- Гибкие шнуры и кабель
Гибкие кабели представляют собой кабели, содержащие одну или несколько жил, каждая из которых состоит из группы проводов, диаметр сердечники и провода очень малы для обеспечения гибкости.
Также прочтите: Почему коаксиальные кабели имеют высокую изоляцию?
Кабели используются в качестве соединительных проводов для таких целей, как потолочный патрон для лампы или от розетки до портативных устройств, таких как радиоприемники, вентиляторы, патроны и т. Д. Они бывают разных цветов и толщины. Гибкость кабеля предотвращает его легкую поломку. Кабели из сшитого полиэтилена и ПВС изолированы полимерами. Кабели из сшитого полиэтилена имеют большее преимущество, поскольку они имеют высокий номинальный ток и более длительный срок службы.Они не подходят для электропроводки.
Также прочтите: Как найти неисправность в кабелях? Неисправности кабеля, типы и причины
Причины, по которым кабели из ПВХ широко используются для внутренней проводки
Причины следующие;
- ПВХ изоляция обеспечивает лучшую гибкость для кабелей
- ПВХ изоляция имеет лучшие изоляционные свойства
- ПВХ изоляция не подвержена воздействию химикатов
- ПВХ изоляция имеет тонкий слой, который дает меньший диаметр кабелей, что позволяет разместить больше проводов в кабелепроводе заданного размера, в отличие от проводов VIR или CTS.
Также читайте:
.
типов систем HVAC | IntechOpen
1. Введение
Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) разработана для удовлетворения экологических требований к комфорту людей и технологического процесса.
Системы HVAC больше используются в зданиях различных типов, таких как промышленные, коммерческие, жилые и институциональные здания. Основная задача системы HVAC заключается в обеспечении теплового комфорта людей, находящихся в помещении, путем регулирования и изменения условий наружного воздуха в соответствии с желаемыми условиями жилых зданий [1].В зависимости от наружных условий наружный воздух втягивается в здания и нагревается или охлаждается перед тем, как он распределяется по жилым помещениям, затем он удаляется в окружающий воздух или повторно используется в системе. Выбор систем HVAC в данном здании будет зависеть от климата, возраста здания, индивидуальных предпочтений владельца здания и проектировщика проекта, бюджета проекта, архитектурного дизайна зданий [1] ,
Системы HVAC можно классифицировать в соответствии с необходимыми процессами и процессом распределения [2].Необходимые процессы включают процесс нагрева, процесс охлаждения и процесс вентиляции. Могут быть добавлены другие процессы, такие как процесс увлажнения и осушения. Этот процесс может быть достигнут с помощью подходящего оборудования HVAC, такого как системы отопления, системы кондиционирования воздуха, вентиляторы и осушители. Системы HVAC нуждаются в распределительной системе для подачи необходимого количества воздуха в желаемых условиях окружающей среды. Система распределения в основном различается в зависимости от типа хладагента и способа доставки, например оборудования для обработки воздуха, фанкойлов, воздуховодов и водопроводных труб.
2. Выбор системы HVAC
Выбор системы зависит от трех основных факторов, включая конфигурацию здания, климатические условия и желание владельца [2]. Инженер-проектировщик отвечает за рассмотрение различных систем и рекомендацию более одной системы для достижения цели и удовлетворения владельца здания. Можно рассмотреть некоторые критерии, такие как изменение климата (например, температура, влажность и давление в помещении), емкость здания, требования к пространству, стоимость, например капитальные затраты, эксплуатационные расходы и затраты на обслуживание, анализ жизненного цикла, а также надежность и гибкость.
Однако выбор системы имеет некоторые ограничения, которые необходимо определить. Эти ограничения включают доступную мощность в соответствии со стандартами, конфигурацию здания, доступное пространство, строительный бюджет, доступный источник коммунальных услуг, отопление и охлаждение здания.
3. Основные компоненты системы HVAC
Основные компоненты или оборудование системы HVAC, которая подает кондиционированный воздух для удовлетворения теплового комфорта помещения и людей и достижения качества воздуха в помещении, перечислены ниже [3]:
-
Нагнетательная камера смешанного воздуха и регулировка наружного воздуха
-
Воздушный фильтр
-
Приточный вентилятор
-
Вытяжные или разгрузочные вентиляторы и выпускное отверстие для воздуха
-
Забор наружного воздуха
-
Воздуховоды
-
Клемма устройств
-
Система возвратного воздуха
-
Змеевики нагрева и охлаждения
-
Автономный блок нагрева или охлаждения
-
Градирня
-
Котел
-
Control
-
Водяной охладитель
-
Оборудование для увлажнения и осушения
4.Классификация систем HVAC
Основная классификация систем HVAC — центральная система и децентрализованная или локальная система. Типы системы зависят от адресации к месту расположения основного оборудования, которое должно быть централизовано как кондиционирование всего здания в целом или децентрализовано как отдельное кондиционирование определенной зоны как части здания. Следовательно, система распределения воздуха и воды должна быть спроектирована на основе классификации системы и расположения основного оборудования. Критерии, упомянутые выше, также должны применяться при выборе между двумя системами.В таблице 1 показано сравнение центральной и локальной систем по критериям выбора [3, 4].
Критерии | Центральная система | Децентрализованная система |
---|---|---|
Требования к температуре, влажности и давлению в помещении | Выполнение любого или всех проектных параметров | Выполнение любого или всего проекта параметры |
Требования к емкости | ||
Резервирование | Резервное оборудование предназначено для поиска и устранения неисправностей и обслуживания | Нет резервного или резервного оборудования |
Особые требования |
| |
Первоначальные затраты | ||
Эксплуатационные расходы | ||
Расходы на техническое обслуживание | Доступ к помещению с оборудованием для обслуживания и сохранения оборудования в отличном состоянии, что снижает затраты на обслуживание | Доступ к оборудованию, которое должно быть расположено в подвале или жилом помещении.Однако установка крыши затруднена из-за плохой погоды |
Надежность | Центральное системное оборудование может быть привлекательным преимуществом с учетом его длительного срока службы | Надежное оборудование, хотя расчетный срок службы оборудования может быть меньше |
Гибкость | Выбор резервного оборудования в качестве альтернативного источника отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или резервного питания | Размещено во многих местах для большей гибкости |
Таблица 1.
Сравнение центральной и местной систем HVAC.
5. Системные требования HVAC
Четыре требования являются базовыми для любых систем HVAC [4]. Им требуется основное оборудование, необходимое пространство, распределение воздуха и трубопроводы, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1.
Горизонтальное иерархическое представление требований к системе HVAC.
Первичное оборудование включает отопительное оборудование, такое как паровые котлы и водогрейные котлы для обогрева зданий или помещений, оборудование для подачи воздуха в виде комплектного оборудования для подачи кондиционированного вентиляционного воздуха с помощью центробежных вентиляторов, осевых вентиляторов, вставных или нагнетательных вентиляторов, а также холодильное оборудование, которое доставляет в космос охлажденный или кондиционированный воздух.Он включает в себя охлаждающие змеевики на основе воды из чиллеров или хладагентов из процесса охлаждения.
Необходимое пространство необходимо для создания центральной или местной системы HVAC. Для этого требуются следующие пять помещений:
-
Помещения с оборудованием: поскольку общие требования к механическому и электрическому пространству составляют от 4 до 9% от общей площади здания. Предпочтительно располагаться в центре здания, чтобы уменьшить протяженность и размеры длинных каналов, труб и трубопроводов, упростить компоновку шахт и централизованное обслуживание и эксплуатацию.
-
Помещения HVAC: отопительное и холодильное оборудование требует множества помещений для выполнения своих основных задач по обогреву и охлаждению здания. Для отопительного оборудования требуются котельные, насосы, теплообменники, оборудование для снижения давления, управляющие воздушные компрессоры и прочее оборудование, а для холодильного оборудования требуются чиллеры или градирни для больших зданий, водяные насосы конденсаторов, теплообменники, кондиционирование воздуха оборудование, управляющие воздушные компрессоры и прочее оборудование.При проектировании аппаратных помещений для размещения обоих элементов оборудования следует учитывать размер и вес оборудования, установку и техническое обслуживание оборудования, а также применимые правила в отношении воздуха для горения и воздуха для вентиляции.
-
В фан-залах есть вентиляторное оборудование HVAC и другое разное оборудование. Помещения должны учитывать размер установки и снятия валов и змеевиков вентиляторов, замены и обслуживания. Размер вентиляторов зависит от требуемой скорости воздушного потока для кондиционирования здания и может быть централизованным или локализованным в зависимости от доступности, местоположения и стоимости.Желательно иметь свободный доступ к наружному воздуху.
-
Вертикальный вал: обеспечивает пространство для распределения воздуха и распределения воды и пара. Распределение воздуха включает воздуховоды для приточного, вытяжного и возвратного воздуха. Распределение труб включает подачу горячей воды, охлажденной воды, воды в конденсатор и пар, а также возврат конденсатора. Вертикальная шахта включает другие механические и электрические распределительные устройства для обслуживания всего здания, включая водопроводные трубы, противопожарные трубы и электрические каналы / туалеты.
-
Доступ к оборудованию: помещение с оборудованием должно позволять перемещение большого и тяжелого оборудования во время установки, замены и обслуживания.
Распределение воздуха предполагает наличие воздуховодов, по которым кондиционированный воздух доставляется в нужную зону прямым, бесшумным и экономичным способом. Распределение воздуха включает в себя воздухораспределительные устройства, такие как решетки и диффузоры, для подачи приточного воздуха в помещение с низкой скоростью; оконечные устройства с приводом от вентилятора, в которых используется встроенный вентилятор для подачи воздуха в помещение; оконечные устройства с переменным расходом воздуха, которые подают в помещение переменное количество воздуха; оконечные устройства всасывания воздуха, которые контролируют первичный воздух, нагнетают возвратный воздух и распределяют смешанный воздух в пространстве; и оконечные устройства для впуска воздуха-воды, которые содержат катушку в потоке всасываемого воздуха.Все воздуховоды и трубопроводы должны быть изолированы, чтобы предотвратить потери тепла и сэкономить энергию здания. Также рекомендуется, чтобы в зданиях было достаточно места под потолком для размещения воздуховодов в подвесном потолке и плите перекрытия, и чтобы их можно было использовать в качестве приточной камеры для возвратного воздуха, чтобы уменьшить количество обратных воздуховодов.
Система трубопроводов используется для прямой, бесшумной и доступной подачи хладагента, горячей воды, охлажденной воды, пара, газа и конденсата к оборудованию HVAC и от него. Системы трубопроводов можно разделить на две части: трубопровод в центральном аппаратном помещении завода и трубопровод подачи.Трубопровод HVAC может быть изолирован или не изолирован в соответствии с существующими нормативными критериями.
6. Центральные системы HVAC
Центральная система HVAC может обслуживать одну или несколько тепловых зон, а ее основное оборудование находится за пределами обслуживаемой зоны (зон) в подходящем центральном месте, внутри, наверху или рядом с здание [4, 5]. Центральные системы должны кондиционировать зоны с их эквивалентной тепловой нагрузкой. Центральные системы HVAC будут иметь несколько контрольных точек, таких как термостаты для каждой зоны.Среда, используемая в системе управления для обеспечения тепловой энергии, подклассифицирует центральную систему HVAC, как показано на рисунке 2.
Рисунок 2.
Горизонтальное иерархическое представление основных типов центральных систем HVAC.
Средой передачи тепловой энергии может быть воздух, вода или и то, и другое, которые представляют собой воздушные системы, воздушно-водяные системы, водные системы. Кроме того, центральные системы включают тепловые насосы с водяным источником и панели отопления и охлаждения. Все эти подсистемы обсуждаются ниже.Центральная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха состоит из комбинированных устройств в вентиляционной установке, как показано на рисунке 3, которая содержит вентиляторы приточного и возвратного воздуха, увлажнитель, змеевик повторного нагрева, змеевик охлаждения, змеевик предварительного нагрева, смесительную камеру, фильтр и наружный воздух.
Рисунок 3.
Расположение оборудования для центральной системы HVAC.
6.1. Воздушные системы
Средой передачи тепловой энергии через системы доставки в здание является воздух. Все воздушные системы можно подразделить на одну зону и многозонную, скорость воздушного потока для каждой зоны — постоянный объем воздуха и переменный объем воздуха, конечный повторный нагрев и двойной воздуховод [5].
6.1.1. Одна зона
Система с одной зоной состоит из вентиляционной установки, источника тепла и источника охлаждения, распределительных воздуховодов и соответствующих устройств подачи. Приточно-вытяжные агрегаты могут быть полностью интегрированы там, где имеются источники тепла и охлаждения, или раздельными, если источник тепла и холода отделены. Интегрированный блок, как правило, представляет собой установку на крыше и соединен с воздуховодом для доставки кондиционированного воздуха в несколько помещений с одной и той же тепловой зоной. Основное преимущество однозонных систем — простота в проектировании и обслуживании, а также низкая первоначальная стоимость по сравнению с другими системами.Однако основным его недостатком является обслуживание одной тепловой зоны при неправильном применении.
В единой воздушной системе HVAC с одной зоной одно устройство управления, такое как термостат, расположенное в зоне, управляет работой системы, как показано на Рисунке 4. Управление может быть плавным или двухпозиционным, чтобы соответствовать требуемой тепловой нагрузке. единой зоны. Этого можно добиться, регулируя мощность источника нагрева и охлаждения в собранном блоке.
Рисунок 4.
Воздушная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для одной зоны.
Хотя несколько зданий могут быть одной тепловой зоной, одна зона может использоваться в нескольких приложениях. Односемейные жилые дома можно рассматривать как системы с одной зоной, в то время как другие типы жилых домов могут включать различную тепловую энергию в зависимости от рода занятий и структуры здания. Движение людей влияет на тепловую нагрузку здания, что приводит к разделению здания на несколько отдельных зон для обеспечения необходимых условий окружающей среды. Это можно наблюдать в больших жилых домах, где две (или более) системы с одной зоной могут использоваться для обеспечения теплового зонирования.В малоэтажных квартирах каждый квартирный блок может быть оборудован отдельной однозонной системой. Многие большие одноэтажные здания, такие как супермаркеты, магазины уцененных товаров, могут быть эффективно кондиционированы с помощью серии систем с одной зоной. Большие офисные здания иногда обуславливаются серией отдельных систем с одной зоной.
6.1.2. Многозонный
В многозонной системе с общим воздухом для каждой зоны в здании предусмотрены отдельные воздуховоды. Холодный воздух и горячий (или возвратный) воздух смешиваются в приточно-вытяжной установке для достижения тепловых требований каждой зоны.В определенной зоне есть кондиционированный воздух, который не может быть смешан с воздухом других зон, и для всех нескольких зон с различными тепловыми требованиями требуются отдельные приточные каналы, как показано на Рисунке 5. Многозонная система кондиционирования воздуха состоит из блока обработки воздуха с параллельные пути потока через охлаждающие змеевики и нагревательные змеевики и внутренние смесительные заслонки. Рекомендуется, чтобы одна многозонная зона обслуживала максимум 12 зон из-за физических ограничений на соединения воздуховодов и размер заслонки. Если требуется больше зон, можно использовать дополнительные кондиционеры.Преимущество многозонной системы состоит в том, чтобы обеспечить надлежащее кондиционирование нескольких зон без потерь энергии, связанных с конечной системой повторного нагрева. Однако утечка между палубами кондиционера может снизить энергоэффективность. Главный недостаток — необходимость в нескольких приточных воздуховодах для обслуживания нескольких зон.
Рисунок 5.
Воздушная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для нескольких зон.
6.1.3. Терминальный повторный нагрев
Терминальная система повторного нагрева — это многозонная система, которая учитывает адаптацию однозонной системы, как показано на рисунке 6.Это может быть выполнено путем добавления нагревательного оборудования, такого как змеевик с горячей водой или электрический змеевик, к выходу за потоком приточного воздуха от вентиляционных установок около каждой зоны. Каждая зона контролируется термостатом для регулировки тепловой мощности нагревательного оборудования в соответствии с тепловыми условиями. Приточный воздух от приточно-вытяжных установок охлаждается до самой низкой точки охлаждения, а конечный подогреватель добавляет требуемую тепловую нагрузку. Преимущество терминального повторного нагрева заключается в гибкости и его можно устанавливать или снимать с учетом изменений зон, что обеспечивает лучший контроль тепловых условий в нескольких зонах.Однако конструкция терминального повторного нагрева не является энергоэффективной системой, потому что значительное количество чрезвычайно охлаждающего воздуха не требуется регулярно в зонах, что можно рассматривать как ненужную энергию. Таким образом, энергетические нормы и стандарты регулируют использование систем повторного нагрева.
Рисунок 6.
Одноканальная система с терминальными устройствами повторного нагрева и байпасными блоками.
6.1.4. Двойной воздуховод
Двойная воздуховодная система представляет собой модификацию многозонной концепции с терминальным управлением.Центральная приточно-вытяжная установка обеспечивает два кондиционированных воздушных потока, таких как холодная палуба и горячая палуба, как показано на рисунке 7. Эти воздушные потоки распределяются по всей площади, обслуживаемой приточно-вытяжной установкой, в отдельных и параллельных каналах. Каждая зона имеет клеммную смесительную коробку, управляемую зонным термостатом, чтобы регулировать температуру приточного воздуха путем смешивания приточного холодного и горячего воздуха. Этот тип системы минимизирует недостатки предыдущих систем и станет более гибким за счет использования терминального управления.
Рисунок 7.
Двухканальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
6.1.5. Переменный объем воздуха
В некоторых помещениях требуется другой поток приточного воздуха из-за изменений тепловых нагрузок. Таким образом, воздушная система с переменным объемом воздуха (VAV) является подходящим решением для достижения теплового комфорта. Предыдущие четыре типа воздушных систем представляют собой системы постоянного объема. Система VAV состоит из центрального кондиционера, который обеспечивает подачу воздуха к клеммной коробке управления VAV, расположенной в каждой зоне, для регулировки объема приточного воздуха, как показано на рисунке 8.Температура приточного воздуха в каждой зоне регулируется путем изменения расхода приточного воздуха. Основным недостатком является то, что контролируемая скорость воздушного потока может отрицательно влиять на другие соседние зоны с другой или аналогичной скоростью воздушного потока и температурой. Кроме того, в условиях частичной нагрузки в зданиях может потребоваться низкая скорость воздушного потока, что снижает мощность вентилятора, что приводит к экономии энергии. Это также может снизить скорость вентиляции, что может быть проблематичным для системы HVAC и повлиять на качество воздуха внутри здания.
Рис. 8.
Воздушные системы HVAC с оконечными устройствами VAV.
6.2. Водяные системы
В полностью водяных системах нагретая и охлажденная вода распределяется из центральной системы в кондиционируемые помещения [4, 5]. Этот тип системы относительно невелик по сравнению с другими типами, потому что в качестве распределительных емкостей используются трубы, а вода имеет более высокую теплоемкость и плотность, чем воздух, что требует меньшего объема для передачи тепла. Системы водяного отопления включают несколько устройств подачи, таких как напольные радиаторы, радиаторы плинтуса, модульные обогреватели и конвекторы.Однако системы, полностью использующие только водяное охлаждение, необычны, например, подвесные блоки, устанавливаемые на потолке. Основным типом, который используется в зданиях для кондиционирования всего пространства, является фанкойл.
6.2.1. Фанкойлы
Фанкойлы — это довольно маленькие устройства, используемые для нагрева и охлаждения змеевиков, циркуляционного вентилятора и надлежащей системы управления, как показано на Рисунке 9. Устройство может быть установлено вертикально или горизонтально. Фанкойл может быть размещен в комнате или открыт для людей, поэтому очень важно иметь соответствующую отделку и стиль.В центральных системах фанкойлы подключены к бойлерам для нагрева и к водяным чиллерам для охлаждения кондиционируемого помещения. Желаемая температура зоны определяется термостатом, который регулирует поток воды к фанкойлам. Кроме того, пассажиры могут регулировать фанкойлы, регулируя жалюзи приточного воздуха для достижения желаемой температуры. Основным недостатком фанкойлов является вентиляция воздуха, и его можно решить только в том случае, если фанкойлы подключены к наружному воздуху.Еще один недостаток — уровень шума, особенно в критических местах.
Рисунок 9.
Водная система: фанкойлы.
6.3. Системы «воздух-вода»
Системы «воздух-вода» представлены как гибридная система, объединяющая в себе преимущества воздушно-водяных систем [5]. Объем комбинированного уменьшается, и производится наружная вентиляция для правильного кондиционирования желаемой зоны. Водяная среда несет ответственность за тепловую нагрузку в здании на 80–90% за счет нагрева и охлаждения воды, в то время как воздушная среда кондиционирует остальное.Есть два основных типа: фанкойлы и индукционные.
6.3.1. Фанкойлы
Фанкойлы для систем воздух-вода аналогичны фанкойлам для водяных систем, за исключением того, что приточный воздух и кондиционированная вода подаются в желаемую зону от центрального кондиционера и центральных систем водоснабжения ( например, бойлеры или чиллеры). Вентиляционный воздух можно отдельно подавать в пространство или подключать к фанкойлам. Основными типами фанкойлов являются двух- или четырехтрубные системы, как показано на Рисунке 10.
Рис. 10.
Система HVAC «воздух-вода» с использованием фанкойлов с конфигурацией из 4 труб.
6.3.2. Индукционные блоки
Индукционные блоки внешне похожи на фанкойлы, но отличаются внутренне. Индукционный блок индуцирует воздушный поток в помещении через шкаф, используя высокоскоростной воздушный поток от центрального кондиционера, который заменяет принудительную конвекцию вентилятора в фанкойле индукционным эффектом или эффектом плавучести индукционного блока, так как показано на рисунке 11.Это может быть выполнено путем смешивания первичного воздуха из центрального блока и вторичного воздуха из комнаты для получения подходящего и кондиционированного воздуха в комнате / зоне.
Рисунок 11.
Система ОВКВ воздух-вода с использованием индукционных блоков.
6.4. Водяные тепловые насосы
Водяные тепловые насосы используются для значительной экономии энергии в больших зданиях в экстремально холодную погоду [6]. В здании с различными зонами можно управлять несколькими отдельными тепловыми насосами, так как каждый тепловой насос может управляться в соответствии с контролем зоны.Контур централизованной циркуляции воды может использоваться как источник тепла и радиатор для тепловых насосов. Следовательно, тепловые насосы могут выступать в качестве основного источника отопления и охлаждения. Главный недостаток — отсутствие вентиляции воздуха, как у водопроводных систем, как у фанкойлов. Для процесса отопления бойлер или солнечные коллекторы будут использоваться для подачи тепла в циркуляцию воды, а градирня используется для отвода тепла, собираемого тепловыми насосами, в атмосферу. В этой системе не используются чиллеры или какие-либо холодильные системы.Если в здании требуется процесс нагрева для зон и процесса охлаждения для других зон одновременно, тепловой насос будет перераспределять тепло от одной части к другой без необходимости в работе котла или градирни,
6.5. Панели отопления и охлаждения
Панели отопления и охлаждения устанавливаются на полах, стенах или потолках, где они могут быть источником нагрева или охлаждения [7]. Их также можно назвать лучистыми панелями. Этот тип системы может быть сконструирован в виде труб или трубок, находящихся внутри поверхности, где охлаждающая или нагревающая среда циркулирует в трубках для охлаждения или нагрева поверхности.Трубки контактируют с прилегающей большой площадью поверхности для достижения желаемой температуры поверхности для процесса охлаждения и нагрева. Процесс теплопередачи происходит в основном за счет режима излучения между людьми и излучающими панелями и в режиме естественной конвекции между воздухом и панелями. Для излучающих панелей пола рекомендуется ограничение температуры в диапазоне 66–84 ° F, чтобы обеспечить тепловой комфорт для пассажиров (стандарт ASHRAE 55). Теплые потолочные или стеновые панели можно использовать для охлаждения и обогрева.Температура поверхности должна быть выше температуры точки росы по воздуху, чтобы избежать конденсации на поверхности во время процесса охлаждения. Кроме того, максимальная температура поверхности составляет 140 ° F для уровней потолка на высоте 10 футов и 180 ° F для уровней потолка на высоте 18 футов. Эта температура рекомендуется, чтобы избежать чрезмерного нагрева над головами людей.
Установка таких систем часто бывает дорогостоящей по сравнению с другими типами, упомянутыми выше, но они могут быть полезными и имеют более низкие эксплуатационные расходы, главным образом из-за ограничения температуры поверхности.Управляющий сигнал подается на термостат каждой зоны, чтобы управлять температурой среды для кондиционирования пространства. Используемая среда может представлять собой хладагент или воду, смешивающуюся с ингибированным гликолем (антифриз) вместо простой воды, чтобы предотвратить обледенение внутри трубок для процесса охлаждения. Основным преимуществом является отсутствие необходимости в пространстве, всего несколько дюймов для установки панелей и отсутствие скапливания грязи в стандартном потолке или воздуховодах. Существует множество дизайнов для производства привлекательных панелей.
7. Местные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Некоторые здания могут иметь несколько зон или большую единственную зону, для чего требуются центральные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для обслуживания и обеспечения потребностей в тепле [4, 5]. Однако в другом здании может быть одна зона, для которой необходимо оборудование, расположенное внутри самой зоны, например, небольшие дома и жилые квартиры. Этот тип системы считается локальными системами HVAC, поскольку каждое оборудование обслуживает свою зону без пересечения границ с другими соседними зонами (например, с использованием кондиционера для охлаждения спальни или использования электрического обогревателя для гостиной).Следовательно, для одной зоны требуется только одна точка управления, подключенная к термостату, чтобы активировать локальную систему HVAC. В некоторых зданиях есть несколько локальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в качестве надлежащего оборудования, обслуживающего определенные отдельные зоны и контролируемого посредством одноточечного управления желаемой зоной. Однако эти локальные системы не подключены и не интегрированы с центральными системами, но по-прежнему являются частью больших систем HVAC, охватывающих все здание. Существует много типов локальных систем HVAC, как показано на рисунке 12.
Рисунок 12.
Горизонтальное иерархическое представление основных типов локальных систем HVAC.
7.1. Местные системы отопления
Для одной зоны потребуется полный, единый пакет системы отопления, который включает источник тепла и систему распределения. Некоторые примеры включают переносные электрические обогреватели, электрические резистивные плинтусы, камины и дровяные печи, а также инфракрасные обогреватели [8].
7.2. Местные системы охлаждения
Местные системы охлаждения могут включать активные системы, такие как системы кондиционирования воздуха, которые обеспечивают охлаждение, правильное распределение воздуха внутри зоны и контроль увлажнения, и естественные системы, такие как конвективное охлаждение в открытом окне, испарительное охлаждение в фонтанах [5 , 6].
7.3. Местные системы вентиляции
Местные системы вентиляции могут быть принудительными с использованием таких устройств, как оконный вентилятор, для обеспечения движения воздуха между наружным помещением и отдельной зоной без изменения теплового режима зоны. Другие системы, используемые для вентиляции, — это устройства для циркуляции воздуха, такие как настольные или лопастные вентиляторы, для повышения теплового комфорта в помещении, позволяя передавать тепло обычным способом [5, 6].
7.4. Местные системы кондиционирования воздуха
Локальные системы кондиционирования воздуха — это полный комплект, который может содержать источник охлаждения и нагрева, циркуляционный вентилятор, фильтр и устройства управления.Ниже перечислены три основных типа [5, 6].
7.4.1. Оконный кондиционер
Эта система представляет собой комплектное устройство, состоящее из парокомпрессионного холодильного цикла, который содержит компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, а также вентилятор, фильтр, систему управления и корпус. Оконные кондиционеры могут устанавливаться в оконных проемах или в оконных проемах в стенах и оконных проемах без использования воздуховодов и эффективно распределять охлаждающий или нагревающий воздух внутри кондиционируемого помещения.Кондиционер включает в себя испаритель и конденсатор, где конденсатор расположен вне помещения, а испаритель находится внутри помещения, однако он обслуживает всю отдельную зону с тепловыми требованиями. Процесс нагрева может быть достигнут путем добавления катушки электрического сопротивления в систему кондиционирования воздуха или реверсирования цикла охлаждения, чтобы он действовал как тепловой насос. Многие элементы дизайна созданы для обеспечения эстетической ценности и повышения качества и отклика.
7.4.2. Кондиционер унитарный
По оснащению аналогичен оконным кондиционерам, но предназначен для коммерческих зданий.Он устанавливается на внешней стене здания и, как правило, расположен рядом с пересечением пола и стены, как показано на Рисунке 13. Каждая отдельная зона будет содержать один унитарный кондиционер, как и в каждой комнате для гостей во многих отелях.
Рисунок 13.
Кондиционер унитарный.
7.4.3. Комбинированный кондиционер на крыше
Состоит из холодильного цикла с компрессией пара; источник тепла, такой как тепловой насос и электрическое сопротивление; обработчик воздуха, такой как заслонки, фильтр и вентилятор; и устройства управления, как показано на рисунке 14.Эта система может быть подключена к воздуховодам и обслуживать крупногабаритную отдельную зону, которую не обслуживают унитарные или оконные кондиционеры.
Рис. 14.
Компактный крышный кондиционер.
7,5. Сплит-системы
Сплит-системы содержат два центральных устройства [5, 6]: конденсатор, расположенный снаружи, и испаритель, расположенный в помещении. Два устройства соединены трубопроводом для линий хладагента и электропроводкой. Эта система решает некоторые проблемы небольших однозонных систем, поскольку расположение и установка оконных, унитарных или крышных кондиционеров может повлиять на эстетическую ценность и архитектурный дизайн здания.Сплит-системы могут содержать один конденсатор и подключаться к нескольким испарительным установкам для обслуживания нескольких зон, насколько это возможно, при одинаковых условиях или в разных условиях окружающей среды.
8. Выводы
В этой главе представлены типы систем HVAC. Системы HVAC имеют несколько требований, включая основное оборудование, такое как отопительное оборудование, охлаждающее оборудование и оборудование для доставки; необходимое пространство, такое как помещения HVAC, аппаратная и вертикальная шахта; распределение воздуха; и трубопровод.Типы систем HVAC можно разделить на центральные системы HVAC и локальные системы HVAC. Эта классификация зависит от типов зон и расположения оборудования HVAC. Центральные системы HVAC могут обслуживать несколько или отдельные зоны и располагаться вдали от здания, где необходимы распределительные устройства. Их также можно подразделить на воздушные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, воздушно-водяные системы, водные системы, тепловые насосы с водным источником и панельные системы отопления и охлаждения. Местные системы HVAC в основном размещаются внутри жилых помещений или рядом с ними и обслуживают одну единственную зону.Они состоят из местных систем отопления, местных систем кондиционирования, местных систем вентиляции и сплит-систем.
.