Гравитационная система отопления: достоинства и недостатки

На каком принципе работает гравитационная система отопления

Гравитационное отопление еще называют системой естественной циркуляции. Ее стали применять для обогрева домов с середины прошлого века. Сначала простое население не доверяло такому способу, но видя его безопасность и практичность, постепенно стали заменять кирпичные печи водяным отоплением.
Затем с появлением твердотопливных котлов необходимость в громоздких печах отпала вовсе. Гравитационная система отопления работает на простом принципе. Вода, находящаяся в котле, нагревается, и ее удельный вес становится меньше холодной. В результате этого она поднимается по вертикальному стояку до верхней точки системы. После этого остывающая вода начинает свое движение вниз, и чем сильнее она остывает, тем больше скорость ее движения. Создается поток в трубе, направленный к самой нижней точке. Этой точкой является обратная труба, вмонтированная в котел.
По мере движения от верха к низу вода проходит через радиаторы отопления, оставляя часть своего тепла в помещении. В процессе движения теплоносителя не участвует циркуляционный насос, делая эту систему независимой. Поэтому она не боится отключения электричества.
Расчет гравитационной системы отопления делается с учетом теплопотерь дома. Подсчитывается необходимая мощность отопительных приборов, и на этом основании выбирается котел. Он должен иметь запас по мощности в полтора раза.

Описание схемы

Для того чтобы работало подобное отопление, должны быть правильно подобраны соотношения труб, их диаметров и углов наклона. Кроме того, некоторые виды радиаторов в этой системе не используются.

Рассмотрим, из каких элементов состоит вся конструкция:
Твердотопливный котел. Заход воды в него должен находиться в самой низкой точке системы. Теоретически котел может быть также электрический или газовый, но на практике для подобных систем они не применяются.
Вертикальный стояк. Низ его соединен с подачей котла, а верх разветвляется. Одна часть соединяется с подающим трубопроводом, а вторая соединена с расширительным баком.
Расширительный бачок. В него переливаются излишки воды, которые образуются при расширении от нагрева.
Подающий трубопровод. Для того чтобы гравитационная система водяного отопления работала эффективно, трубопровод должен иметь нижний уклон. Величина его составляет 1-3 %. То есть на 1 метр трубы перепад должен составлять 1-3 сантиметра. Кроме этого, трубопровод по мере удаления от котла должен уменьшать диаметр. Для этого применяют трубы разного сечения.
Отопительные приборы. В качестве них устанавливают либо трубы большого диаметра, либо чугунные радиаторы М 140. Современные биметаллические и алюминиевые радиаторы ставить не рекомендуют. Они имеют малое проходное сечение. А поскольку давление в гравитационной системе отопления малое, то продавить теплоноситель через такие отопительные приборы сложнее. Скорость потока будет снижаться.
Обратный трубопровод. Так же, как и подающая труба, он имеет уклон, который позволяет воде свободно стекать в сторону котла.
Краны для слива и забора воды. Сливной кран устанавливается в самой низкой точке, непосредственно рядом с котлом. Кран для забора воды делается где удобно. Чаще всего это место, близкое к трубопроводу, который соединяется с системой.

Достоинства системы

Самое основное достоинство гравитационной системы отопления — это ее полная автономность. Ввиду простоты все ее элементы не требуют электричества. Другим ее плюсом является надежность, ведь чем система проще, тем меньше она требует обслуживания. Нельзя не отметить тот факт, что более низкое давление в гравитационной системе отопления представляет меньшую опасность.

Недостатки

Сторонники закрытых систем приводят массу недостатков гравитационного отопления. Многие из них выглядят надуманными, но все же их перечислим:
Некрасивый внешний вид. Подающие трубы большого диаметра проходят под потолком, нарушая эстетику помещения.
Сложность в монтаже. Здесь речь идет о том, что подающая и отводящая трубы ступенчато изменяют свой диаметр в зависимости от количества отопительных приборов. Кроме того, гравитационная система отопления частного дома выполняется из стальных труб, а они сложнее в установке.
Низкая эффективность. Считается, что закрытое отопление более экономичное, однако встречаются грамотно спроектированные системы естественной циркуляции, работающие не хуже.
Ограниченная площадь отопления. Гравитационная система хорошо работает на площадях до 200 кв. метров.
Ограниченная этажность. Подобное отопление не устанавливают в домах выше двух этажей.

Кроме перечисленного, гравитационное теплоснабжение максимум имеет 2 контура, тогда как в современных домах часто делают несколько контуров.

Отличия в работе твердотопливного котла

Сердцем любой отопительной системы является котел. Несмотря на то что можно устанавливать одинаковые модели, работа с разным типом отопления будет отличаться. Для нормальной работы котла температура водяной рубашки должна быть не ниже 55 °C. Если температура будет ниже, то в этом случае котел внутри будет покрываться дегтем и сажей, в результате чего КПД его будет снижаться. Его нужно будет постоянно очищать.
Чтобы этого не происходило, в закрытой системе на выходе из котла устанавливается трехходовой клапан, который гоняет теплоноситель по малому кругу, минуя отопительные приборы, до тех пор, пока не нагреется котел. Если температура начинает превышать 55 °C, то в этом случае клапан открывается, и начинается подмес воды в большой круг.
Трехходовой клапан для гравитационной системы отопления не требуется. Дело в том, что здесь циркуляция происходит не за счет насоса, а за счет нагрева воды, и пока она не нагреется до высокой температуры, движение не начинается. Топка котла в данном случае остается постоянно чистой. Трехходовой клапан не требуется, что удешевляет и упрощает систему и добавляет плюсов к ее достоинствам.

Безопасность отопления

Как упоминалось выше, давление в закрытой системе больше, чем в гравитационной. Поэтому в них применяется разный подход к обеспечению безопасности. В закрытом отоплении расширение теплоносителя компенсируется в расширительном баке с мембраной.

Он полностью герметичен и имеет регулировку. После превышения предельно допустимого давления в системе излишки теплоносителя, преодолевая сопротивление мембраны, уходят в бак.
Гравитационное отопление называется открытым по причине негерметичного расширительного бачка. Можно установить бак мембранного типа и сделать закрытую гравитационную систему отопления, но ее эффективность будет гораздо ниже, потому что повысится гидравлическое сопротивление.
Объем расширительного бака зависит от количества воды. Для расчета берется ее объем и умножается на коэффициент расширения, который зависит от температуры. К полученному результату добавляют 30 %.

Коэффициент выбирается согласно максимальной температуре, которую достигает вода.

Воздушные пробки и как с ними бороться

Для нормальной работы отопления необходимо, чтобы система была полностью заполнена теплоносителем. Присутствие воздуха категорически не допускается. Он может создать пробку, препятствующую прохождению воды. В этом случае температура водяной рубашки котла будет сильно отличаться от температуры отопительных приборов. Для удаления воздуха монтируются воздушные клапаны, краны Маевского. Они устанавливаются в верху отопительных приборов, а также на верхних участках системы.
Однако если гравитационное отопление имеет правильные уклоны подающих и отводящих труб, то никаких клапанов не требуется. Воздух в наклонном трубопроводе будет беспрепятственно подниматься к верхней точке системы, а там, как известно, находится открытый расширительный бак. Это также добавляет преимущество открытому отоплению, сокращая количество ненужных элементов.

Можно ли монтировать систему из полипропиленовых труб

Люди, делающие отопление самостоятельно, часто задумываются о том, можно ли сделать гравитационную систему отопления из полипропилена. Ведь пластиковые трубы монтировать легче. Здесь нет дорогих сварочных работ и стальных труб, а полипропилен может выдерживать высокие температуры. Можно ответить, что такое отопление будет работать. По крайней мере какое-то время. Затем эффективность начнет снижаться. В чем причина? Дело в уклонах подающей и отводящей труб, которые обеспечивают самотек воды.
Полипропилен имеет большее линейное расширение, нежели стальная труба. После многократных циклов нагревания горячей водой пластиковые трубы начнут провисать, нарушая необходимый уклон. В результате этого скорость потока если не прекратится, то значительно снизится, и придется задумываться об установке циркуляционного насоса.

Сложности установки гравитационной системы в двухэтажном доме

Гравитационная система отопления двухэтажного дома также может работать эффективно. Но монтаж ее значительно сложнее, чем для одноэтажного. Это связано с тем, что не всегда делают крыши чердачного типа. Если второй этаж представляет собой мансарду, то встает вопрос: куда девать расширительный бак, ведь он должен находиться на самом верху?
Вторая проблема, с которой придется столкнуться — это то, что окна первого и второго этажей не всегда находятся на одной оси, следовательно, верхние батареи невозможно соединить с нижними, проложив трубы кратчайшим путем. Это значит, что придется делать дополнительные повороты и изгибы, которые увеличат гидравлическое сопротивление в системе.
Третья проблема — криволинейность крыши, из-за которой, возможно, будет сложно выдержать правильные уклоны.

Советы по монтажу гравитационного отопления в двухэтажном доме

Большинство этих проблем можно решить на этапе проектирования дома. Также есть небольшой секрет того, как увеличить работоспособность отопления двухэтажного дома. Нужно отводящие трубы радиаторов, установленных на втором этаже, подключать напрямую к обратке первого этажа, а не делать обратку на втором.

Еще одна хитрость — это выполнить подающий и обратный трубопроводы из труб больших диаметров. Не менее 50 мм.

Нужен ли насос в самотечной системе отопления?

Иногда возникает вариант, когда отопление было неправильно смонтировано, и разница между температурой рубашки котла и обраткой очень велика. Горячий теплоноситель, не имея достаточного напора в трубах, остывает, не доходя до последних отопительных приборов. Все переделывать — трудоемкая работа. Как решить вопрос с минимальными затратами? Помочь может установка циркуляционного насоса в гравитационную систему отопления. Для этих целей изготавливается байпас, в который встраивается маломощный насос.

Большой мощности не требуется, поскольку при открытой системе дополнительный напор создается в стояке, выходящем из котла. Байпас нужен для того, чтобы оставить возможность работы без электричества. Он устанавливается на обратке перед котлом.

Как еще повысить эффективность

Казалось бы, система с естественной циркуляцией уже доведена до совершенства, и ничего повышающего эффективность придумать невозможно, но это не так. Можно значительно повысить удобство ее использования, увеличив время между топками котла. Для этого нужно установить котел большей мощности, чем требуется для отопления, а излишки тепла отводить в теплоаккумулятор.

Такой метод работает даже без использования циркуляционного насоса. Ведь горячий теплоноситель также может подниматься по стояку из теплоаккумулятора, в то время когда в котле прогорела закладка дров.
Источник: fb.ru

это определение, схема и расчет

Приветствую всех читателей моего блога! Сегодня в этой статье я расскажу вам о гравитационных системах отопления.

А конкретно о том, как они работают и где их целесообразно применять.

Постараюсь, как обычно, быть кратким, но информативным, чтобы без лишней «воды» дать вам основное, что нужно о них знать.

Для краткости я буду использовать либо жаргонизм «гравитационка», либо сокращение ГСО.

Делается это для того, чтобы не перегружать текст длинными словами. Итак, поехали!

Принцип работы гравитационной системы отопления

Гравитационная система водяного отопления

Гравитационная система отопления это наиболее архаичная система водяного отопления.

Впервые ее применили в первой половине 19 века для обогрева оранжерей.

Физический принцип ее действия основывается на том, что разогретая жидкость расширяется и меняется ее плотность (жидкость становится «легче»).

Внутри котла происходит разделение по плотности — нагретый теплоноситель поднимается по подающей магистрали, а холодный стремится вниз по обратной в сторону котла.

Из-за эффекта непрерывности струи начинается круговое движение жидкости — циркуляция.

Скорость циркуляции в ГСО зависит от разницы уровней (ниже на рисунке обозначено как H) центра нагрева (котла) и центра охлаждения (радиаторов).

Чем больше разница уровней, тем больше будет скорость жидкости внутри системы.

Устройство гравитационной системы отопления

Устроена ГСО достаточно просто. Чтобы не томить вас лишними словами сразу перейдем к рисунку:

Гравитационная система отопления с мембранным расширительным баком

На рисунке изображена двухтрубная гравитационная система (ранее я уже писал статью про двухтрубные и однотрубные системы рекомендую ее к прочтению).

В самой верхней точке системы располагают в классическом варианте расширительный бак открытого типа.

От котла вверх уходит подающая труба (на рисунке горячая магистраль), по которой разогретый теплоноситель идет к приборам отопления.

В них он остывает и идет обратно в котел по обратной трубе (на рисунке обратная магистраль).

В двухтрубной ГСО магистрали прокладываются с соблюдением уклонов.

У подающей магистрали уклоны делаются в сторону отопительных приборов, у обратной магистрали уклон идет в сторону котла.

Теперь давайте рассмотрим однотрубный вариант гравитационной системы отопления:

Гравитационная однотрубная система отопления

Работает однотрубная ГСО также, как и двухтрубная. Отличием здесь будет наличие разгонного коллектора — специальной трубы в, которой увеличивается скорость теплоносителя под действием силы тяжести.

Из-за последовательного прохождения радиаторов, температура теплоносителя снижается от начального радиатора к конечному.

Чтобы это компенсировать необходимо увеличивать количество секций у последних радиаторов, а это не всегда возможна из-за ограниченности пространства.

Возможен также вариант ГСО с мембранным расширительным баком вместо открытого.

В этом случае желательно, чтобы котел был рассчитан на давление 3 атмосферы, так как придется устанавливать группу безопасности на подающую магистраль.

Предохранительный клапан в стандартной группе безопасности как раз рассчитан на 3 атмосферы.

Если же ваш котел рассчитан на открытую систему (на давление 1 — 1,5 атм), то при установке мембранного бака и стандартной группы он может выйти из строя.

Мембранный расширительный бак может быть расположен в любом удобном месте ГСО, а в верхней точке системы необходимо установить воздухоотводчик.

Закрытая гравитационная система отопления

Давайте двигаться дальше. Поговорим о том, как рассчитывать гравитационную систему и как выбирать диаметр труб для нее.

Расчет гравитационной системы отопления

Расчет параметров гравитационной системы отопления

Если вы собрались сделать гравитационную систему отопления, то вам необходимо сделать хотя-бы минимум расчетов. А лучше вообще сделать полноценный проект.

Это будет идеал и если ваш бюджет потерпит такие траты, то я их весьма рекомендую.

Возможно уже на этапе проекта инженер выявит возможные сложности в реализации и вам удастся избежать переделок. Итак, давайте начнем рассматривать формулы!

Первая формула, которая нам понадобится:

p_ниж = p_вер + ρgh

Расшифровывается она следующим образом:

• p_ниж — давление на нижнем уровне.
• p_вер — давление на верхнем уровне.
• ρ — плотность жидкости.
• g — ускорение свободного падения 9,8 м/с².
• h — разность высот между уровнями.

По этой формуле определяется гидростатическое давление в системе отопления. Из нее следует очевидный вывод, что давление в системе будет тем больше, чем больше ее высота.

Но теплоноситель (в частном случае вода) циркулирует по ГСО  и этот момент учитывает равенство Бернулли, которое выглядит так:

p =  (ρv²/2) + ρgh

Уравнение Бернулли показывает, что полное давление зависит не только от высоты, но и от скорости движения жидкости в системе.

Однако, вклад гидродинамического давления в полное значительно меньше, чем гидростатического (менее 5%) поэтому им пренебрегают для простоты расчетов.

Как известно, циркуляция в ГСО происходит из-за разности давлений, создаваемых горячей и холодной водой.

Эта разность называется естественным циркуляционным давлением и вычисляется по следующей короткой и простой формуле:

Δp = p_хол — p_гор

 =  gh(ρ_хол — ρ_гор).

Расшифровывается это так:

Плотности воды при определенных значениях температуры являются справочными величинами, которые просто узнать из справочников.

Эта формула подходит для расчета естественного циркуляционного давления в одноэтажном доме, где имеется один центр охлаждения. в двухэтажном доме таких центров будет уже 2 и формула примет следующий вид:

Δp = g〈h2(ρ1 — ρ_г) + h3(ρ2 — ρ_г)〉,

где:

• h2, ρ1 — уровень центра охлаждения плотность воды на первом этаже.
• h3, ρ2 — уровень центра охлаждения плотность воды на втором этаже.

После расчета естественного циркуляционного давления необходимо рассчитать расход воды.

Делается это следующим образом:

G = Q/(C•Δt)

Расшифровка здесь такая:

• G — расход теплоносителя кг/сек.
• Q — количество теплоты, генерируемое котлом.
• С — удельная теплоемкость.
• Δt — разность температур между горячим и остывшим теплоносителем.

Для наглядности предлагаю посмотреть короткое видео с примером расчета ГСО:

Гравитационная система отопления: диаметры труб

При выборе труб нам необходимо, чтобы они обеспечивали необходимый расход воды, а естественного циркуляционного давления должно хватать для компенсации потерь на трение о стенки и преодоление местных сопротивлений (тройники, отводы, вентиля и так далее).

Падение давления, вызванное трением определяется по равенству Дарси Вейсбаха:

Здесь:

• ΔP — падение давления на участке трубопровода.
• λ — коэффициент потерь на трение по длине участка. Табличная величина.
• L — длина участка.
• D — диаметр трубы на участке.
• V — скорость жидкости в трубе.
• ρ — плотность жидкости.

Общие потери давления в системе будут определяться как сумма потерь на всех участках труб и местных сопротивлениях (потери в местных сопротивлениях находятся по формуле

ΔP_{арматура} = ξ*(v²ρ/2), где ξ — табличные коэффициенты).

Об этом я писал в своей статье, посвященной гидравлическим расчетам.

Для того, чтобы появилась циркуляция, естественное давление циркуляции должно превысить общие потери давления в ГСО:

Δp ≥ ΔP + ΔP_{арматура}

Для того, чтобы сэкономить время, строители давно разработали специальные таблицы, которым можно быстро выбрать необходимый диаметр трубы.

Скажу сразу, что в ГСО металлическая труба начинается от 50-го диаметра, а пластиковые трубы могут использоваться начиная от диаметра 63 мм.

Их самым главным недостатком будет их цена. Кроме того, есть определенные сложности с их монтажом.

Тут нужно будет привлекать опытного человека, который сможет соблюсти все уклоны и прочие нюансы системы.

Гравитационная система отопления: плюсы и минусы

Эта статья, конечно же, не претендует на полноту освещения вопроса и призвана дать читателю только начальные знания о гравитационных системах отопления. Поэтому прошу не судить строго.

Главным преимуществом такого отопления является его независимость от работы насосов и долговечность системы.

Ее наиболее удобно применять в глухих уголках нашей страны, где могут возникать долгие перебои с электроэнергией.

Главный недостаток ГСО — высока начальная стоимость материалов и сложности монтажа. Но долгий срок ее службы вполне все окупает.

На этом пока все, жду ваших вопросов в комментариях! Не забываем делиться статьей через социальные сети.

ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА ГРАВИТАЦИОННОГО ОТОПЛЕНИЯ? – Новый взгляд на гравитационное конвекционное отопление

Что такое гравитационная система отопления? Столетие назад все водные системы водяного отопления (горячая вода и пар) использовали свойства естественной гравитационной конвекции нагретой воды и водяного пара (пара) для распределения энергии. НЕ ТРЕБУЕТСЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ! По сути, это были однозонные системы, которые можно было регулировать только путем изменения подводимой энергии котла и выходного излучения с помощью регистровых заслонок или вентиляционных отверстий парового радиатора соответственно.

Вот пример: На следующем фото изображена оригинальная домашняя гравитационная система водяного отопления, установленная в 1890 году и до сих пор обеспечивающая стабильное и равномерное отопление в каждом уголке этого многоэтажного дома. Первоначально он работал на угле, но где-то в середине 20 века он был переведен на мазут, и с тех пор на нем было установлено несколько масляных горелок. Обратите внимание, что «Система управления» состоит из термостата наверху, масляной горелки и необходимого аквастата верхнего предела, прикрепленного к левой трубе гравитационного стояка. Вот и все! Владелец в настоящее время «рассматривает» модернизацию котла для очевидного повышения эффективности использования топлива.

Тремя (3) основными элементами любой системы водяного отопления являются производство тепла (котел), распределение энергии (циркуляционные насосы) и преобразование в тепло помещения (излучение). Из этих гидравлических распределений, как правило, меньше всего понимают, как правило, применяют неправильно и отчаянно нуждаются в пересмотре!

Внедрение электрических циркуляционных насосов (циркуляционных насосов) в конце 1920-х годов сделало возможным принудительное отопление горячей водой (FHW) и навсегда изменило гидравлическое распределение. Исчезли более крупные скошенные трубы (см. пример) и радиаторы, замененные зональным отоплением с помощью обычно меньших медных труб с ребристым плинтусом. Таким образом, несмотря на то, что естественная (гравитационная) конвекция лежит в основе всего гидронического распределения, ее преимущество никогда не учитывается в современной практике. Установлен обратный клапан, чтобы свести на нет его кажущиеся теперь нежелательными эффекты. Таким образом, теряется потенциально очень полезная и «бесплатная» естественная гравитационная конвекция.

Ранние электрические циркуляционные насосы (циркуляционные насосы) были большими, энергоемкими и состояли из отдельных компонентов, т. е. от двигателя к соединению с насосом. Мы, «старожилы», живо помним вышедшие из строя муфты разных типов, заклинившие и негерметичные насосы, дымящие моторы. Появление циркуляционных насосов с мокрым ротором было похоже на манну небесную: они уменьшили проблемы с циркуляционными насосами за счет увеличения срока службы и снижения энергопотребления.

Внедрение циркуляционных насосов Delta-T ECM вывело управление гидравлическим распределением на совершенно новый уровень сложности. Встроенные функции контрольно-измерительных приборов и отображение рабочих данных циркуляционных насосов delta-t обеспечивают нам идентификацию с конечными атрибутами и управление приложениями.

Наша работа была направлена ​​на оптимизацию этого врожденного, подавленного вклада естественной гравитационной конвекции как в экономию энергии при распределении, так и в функцию выборочного аварийного режима в водяном отоплении. Таким образом, Taco VT2218 Delta-T ECM Circulator был решающим инструментом в разработке нашего «Neo-Gravity Delta-T ECM Hydronic (FHW) Heating Appliance™» (патент США 10,69).0 356, Канада подала 2 964 131). Мы заявляем об оптимизации естественной гравитационной конвекции в нашем котле, околокотловых и распределительных трубопроводах с минимальными потребностями в энергии распределения за счет использования одного специального циркуляционного устройства Delta-T ECM Appliance Circulator. Ссылаясь на автомобильную аналогию, мы называем это «установкой автоматической коробки передач на котле™».

Этот интеллектуальный циркуляционный насос с регулируемой скоростью на практике фактически представляет собой гидравлическую трансмиссию с регулируемой скоростью.

А теперь вернемся к старой самотечной системе водяного отопления более века назад. Для сравнения, современные водяные системы отопления имеют меньший размер трубопровода с несколькими зонами для гибкости нагрева. В старых «гравитациях» использовались массивные чугунные котлы с трубами большего размера для регулирования подачи тепла, в противном случае управление было особенно затруднено при использовании твердого топлива, такого как дрова или уголь. Щедрый размер котла, размеры распределительных трубопроводов и радиационных элементов, гравитационная конвекция работали довольно хорошо, и снова без требований к мощности распределения!

Правильная обвязка современной системы FHW с использованием специального циркуляционного насоса с режимом Delta-T и дополнительными низкоэнергетическими шаровыми зональными клапанами дает отличные результаты! Переместите его на старую компоновку гравитационной системы, и вы функционально имитируете его работу, как показано на следующих рисунках.

Основное преимущество заключается в применении естественной гравитационной циркуляции (также известной как «свободная энергия») для современной модернизации. Похоже, мы утратили все другие навыки торговли в управлении гравитационной конвекцией или ее усилении. Никогда не уделяется внимание размещению, уплотнению и минимизации распределительных трубопроводов, в частности, в интересах «Матери-природы». Дополнительные преимущества доступны в схеме излучения за счет использования правильно подобранных и сконфигурированных рядов периметра и/или разделенных контуров излучения. Например, простое использование коленчатого фитинга 45° может сэкономить 30 % трубопровода и значительно снизить напор по сравнению с 9Разгон локтя 0°. Все эти увеличенные объемы труб и фитингов и давление напора снижают эффект естественной гравитационной конвекции, не говоря уже о значительном увеличении материалов, рабочей силы и энергии в течение всего срока службы, а также затрат на техническое обслуживание системы.

Наш циркуляционный насос с режимом Delta-T хорошо измеряет эффект напора с помощью индикатора мощности. Все наши отдельные специализированные системные циркуляторы Beta Site Appliance (в настоящее время до 3000 кв. футов конструкций) потребляют всего от 8 до 13 ватт распределительной мощности при типичном расходе 4 галлона в минуту при дельта-t (регулируемом) дифференциальном достижении 20°. Сравните это с минимальной мощностью 80 Вт для каждого современного циркуляционного насоса с фиксированной скоростью. Когда дельта-t стабилизируется, вы наблюдаете, как мощность циркуляции неуклонно снижается до половины или меньше, поскольку способствует естественная конвекция. Мы относимся к этому эффекту как к «гребле на каноэ по течению». Требуется гораздо меньше усилий….. и энергии! Наше устройство Delta-T ECM Circulator Appliance снижает типичные современные система потребности распределения энергии на 90% и более!

Taco недавно обновила свой VT2218HY1 Delta-T ECM Circulator до варианта VT2218HY2, видимым изменением стало добавление индикатора GPM на его дисплей. Новый клиент задал нам вопрос: «Мой циркуляционный насос говорит, что я обогреваю свой дом, используя до 2 галлонов в минуту (галлонов в минуту)… не может быть прав». Наше объяснение просто «это не так». Taco коррелирует поток (GPM) с доставкой (RPM циркулятора) в своей электронике. Любой гидронный циркуляционный улитка (крыльчатка) по своей конструкции имеет высокий байпас, являясь встроенным «водяным гребным насосом», а не насосом прямого вытеснения, согласно нашей предыдущей аналогии. Поэтому, когда мы используем и усиливаем гравитационную конвекцию, циркулятор не может обрабатывать этот дополнительный эффект потока. (Кстати, на самом деле это было от 4 до 6 галлонов в минуту.)

Вторичный эффект дельта-управляемой гравитационной конвекции ра изменение профиля нагрева, сглаживание колебаний амплитуды потребности и повышение комфорта. Некоторая наблюдаемая нами расширенная экономия топлива и заявления производителей о дельта-t, по-видимому, в значительной степени связаны с этим эффектом профилирования излучения. Еще одним фактором является более низкая рабочая температура системы за счет использования чугунного котла с очень большой массой по сравнению с современными установками с малой массой. Циклы работы горелки значительно реже, чем системы, которые они заменяют, что увеличивает срок службы компонентов и снижает затраты на техническое обслуживание. Также действует правило «три по цене одного», т. е. на каждые 3 градуса снижения рабочей температуры вы получаете один процент эффективности работы. Таким образом, наш минимум более 700 # «Железный зверь» прибора, построенный на котле Weil-McLain UO с коммерческим рейтингом (минимум 625 #), может увеличить его значение 87% AFUE до более чем 90%(?).

Личное наблюдение за чугунным котлом: за более чем шестьдесят пять лет работы водяных и паровых установок этот автор ни разу не заменил треснувший или поврежденный магнетитом чугунный котел «холодной сварки»! Возможно, обсуждение на другой день, но мы также «выплеснули ребенка (чугунный котел) вместе с водой из ванны», цитируя старую пословицу? Наш комментарий к недавнему Годовому отчету о котлах за 2019 год, похоже, подтверждает наше утверждение. Прочтите наш блог «Чтение между строк» ​​об этом отчете.

Наконец, сочетание более высокой тепловой массы котла с усиленной самотечной конвекцией существенно увеличивает непрерывность нагрева в режиме селективного отказа. Недавно и за четыре года до этого на нашем бета-сайте № 3 произошел аварийный сбой циркуляционного насоса. Последнее состояние перегрузки по току от скачка напряжения «защитило» его работу. В обоих случаях состояние не обнаруживалось в течение примерно 2-3 дней, несмотря на значительную потребность в отоплении. Ни отопление жилых помещений, ни косвенное производство ГВС не пострадали. В конечном итоге было отмечено снижение нагрева второго уровня, как и ранее. Клиент позвонил, и мы сбросили выключатель питания по телефону, чтобы решить проблему. Также следует отметить, что у нас не было обращений в службу поддержки, связанной с системой, за более чем пятьдесят пять (55) совокупных лет эксплуатации и 200 000 часов работы на наших контролируемых бета-сайтах устройств!

В заключение, современные эксцессы и неправильное применение гидронного распределения очень беспокоят автора. Если торговцы продвигают свои плодотворные усилия по прокладке распределительных трубопроводов в качестве мер по повышению эффективности, они в значительной степени заблуждаются и, возможно, даже лгут. Видеть, как клиенты с гордостью демонстрируют чрезмерно установленные системы или участвовать в конкурсах поставщиков на «самую красивую систему», особенно сбивает с толку. Торговая практика и, следовательно, восприятие потребителей должны быть пересмотрены. Мы продаем запчасти и работу… или производительность?

Возможно, настало время для нашего инженерного «приборного» подхода обуздать «Игровую площадку сантехника©». (KISS = Keep It Simple, Stupid?)

Обновлено 13.03.2023 P.D.M., старший

4 мая 2019 г. Отопление

900 02 Теги Прибор, Автоматическая коробка передач, Бойлер, Циркуляционный насос, Холодный впрыск, Конвекция, вариатор, Дельта-P, Дельта-T, Дельта-T ECM, Распределение, потребление энергии, чрезмерное количество трубопроводов, циркуляционный насос с фиксированной скоростью, экономия топлива, Гравитация, Гравитация Конвекция, Гравитация Система отопления, производство тепла, отопление, котел большой массы, гидроника, гидравлическое распределение, котел малой массы, смягчение магнетита, естественная конвекция, излучение, профиль излучения, охлаждение оборотной воды, патент США, что такое гравитационная система отопления?

Что такое гравитационные печи, настенные печи и напольные печи?

В H. L. Moe Co., Inc мы гордимся тем, что можем сделать для наших клиентов больше и больше, чем другие поставщики сантехники. Например, мы являемся одной из немногих компаний HVAC в Лос-Анджелесе, которые знают, как обращаться с гравитационными печами, настенными печами и напольными печами. Что такое гравитационные печи, стеновые печи и подовые печи? Продолжайте читать, чтобы узнать, что вам нужно знать, и не стесняйтесь звонить нашим квалифицированным специалистам в H.L. Moe Co., Inc для решения всех ваших основных задач по отоплению и охлаждению.

Гравитационные печи

Гравитационные печи были обычным явлением в зданиях с конца 1800-х до середины двадцатого века и до сих пор используются во многих домах в районе Лос-Анджелеса. Гравитационные печи, также известные как «печи-осьминоги», работают как большая печь. Этот тип оборудования поставляется с камерой для сжигания топлива для выработки тепла, которое затем передается через воздуховоды в ваш дом. Гравитационные печи не используют двигатель вентилятора для передачи тепла, вместо этого они полагаются на принцип подъема тепла — отсюда и название гравитационной печи. Вот почему гравитационные печи обычно устанавливаются в самой нижней точке дома (например, если у вас есть подвал, вероятно, именно там находится эта система). руки», которые простираются от гравитационных печей до воздуховодов собственности.

В дополнение к тому факту, что гравитационные печи традиционно используют уголь в качестве источника топлива, эти системы также вышли из моды, потому что они просто менее эффективны, чем современные отопительные агрегаты. Имейте в виду, что в Калифорнии в большинстве домов нет подвалов, поэтому вы обычно видите их только в старых домах. И хотя гравитационные печи совершенно безопасны в эксплуатации, некоторые старые модели были изготовлены из асбеста, что является еще одной причиной, по которой это оборудование с годами было в значительной степени снято с производства. В довершение всего, гравитационные печи также работают медленнее, чем большинство современных обогревателей, и они, как правило, несовместимы с центральными системами кондиционирования воздуха, что делает их установку неприемлемой для сегодняшних владельцев недвижимости.

Настенные печи

Настенные печи, также известные как настенные обогреватели, обычно устанавливаются в небольших помещениях. Они стали обычным явлением в 1950-х годах как альтернатива плинтусным и радиаторным системам отопления и использовались во многих небольших домах и квартирах по всей стране. Этот тип оборудования устанавливается непосредственно в стену и использует топливо для нагнетания теплого воздуха в окружающее пространство. Следовательно, они не требуют воздуховодов, как центральная система HVAC, и вентилируются либо непосредственно через внешнюю часть стены в одноэтажных домах, либо через потолок в многоэтажных домах.

Несмотря на то, что настенные печи чрезвычайно эффективны при обогреве небольших помещений и, как правило, менее дороги в установке и эксплуатации, чем системы центрального отопления, они требуют большей очистки, так как в них нет фильтра, поэтому вам придется позаботиться о внешней решетку на эти агрегаты самостоятельно. Кроме того, вокруг вашей настенной печи всегда должно быть трехфутовое окно, чтобы оно не стало пожароопасным. Кроме того, регулярное техническое обслуживание настенных печей необходимо для обеспечения их надлежащей вентиляции и отсутствия риска утечки природного газа и угарного газа.

Половые печи

Как и настенные печи, напольные печи представляют собой именно то, на что они похожи — печи, которые устанавливаются прямо в пол. Эти системы излучают тепло через решетку в полу, используя для работы пропан, природный газ или электричество. Существуют также системы геотермального пола, в которых используется ряд труб под полом для циркуляции горячей воды, которая затем нагревает людей или предметы в помещении, а не передает теплый воздух. Однако они немного отличаются от типа оборудования, на котором мы сосредоточены в этом блоге, а именно на системах с принудительной подачей воздуха.

В прошлом напольные печи обычно поставлялись только с настройками «вкл.» и «выкл.», что делало их менее энергоэффективными, чем современные системы центрального отопления. Как и настенные печи, они также в основном используются для обогрева одной комнаты за раз, что делает их лучшим выбором для небольших домов, в которых нет существующей сети воздуховодов. Если у вас есть напольная печь, вам всегда нужно быть начеку на наличие признаков утечки воды, а замена фильтра зимой каждые 30 дней необходима для успешной работы. Само собой разумеется, вы также должны держать все легковоспламеняющиеся материалы вдали от напольной печи. И, конечно же, хотя вы можете пылесосить решетки вашей напольной печи, когда она не работает, чтобы содержать ее в чистоте, убедитесь, что на ней ничего нет, когда она работает, и не допускайте детей и домашних животных к решетке пола во время работы. все время.

Что делать, если у вас самотечная, настенная или напольная печь

Как упоминалось выше, компания H.L. Moe Co., Inc. является одним из немногих поставщиков ОВКВ в регионе, который предлагает ремонт нагревателей для гравитационных печей, настенных печей, и напольные печи, поэтому, если вам нравится этот тип системы и вы хотите продолжать ее использовать, наши специалисты с радостью окажут вам необходимую помощь. В качестве альтернативы вы можете рассмотреть возможность установки современной печи или системы отопления, которая может лучше соответствовать вашим ежегодным потребностям.