Циркуляция теплоносителя в системе отопления

– Отопление – Общие рекомендации – Факторы, приводящие к поломке системы – Отопление и вентиляция зданий – Горячее водоснабжение  – Выбор метода разводки труб – Трубы в системе отопления – Качество системы отопления

 

Циркуляция теплоносителя в системе отопления.
Самым важным элементом системы с принудительной циркуляцией является насос, который заставляет двигаться (циркулировать) теплоноситель. Эти насосы так и называются – циркуляционные. Мощность насоса должна быть достаточной для преодоления сопротивления (трения) в трубе. Чем труба толще, тем меньше сопротивление и меньшая мощность насоса нужна. Но толстые трубы неудобны, некрасивы в комнатах и существенно дороже. В результате обычно соблюдают разумный баланс между диаметром труб и мощностью насоса.

Существуют точные расчеты для соблюдения соответствия между диаметром трубы, качеством и стоимостью отопительной системы. Практически же для бытовых систем отопления подходят всего 2-3 типа компактных циркуляционных насосов.

Что делает насос в системе отопления с принудительной циркуляцией?
Насос побуждает двигаться воду (теплоноситель) в системе отопления, преодолевая сопротивление в трубе. Он не должен рассчитываться из условия поднятия воды на высоту здания (самое распространенное заблуждение!). Сколько горячей воды в системе отопления поднялось, столько же холодной опустилось.

Система отопления всегда замкнута, теплоноситель движется по кругу. Попробуем привести пример. Если перевернуть велосипед и хорошенько крутануть колесо, оно может крутиться очень долго, если оно установлено на хорошем подшипнике. Его остановит только трение в подшипнике. В каждый момент времени у любого поднимающегося кусочка колеса есть симметричный уравновешивающий кусочек, опускающийся с противоположной стороны.

Вода в замкнутой системе отопления подобна такому колесу. Насос преодолевает только трение, и вода движется по кругу. Именно поэтому циркуляционные насосы для частного дома (т.е. для бытовых систем отопления) имеют небольшую мощность, и, следовательно, низкое электропотребление – около 100 ватт, как лампочка. Если насос выключить, то вода через какое-то время, как и вращающееся колесо, остановится, а если не выключать, то вода будет двигаться постоянно. На этом основана возможность управления подачей тепла от котла в радиаторы дома. Насос может быть включенным на полную мощность, либо быть выключенным, либо работать вполсилы.

Насосы немецких фирм Grundfos и Wilo, в основном используемые при монтаже бытовых систем отопления, имеют три ступени мощности. Это позволяет даже при отсутствии дополнительной автоматики управлять системой. Если в доме жарко, а насос работает в полную силу, можно уменьшить мощность насоса, поток теплоносителя в системе станет меньше, температура на отопительных приборах понизится.

Можно подключить насос к электролинии через термодатчик. Насос в этом случае будет автоматически включаться только тогда, когда температура в доме опустилась ниже желаемой. Такой датчик называют еще термостатом.

Устройство циркуляционного насоса

Как устроен и как монтируется циркуляционный насос?
Циркуляционный насос состоит из чугунного корпуса, внутри которого расположен ротор (вращающаяся часть) и насаженная на ротор крыльчатка. Ротор вращается – крыльчатка продвигает воду. Одно из основных правил монтажа насоса в системе: ось вращения ротора обязательно должна быть расположена горизонтально.

При правильном монтаже циркуляционные насосы практически бесшумны. Вы сможете определить, работает ли насос, только по легкой вибрации, когда дотронетесь до него рукой.

Системы с естественной циркуляцией

Что такое система с естественной циркуляцией?
В системе с естественной циркуляцией насоса нет. Роль насоса в ней выполняет сила, возникающая за счет разности плотности (веса) теплоносителя в подающей и обратной трубах. Как это происходит? Теплоноситель (например, вода) в котле нагревается. Плотность горячей воды меньше, т.е. она легче, чем холодная, и движется вверх по одной толстой трубе (подающему стояку). Затем горячая вода растекается по нескольким нисходящим трубам (обратным стоякам), “пронизывающим” здание, к отопительным приборам сверху вниз, и охлаждается, отдавая тепло. Плотность холодной воды увеличивается, вода тяжелеет и возвращается к котлу по обратному трубопроводу.

Циркуляция в такой системе возникает за счет разницы веса горячего теплоносителя в подающем стояке и холодного – после остывания в приборах и обратном трубопроводе. Чем больше диаметр вертикальных стояков, тем больше побудительная сила естественной циркуляции. При движении и вверх, и вниз вода преодолевает сопротивление в трубе (трение). Чем толще труба, тем меньше сопротивление. Труба толще – сопротивление меньше.

Что предпочесть?

Какая система лучше, с принудительной или естественной циркуляцией?
Выбирать Вам.
Система с принудительной циркуляцией более комфортна, теплом в такой системе можно управлять. Вы можете установить нужную вам температуру в каждой комнате, и она будет автоматически поддерживаться. Качество такой системы выше. Есть возможность скрыть все трубопроводы в пол или стены. Но эта система требует наличия электричества (или того, чтобы электричество не выключалось более чем на сутки.)

Система с естественной циркуляцией не поддается автоматическому регулированию, она “съедает” больше топлива и требует монтажа труб большого диаметра, которые несколько дороже и не очень эстетичны в интерьере. Регулировать такую систему можно обычно только вручную: пригасить горелку в котле, если в комнатах жарко, а когда станет холодно, снова увеличить огонь.
Если Вы хотите чаще общаться с Вашим котлом или Вас устраивает постоянный перегрев воздуха в комнатах или в Вашем доме очень часто и надолго выключается электричество, система с естественной циркуляцией – для Вас. Если же Вы предпочитаете удобное и комфортное отопление, выбирайте систему с принудительной циркуляцией.

Искусственная циркуляция в системе отопления дома

Для того чтобы система отопления работала максимально эффективно, необходимо обеспечить постоянную циркуляцию теплоносителя по трубам. В гравитационных (самотечных) системах этот результат достигается за счет температурного расширения теплоносителя – но, к сожалению, для таких систем характерны достаточно жесткие ограничения по масштабу и конфигурации.

Именно поэтому более распространенными являются системы с принудительной циркуляцией теплоносителя. В таких системах горячая вода (или жидкость, ее заменяющая) двигается под воздействием специальных насосов. Ниже мы проанализируем работу систем с искусственной циркуляцией, обращая внимание на их достоинства и недостатки.

Принцип работы систем с принудительной циркуляцией

Эффективность работы отопительной системы определяется целым рядом параметров. Сюда относятся и мощность котла, и тип используемых радиаторов, и особенности трубной разводки. Но в любом случае для того, чтобы система эффективно переносила тепло по всему дому, нужно обеспечить движение теплоносителя по трубам.

Системы с принудительной циркуляцией работают так:

• В систему встраивается специальный циркуляционный насос. Как правило, насос устанавливают на обратной трубе непосредственно перед котлом – так температурная нагрузка на крыльчатки насоса будет значительно меньше.
• Ассортимент циркуляционных насосов достаточно широк. Основные рабочие характеристики таких изделий – напор и пропускная способность. Так, например, циркуляционный насос Unipump UPC 25-40  обеспечивает напор до 4 м при пропускной способности до 3,5 кубометров в час.
• При включении насоса теплоноситель начинает движение по трубам. Чем интенсивнее движется теплоноситель, тем большее количество горячей воды за единицу времени проходит через радиаторы, и тем большее количество тепла они отдают в воздух.
• Регулируя работу насоса, мы можем управлять процессом отопления: если нам необходимо снизить температуру, то, помимо уменьшения нагрева теплоносителя, мы можем уменьшить интенсивность циркуляции.

Стоит иметь в виду, что циркуляционные насосы можно использовать и в системах самотечного типа. В этом случае насос выполняет дублирующую функцию: его включают, если нужно, чтобы теплоноситель циркулировал быстрее. При отключенном насосе система работает по принципу естественной циркуляции.

Варианты реализации системы

Системы с принудительной циркуляцией теплоносителя могут иметь самую разную конфигурацию. Расположение труб и радиаторов отопления, а также схема их подключения напрямую зависят от масштабов системы.

Как правило, в частных домах реализуют либо однотрубную, либо двухтрубную систему с искусственным движением теплоносителя:

1. Однотрубную систему чаще всего монтируют либо в производственных зданиях, либо в домах с небольшой площадью. В такой системе теплоноситель от котла отопления поступает в главную труб (стояк), а затем последовательно двигается по всем радиаторам. В зависимости от конфигурации однотрубные системы бывают вертикальными или горизонтальными. Основной минус такого решения – неравномерное распределение тепла: радиаторы, находящиеся ближе к котлу, прогреваются интенсивнее, чем те, которые расположены дальше.
2. Монтаж двухтрубных систем более затратен, ведь к каждому радиатору отопления необходимо подвести две отдельные трубы – прямую и обратную. Кроме того, при монтаже двухтрубной системы желательно использовать коллекторный узел, который обеспечит распределение теплоносителя – например, такой как коллектор распределительный для котла Дизайнсталь КК-40F/125/40/2. С другой стороны, при такой конфигурации отопительной системы решается проблема неравномерного прогрева радиаторов – ведь все устройства подключаются индивидуально.

Выбор типа системы зависит в первую очередь от особенностей помещения, в котором она будет монтироваться. Но в целом двухтрубный вариант более эффективен, хотя для его монтажа требуется больше времени, сил и средств.

Преимущества и недостатки

Плюсы

Для отопительных систем с принудительной циркуляцией теплоносителя характерны такие преимущества:

• Быстрый и относительно равномерный прогрев. Работа циркуляционного насоса обеспечивает эффективное перемещение теплоносителя по трубам, так что радиаторы получают достаточное количество тепла. При этом если необходимо быстро нагреть дом большой площади, остывший за время отсутствия владельцев, достаточно включить циркуляционный насос в более интенсивном режиме.
• Снижение нагрузки на котел. Циркуляция обеспечивает относительно небольшую разницу в температуре между подачей и обкаткой. Благодаря этому в котел не поступает холодная вода, и нагревательные элементы работают в более щадящем режиме.
• Снижение расхода топлива. Тепло от котла используется более эффективно, что позволяет экономить энергоресурсы. Это касается как электрических котлов, так и газовых, и даже твердотопливных устройств.
• Возможность использования труб малого диаметра. Наличие насоса в системе делает ненужной установку больших труб, без которых невозможно функционирование самотечной системы. Трубы отопительных контуров с принудительной циркуляцией можно скрыть в толще стяжки или замаскировать в стенах (в штробах или под пошивкой) — и диаметр, и расположение это позволяют.

Кроме того, возможность регулирования скорости циркуляции – это дополнительное преимущество, которое позволяет более эффективно управлять температурой внутри помещений.

Минусы

Ключевой недостаток систем с искусственной циркуляцией – это их зависимость от наличия электричества в сети. Если насос отключится на час-полтора, ничего страшного не произойдет. Но при длительном отключении температура снизится довольно сильно. И в ряде случаев это может спровоцировать промерзание отдельных участков трубопроводов. Выход из этой ситуации очевиден: для обеспечения работы насоса лучше иметь резервный источник питания, тем более что потребляют такие устройства относительно небольшое количество энергии.

Второй минус связан с затратами на покупку самого насоса. Но циркуляционное оборудование даже от производителей с мировыми именами стоит не так дорого, потому эти траты окупятся очень быстро, в первую очередь – за счет экономии на энергоносителях.

Подобрать оборудование для систем отопления с принудительной циркуляцией — модули быстрого монтажа, циркуляционные насосы, расширительный баки, трубы и т.д. – вам помогут консультации специалистов компании «Альфатэп». Кроме того, при необходимости сотрудники компании могут выполнить доставку и монтаж отопительного оборудования – для оформления заявки необходимо связаться с менеджером по телефону 8 (495) 109-00-95.

Что такое циркуляционные нагреватели? – Wattco

Циркуляционные нагреватели обычно используются для технологических жидкостей под давлением. Этот тип погружного нагревателя широко используется в различных отраслях промышленности, таких как хранение нефти, коммерческое пищевое оборудование или градирни. Производительность и эффективность циркуляционного нагревателя сравнимы с промышленными теплообменниками, поскольку они следуют аналогичному механизму теплообмена. Примеры используемых технологических жидкостей включают водяной пар, масло и другие газы под давлением. Одним из отличительных преимуществ циркуляционно-погружного типа является минимизация теплопотерь в ходе технологического процесса при сохранении высокой и эффективной скорости теплопередачи.

Уникальной особенностью нашего компактного циркуляционного нагревателя является то, что нагревательные элементы установлены внутри стального резервуара с хорошей изоляцией. Это изолированное пространство является ключом к повышению коэффициента теплопередачи, поскольку это предотвращает рассеивание тепла в окружающую среду, и, таким образом, изоляция минимизирует общие потери тепла. Нагреватель может быть установлен как с резьбовой пробкой, так и с погружным фланцем, в зависимости от желаемой рабочей среды. Циркуляционный нагреватель имеет два резьбовых патрубка, которые используются как входной и выходной потоки жидкости. Впускные и выпускные патрубки гарантированно совместимы со стандартными промышленными трубопроводами.

Другие характеристики, такие как материал оболочки или длина нагревательного элемента, также могут быть изменены по запросу в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Циркуляционный нагреватель может работать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении с целью максимизации эффективности теплопередачи в зависимости от применения.

Что такое циркуляционный нагреватель?

В этом типе погружного нагревателя используется тот же принцип, что и в кожухотрубном теплообменнике, в котором жидкости перемещаются по сосуду одноходовым или многоходовым потоком, при этом обеспечивая непрерывный теплообмен со средой трубной стороны. В отличие от технологических теплообменников, циркуляционные нагреватели не требуют внешней среды в качестве полезной, такой как пар или другие химические жидкости. Источник электроэнергии является единственной необходимой утилитой для погружного нагревателя. В процессе работы технологические жидкости или газы поступают на вход циркуляционного нагревателя, а среда принудительно проходит через нагревательные элементы и вытекает из выходного патрубка с заданной заданной температурой. В случае, если применение связано с тяжелыми жидкостями, используется циркуляционный насос, чтобы заставить поток двигаться вокруг нагревательных элементов, сохраняя при этом контакт с высоким постоянным тепловым потоком.

Чтобы максимизировать эффективность теплопередачи и свести к минимуму любые ненужные потери тепла, WATTCO ^TM предлагает индивидуальные конструкции на основе наших стандартных моделей, доступных в наших каталогах электронагревателей. Для специального промышленного применения по запросу могут быть установлены корпуса и клеммные коробки, такие как взрывозащищенные (NEMA тип 7), чтобы усилить защиту циркуляционного нагревателя и, что наиболее важно, вашей ценной среды. Если вы заинтересованы в приобретении циркуляционного нагревателя или рассматриваете альтернативный погружной нагреватель, не стесняйтесь обращаться в наш офис за помощью и консультацией.

Циркуляционные нагреватели | Электрический технологический циркуляционный нагреватель

Электрический технологический циркуляционный нагреватель используется в качестве трубопровода для облегчения потока технологической жидкости непосредственно над нагревательными элементами. Циркуляционные нагреватели нагревают различные жидкости от высокотемпературных газов до труднонагреваемых жидкостей.

Нагревательные элементы, сосуд, клеммные соединения и монтажные конструкции упакованы для быстрой установки. Нагреватели могут быть установлены горизонтально, вертикально или даже под наклоном для испарения жидкостей.

Конструктивные особенности

Крепление

Варианты монтажа включают седла, юбки, монтажные блоки, монтажные проушины, ножки, опорную плиту или их комбинацию.

Форсунки

В состав нагревателя могут входить несколько форсунок. Входной и выходной патрубки расположены так, что жидкость всегда обтекает нагретые участки элементов. Дополнительные сопла включают вентиляционные отверстия, соединения PSV и дренажи.

Датчик температуры также может быть размещен на входном патрубке, выходном патрубке или на обоих для контроля процесса. Датчики температуры включают защитную гильзу, которая может быть с резьбой NPT, приваренной враструб. Это идеальное решение для работы, где требуется «подключи и работай».

Позвольте Sigma Thermal смонтировать и предварительно смонтировать нагреватель и панель на общей раме. Остается только блок питания и соединительная трубка. Самый простой способ запустить обогреватель в кратчайшие сроки. Мы даже приедем и поможем вам запустить его.

Материалы Циркуляционные нагреватели

изготавливаются из различных материалов, включая углеродистую сталь, низкотемпературную углеродистую сталь, нержавеющую сталь серии 300 и материалы на основе никеля. Прокладки и болтовые соединения выбираются на основе требований процесса и конструкции.

Рейтинги

• Размер фланца от 150# до 2500#
• Фланцы с выступом и RTJ
• Имеются зажимные соединители
• 3000# и 6000# NPT и сварка враструб

Защита от коррозии

Защита от коррозии включает покрытие в соответствии со стандартной спецификацией Sigma Thermal или спецификацией заказчика.

Насосы

К любому циркуляционному нагревателю можно добавить насос. Будь то перекачка воды, масла или технологической жидкости, позвольте Sigma Thermal предоставить комплексное решение.

Сертификаты

• ASME Раздел VIII Разд. 1 КРН ПЭД

Типичные области применения

Циркуляционные нагреватели используются в различных отраслях промышленности и для нагрева жидкостей, поскольку они проходят непосредственно через нагревательные элементы через систему. Они могут использоваться как для газов и жидкостей под давлением, так и для газов и жидкостей. Типичные варианты использования включают:

• Нагрев и охлаждение реактора с рубашкой. Реакторы с кожухом часто должны достигать и поддерживать рабочую температуру до 800°F для обеспечения надлежащей работы. В некоторых случаях в рубашку встроена система циркуляционного нагрева для обеспечения контролируемой температуры реактора.
• Литье и экструзия. Операции формования и экструзии требуют точного и точного контроля температуры для обеспечения производства качественных изделий. Циркуляционные нагреватели помогают контролировать и регулировать температурный режим по мере необходимости.
• Работа с расплавленной солью. Расплавленные соли используются для хранения тепловой энергии и других высокотемпературных промышленных процессов. Они могут служить теплоносителем в циркуляционных системах отопления, получая тепло от системы и отдавая тепло в систему.

Приведенный выше список не является исчерпывающим. Циркуляционные нагреватели могут использоваться для многих других промышленных операций, таких как:

• Активация катализатора и осушение
• Нагрев раствора щелочи
• Предварительный нагрев и подогрев мазута/смазочного масла
• Нагрев технологического газа
• Перегрев пара

Ключевые особенности конструкции

При выборе циркуляционного нагревателя для применения необходимо учитывать множество факторов. Четыре ключевых элемента дизайна, которые следует учитывать, чтобы оборудование полностью соответствовало вашим потребностям:

1. Расход жидкости. Нагреватель должен быть рассчитан на объем или скорость потока жидкости, которую необходимо нагреть.
2. Температура процесса. Нагреватель должен иметь выходную мощность, необходимую для достижения желаемого повышения температуры (т. е. разницы между заданной температурой и начальной температурой).
3. Тепловые свойства. Нагреватель должен иметь удельную мощность, соответствующую тепловым и физическим свойствам жидкости.
4. След. Обогреватель должен соответствовать пространственным и другим физическим ограничениям в предполагаемом помещении.

Решения для циркуляционных нагревателей от Sigma Thermal

Хотите узнать больше о циркуляционных нагревателях? Свяжитесь с экспертами Sigma Thermal сегодня! Чтобы обсудить ваши системные требования и ограничения с одним из наших представителей, запросите предложение.