Подключение радиаторов отопления в частном доме

При устройстве систем отопления в частных домах в первую очередь определяется мощность котла и необходимая теплоотдача приборов отопления. Когда эти вопросы решены, остается их соединить с котлом трубопроводами для подачи теплоносителя. По этому поводу часто возникает вопрос, — какие схемы подключения радиаторов отопления используются в тех или иных случаях? Дать ответ на этот вопрос призвана наша статья.

Виды отопительных систем

По способу подачи теплоносителя к батареям все системы отопления делятся на:

• однотрубные;
• двухтрубные.

Оба типа успешно применяются в коттеджном строительстве, каждая из них хороша по-своему. По своей конструкции двухтрубные схемы бывают с нижней и верхней разводкой, но чаще всего принимается нижняя разводка отопления в частном доме, так как она более пpaктична и ее удобнее сделать скрытой. Теплоноситель от котла к батареям и обратно может двигаться самотеком либо циркулировать принудительно, побуждаемый постоянно работающим насосом. Рассмотрим способы подключения радиаторов отопления.

Однотрубная схема подключения радиаторов

Подобные системы применяются очень давно и имеют свои неоспоримые преимущества. Простыми словами, однотрубная схема подключения – это когда одна труба с теплоносителем прокладывается через все помещения и представляет собой замкнутый контур, все подводки к приборам отопления подключаются к ней, как показано на рисунке:

Подключение радиаторов к однотрубной системе отопления

Следует сказать, что при однотрубной схеме отопления существует немало вариантов присоединения радиаторов, мы приводим наиболее популярные из них. В данной схеме используется принудительная циркуляция воды в сети, а подводки к батареям присоединены снизу. Такая схема носит название «ленинградка» и является наиболее экономичным вариантом в плане экономии материалов и простоты производства монтажных работ. Но если таким способом подключить батареи, то они будут прогреваться неравномерно, соответственно, теплоотдача приборов будет снижена. По этой причине более распространен диагональный метод с протоком теплоносителя сверху вниз, изображенный на рисунке:

Схема диагонального подключения батарей

В двух— и трехэтажных домах может применяться однотрубная система с вертикальными стояками. Подающий стояк располагается ближе к котлу и пронизывает перекрытие. От него запитаны ветки 1 и 2 этажа, что потом сходятся обратно ко второму стояку:

В данном случае можно применить как диагональные, так и нижние способы подключения радиаторов. Последние, невзирая на пониженную теплоотдачу приборов отопления, пользуются спросом, поскольку лучше вписываются в интерьер любого помещения.

Если же помещений на всех этажах много, то для организации их обогрева подойдет схема с верхней разводкой, где подающий коллектор прокладывается в чердачном прострaнcтве, а в каждой комнате или смежной с ней располагается стояк. Горизонтальные ветви отсутствуют, здесь применяется боковое подключение радиатора непосредственно к стояку. Кроме того, вертикальные стояки можно выполнить 2 разновидностей: проточные и с байпасами. Обычно рекомендуется в подобных системах использовать байпасы:

Как уже было сказано, однотрубные системы проще в монтаже и экономнее по материалам, но они имеют ряд недостатков:

1. Нужен точный гидравлический расчет и подбор секций в зависимости от того, какие выбраны варианты подключения радиаторов. Если это сделать спустя рукава, то сбалансировать систему будет очень трудно, особенно в условиях двухэтажного дома. Это приведет к неэффективной и неэкономичной работе схемы обогрева жилища.

2. На каждую ветку нельзя установить много батарей. Каждая последующая получает все более холодный теплоноситель и последние придется делать с большим количеством секций. Идеальный вариант установки – 3—4 шт на каждую ветку.

3. Усложнено автоматическое регулирование температуры воздуха. Термоголовка, установленная на первом приборе, будет влиять на работу последующего отопительного прибора и так далее.

Напрашивается следующий вывод: место устройства для однотрубной системы – это небольшие здания с малым числом помещений, в них и «ленинградка», и прочие схемы будут работать идеально. Главное, правильно все рассчитать и подобрать количество секций радиаторов.

Двухтрубная схема подключения радиаторов

В этих системах каждый водяной обогреватель присоединяется к 2 отдельным трубопроводам, проходящим через помещения. То есть, одна подводка подключается к подающей магистрали, а вторая – к обратной. Самая распространенная двухтрубная схема подключения с котлом и попутным движением воды в обратной магистрали представлена на рисунке:

Подключение радиаторов к двухтрубной системе отопления

Схема с попутным движением теплоносителя – один из оптимальных вариантов, поскольку она гидравлически уравновешена изначально. Путь, что преодолевает вода в подающей трубе, равен длине обратного трубопровода и их гидравлическое сопротивление одинаково. При этом предпочтительнее использовать диагональный способ подключения батарей.

Данные схемы бывают и тупиковыми. Тогда остывший теплоноситель от последнего прибора в цепочке проделывает самый длинный путь, а от первого – самый короткий, что хорошо видно на схеме:

Здесь требуется балансировка путем регулирования подачи горячей воды в каждую батарею посредством кранов либо термостатических клапанов.

Нельзя не сказать о двухтрубных самотечных системах с верхней разводкой, чья работа основана на принципе конвекции и выполняется диагональное подключение радиаторов. Ее главное достоинство – энергонезависимость, а область применения – жилые дома небольшой площади и этажностью не выше двух. Недостаток же – большая материалоемкость вследствие увеличенных диаметров труб, а также верхнее подсоединение, что выглядит не всегда эстетично.

Сфера применения данной схемы очень широкая, двухтрубная система отопления применяется в зданиях любого назначения, а в индивидуальных коттеджах и подавно. Единственный ее недостаток – более высокая материалоемкость и сложность сборки с лихвой компенсируется многочисленными достоинствами:

• Возможность устройства как самотечной системы, так и сети с принудительной циркуляцией воды.
• Гибкость. Схема без проблем подбирается для строений любой сложности.
• На одну ветку ставится 8—10 батарей без дополнительных гидравлических регуляторов.
• Поскольку подключения к двухтрубной системе осуществляются отдельно подача и обратка, то работа радиаторных термостатических клапанов не влияет на другие приборы, а значит, можно организовать автоматическое регулирование обогрева дома.

О присоединении батарей к трубопроводам

Если раньше выбор отопительных приборов и аксессуаров к ним был невелик, то сейчас на рынке есть достаточно новинок, что заставляют выглядеть наши инженерные сети эстетичнее. Сейчас к каждому изделию можно приобрести симпатичный набор для подключения батарей, в него может входить множество полезных аксессуаров: вентили, клапаны, термоголовки и прочие элементы для быстрой и удобной сборки обогревателя.

Например, комплект для подключения радиаторов отопления, включающий в себя целый узел с регулировочной арматурой. Он актуален при боковом подключении прибора к сети и дополнительно снабжен клапаном для термоголовки:

Большую популярность приобрели также алюминиевые и биметаллические радиаторы с нижним подключением подающего и обратного трубопроводов. Подобные изделия создаются для подсоединения к проложенным скрыто в полу трубам и стоимость их дороже обычных. Несмотря на это данные приборы монтируют совместно с открыто проложенными трубопроводами, добавляя фирменный узел нижнего подключения, как показано ниже.

Конструкция батарей имеет одну особенность: вода сначала проходит путь снизу вверх по первой секции, а затем уже растекается по всем остальным, как и при обычном верхнем присоединении, что очень удобно. Но в то же время радиаторы с нижней подводкой имеют такой недостаток, как некорректная регулировка от термоголовки. Поставить-то ее можно, но элемент будет реагировать на температуру воздуха у самого пола.

Заключение

Выбор схемы подключения котла к отопительным приборам – вопрос непростой. Если в небольшом одноэтажном доме вы еще можете самостоятельно начертить схему, подобрать радиаторы и комплекты подключения к ним, то в более сложных случаях все же рекомендуется это делать с помощью специалиста.



ТОП-16 лучших газовых колонок: рейтинг надежности и качества 2019 года, обзор популярных моделей для частного дома и отзывы специалистов

Из данной статьи вы узнаете о самых лучших газовых колонках и ознакомитесь с популярными производителями, а также какую выбрать с модуляцией пламени.

Обзор ТОП-16 моделей по надежности и качеству для частного дома и отзывы специалистов….

22 02 2023 22:38:20

Неисправности котлов Бакси: ошибки, причины, методы устранения неполадок

Основные неисправности котла Baxi. Ошибка Е01, Е02. Причины, ремонт и методы устранения своими руками. Не включается, не загорается горелка, котел не греет воду…

21 02 2023 6:43:58

Лучевая система отопления частного дома своими руками

Как устроена и функционирует лучевая система отопления. Ее преимущества и недостатки по сравнению с другими схемами. Рекомендации по выполнению монтажа….

20 02 2023 14:13:37

Ремонт фундамента винтовыми сваями: замена, перенос, реконструкция, демонтаж старого основания вашего дома, а также отзывы

В данной статье вы ознакомитесь с технологией ремонта фундамента винтовыми сваями, а именно с: заменой, переносом, реконструкцией и демонтажем старого основания вашего дачного дома, а также сможете почитать отзывы.

…

19 02 2023 9:16:15

Плоская кровля с внутренним водостоком: расчет, устройство воронки и элементы, СНиП установки в многоэтажном доме

В этой статье мы расскажем о устройстве плоской кровли с внутренним водостоком, из каких элементов устроена водосточная система (воронки и т.д.), СНиП для установки в многоэтажных зданиях и как произвести расчет для частного дома….

18 02 2023 22:54:12

Расход дров в твердотопливном и пиролизном котле на отопление дома, расчет

Как правильно определить расход дров на отопление в кубометрах. Сбор исходных данных для вычислений, порядок расчета, перевод «чистых» кубов в складочные….

17 02 2023 7:27:34

Дымоход для твердотопливного котла: конструкция и расчет

Недостатки и достоинства, которыми обладают кирпичный и стальной дымоход для твердотопливного котла. Рекомендации по доработке и новому строительству газоходов, а также их подключению к отопительному оборудованию. …

16 02 2023 21:51:57

Газовый водогрейный котел для отопления частного дома

Классификация современных газовых водогрейных котлов по технологии производства тепловой энергии. Описание конструкции и принципа работы существующих видов теплогенераторов….

15 02 2023 18:21:38

Цокольный сайдинг под кирпич: описание, технические хаpaктеристики, виды, а так же подробный монтаж

В данной статье вы узнаете что представляет из себя цокольный сайдинг под кирпич, узнаете о его плюсах и минусах, о его технических хаpaктеристиках, видах, фирмах-производителях, а так же мы расскажем вам как производится его монтаж….

14 02 2023 2:13:28

Сайдинг размеры (ширина, длина, толщина, форма, вес и площадь панели) для наружных работ

В данной статье вы узнаете каких размеров бывает сайдинг для наружных работ, узнаете о длине панелей, толщине, ширине, весе, форме и площади различных сайдингов. …

13 02 2023 10:17:57

Выбираем дровяной котел длительного горения с водяным контуром

Обзор и виды котлов длительного горения на дровах с водяным контуром для отопления. Пиролизные котлы, цена, производители и модели. Преимущества и недостатки. Технические хаpaктеристики и отзывы покупателей….

12 02 2023 23:40:29

Краска для батарей отопления без запаха

Какая нужна краска для батарей отопления и какими составами лучше не пользоваться. Виды покрытий, их хаpaктеристики и преимущества. Рекомендации по окрашиванию радиаторов….

11 02 2023 19:43:33

Газовые котлы BAXI: обзор, устройство, технические хаpaктеристики

Подробный обзор настенных одноконтурных и двухконтурных газовых котлов Baxi: отзывы, инструкция, устройство, технические хаpaктеристики, преимущества и недостатки…

10 02 2023 19:40:47

ТОП-10 лучших газовых проточных водонагревателей: рейтинг надежности 2019 года, обзор популярных моделей и какой выбрать

Из данной статьи вы узнаете о лучших газовых проточных водонагревателях и ознакомитесь с популярными производителями, а также какой выбрать. Обзор ТОП-10 моделей по надежности с описанием достоинств и недостатков….

09 02 2023 2:20:28

Заглубленный ленточный фундамент: достоинства и недостатки + его устройство и пошаговая инструкция монтажа своими руками

В данной статье вы узнаете о плюсах и минусах заглубленного ленточного фундамента, узнаете каково его устройство, а так же предоставим вам пошаговую инструкцию монтажа своими руками и в каких случаях стоит использовать данный вид фундамента….

08 02 2023 1:23:45

Канализационный септик Тритон для частного дома

Канализационный септик Тритон будет идеальным вариантом для выполнения автономной канализационной системы. Оборудование можно установить на даче, а также возле загородного дома ……

07 02 2023 22:22:51

Настенный газовый котел Bosch: инструкция по экпслуатации одноконтруных и двухконтурных отопительных моделей

В данной статье вы узнаете о достоинствах и недостатках настенных газовых котлов Bosch, а так же мы предоставим вам инструкцию по эксплуатации двухконтурных и одноконтурных отопительных моделей.

…

06 02 2023 1:11:45

Чем покрасить блок-хаус снаружи дома и как правильно выбрать краску для фасада

В этой статье мы поговорим о том, чем покрасить блок-хаус снаружи дома и как выбрать краску для наружной отделки. Выясним, чем лучше покрыть и обработать панели + как правильно произвести покраску и шлифовку поверхности….

05 02 2023 2:42:21

Выбираем теплоноситель для системы отопления: особенности, свойства, хаpaктеристики

Выбор теплоносителя для системы отопления: пропиленгликоль, этиленгликоль, глицерин. Расчет, подбор и заливка незамерзающей жидкости: -30 или – 65 °С, Диксис, Теплый Дом, Термагент, Термос….

04 02 2023 7:24:25

Гидроизоляция крыши дома под металлочерепицу и профнастил: как выбрать гидроизоляцию для холодной кровли

Подробная схема изоляции кровли под металлочерепицу и профнастил. В этой статье вы узнаете, как выбрать изоляцию для мансардной кровли, а так же нужна ли изоляция под холодную кровлю. Расскажем о том, можно можно ли крыть крышу профнастилом без изоляции и рассмотрим, какой изоляционный материал лучше для металлической крыши….

03 02 2023 6:19:40

Белый облицовочный кирпич: описание, технические хаpaктеристики, виды + фото домов

В данной статье вы узнаете, что представляет из себя белый облицовочный кирпич, какие у него технические хаpaктеристики, а так же вы узнаете каких видов он бывает и предоставим вам фото домов с таким кирпичом….

02 02 2023 9:42:34

Защита твердотопливного котла от перегрева и конденсата, дутьевой вентилятор для котла

Как осуществляется защита твердотопливного котла от перегрева и образования конденсата в топке. Различные схемы обвязки теплогенератора, их преимущества….

01 02 2023 10:59:31

Ремонт штукатурки фасада: технология и способы исправления дефектов фасадного декоративного покрытия

В этой статье мы поговорим о ремонте штукатурки фасада и технологиях исправления различных дефектов фасадного декоративного покрытия. …

31 01 2023 7:22:49

Монтаж цокольного сайдинга своими руками: как производится отделка и как правильно крепить обшивку к цоколю дома

В данной статье вы узнаете, как производится монтаж цокольного сайдинга своими руками, как крепится цоколь к фундаменту дома, узнаете как производится установка обрешетки, а так же мы расскажем вам о порядке отделки и обшивки сайдингом….

30 01 2023 17:58:15

Как крепить снегозадержатели на металлочерепицу – подробная схема установки трубчатых и других систем задержания снега

Полная инструкция о установке снегодержателей. В этой статье вы узнаете, как установить снегозадержатели на металлочерепицу, какие существуют виды систем задержания снега, способах крепления и монтажа. Подробно поговорим о трубчатых и уголковых снегозадержателях, их достоинствах и недостатках….

29 01 2023 10:40:26

Запopно регулирующая арматура для отопления, шаровые краны

Какая бывает регулирующая и запopная арматура для отопления. Устройство, виды и сфера применения для различных элементов управления теплоносителем….

28 01 2023 11:38:51

Облицовка фасада камнем: наружная отделка частного дома декоративным камнем при помощи морозостойкого клея

В данной статье вы узнаете, как производится облицовка фасада камнем, как правильно отделать наружные стены частного дома декоративным камнем, при помощи морозостойкого клея и расскажем вам как производится монтаж и крепление материала к фронтону….

27 01 2023 19:55:51

Однотрубная или двухтрубная система отопления, плюсы и минусы, отличие

Что лучше – однотрубная или двухтрубная система отопления. Преимущества и недостатки каждой схемы, рекомендации по реконструкции….

26 01 2023 2:23:15

Облицовочный кирпич для фасада: варианты отделки частных одноэтажных и двухэтажных домов с помощью разных цветов + фото

В данной статье мы покажем вам современные варианты отделки фасада частного дома облицовочным кирпичом, вы увидите фото различных видов дизайна одноэтажных и двухэтажных домов разных цветов. …

25 01 2023 6:12:15

Газовый котел Buderus Logamax u072 24k (настенный): инструкция, настройка, технические хаpaктеристики и отзывы о приборе

В данной статье вы познакомитесь с настенным газовым котлом Buderus Logamax u072 24k, узнаете его устройство, технические хаpaктеристики, а также найдете инструкцию по настройке (обслуживанию) и отзывы владельцев о данном приборе….

24 01 2023 7:40:37

Виды фасадных панелей для наружной отделки дома: какие панели для фасада бывают и какие лучше выбрать

В этой статье мы рассмотрим основные виды фасадных панелей для наружной отделки дома, узнаем, как панели бывают и какие лучше выбрать – под камень, пластик или кирпич?…

23 01 2023 20:11:20

Утепление стен пенопластом своими руками: технология теплоизоляции наружных стен, расчет толщины и размеров утеплителя снаружи, плотность и виды материала

Технология утепления стен пенопластом своими руками – поговорим о теплоизоляции наружных стен, расчете толщины и размеров утеплителя, какая плотность и какой вид утеплителя подходит для установки снаружи. Как выбрать пенопласт и какой расход материалов при утеплении….

22 01 2023 0:15:26

Какой водонагреватель лучше выбрать

Установки подразделяют на два вида: электрические и газовые. Такие системы очень удобны и просты в эксплуатации. Модельный ряд разных типов водонагревателей позволит выбрать бойлер, в зависимости от нужного объема потрeбляемой воды и энергоресурсов для ее нагрева ……

21 01 2023 14:50:50

Отопление загородного дома: варианты решения проблемы

Какое отопление выбрать для частного дома или гаража, какое оборудование лучше подходит для обогрева квартиры или коттеджа? Для того, чтобы определиться, нужно рассмотреть основные виды систем отопления. И так ……

20 01 2023 19:30:54

Дровяные печи для бани с баком для воды: стальные, кирпичные, сделанные своими руками

Какие существуют дровяные печи для бани с баком для воды, их достоинства и недостатки. Виды нагревательных емкостей по способу размещения….

19 01 2023 10:19:37

Расчет тепловой нагрузки на отопление здания

Какие нагрузки на отопление дома должен учесть тепловой расчет. Определение расходов тепла на компенсацию потерь через наружные стены, вентиляцию и ГВС….

18 01 2023 12:39:11

Чем можно обшить дом снаружи кроме сайдинга? Достоинства и недостатки всех аналогов

В данной статье вы узнаете чем можно обшить дом снаружи кроме сайдинга, узнаете о всех достоинствах и недостатках каждого из видов-аналогов и сможете подобрать себе аналог по своему вкусу….

17 01 2023 2:57:34

Двухконтурный электрический котел для отопления частного дома

Описание устройства и принципа действия двухконтурного электрического котла. Виды теплогенераторов с контуром ГВС, их конструктивные особенности и недостатки при эксплуатации….

16 01 2023 6:56:14

Выбираем чудо печь на солярке: отзывы, цены

Разберем один из самых простых и экономичных вариантов обогрева жилья на примере чудо-печи на дизельном топливе или солярке, рассмотрим принцип работы, как правильно использовать. ..

15 01 2023 22:28:48

Натуральный камень для облицовки фасада: технология отделки фасадных элементов при помощи декоративного и природного камня

В данной статье вы узнаете, что из себя представляет натуральный камень для облицовки фасада, узнаете о технологии монтажа и отделки фасадных элементов декоративного и природного камня….

14 01 2023 22:47:40

Какой утеплитель лучше выбрать для стен дома

Теплоизоляция помещения напрямую зависит от выбранного вами утеплителя. Утеплению подлежат не только стены жилых помещений, но и цокольные, чердачные перекрытия ……

13 01 2023 13:58:21

Выбираем счетчики воды фирмы Itelma

Подробный обзор и описание модификаций счетчиков воды Ителма. Технические хаpaктеристики счетчиков, преимущества и недостатки. Как правильно подобрать счетчик…

12 01 2023 22:56:39

Размеры винилового сайдинга (длина, ширина, толщина) и его технические хаpaктеристики

В данной статье вы узнаете каких размеров бывает виниловый сайдинг, какие технические хаpaктеристики он имеет и какова длина панелей сайдинга, а так же подробно узнаете об основных фирмах производителях сайдинга. …

11 01 2023 2:59:12

Кирпичный отопительный щиток своими руками: порядовка, схема конструкции для печей

Что такое кирпичный отопительный щиток и для чего он нужен. Устройство и схемы различных щитков. Рекомендации по выполнению кладки….

10 01 2023 4:55:54

Чугунные радиаторы отопления российского производства: купить долговечные батареи

Подробный обзор, технические хаpaктеристики чугунных радиаторов отопления российского и импортного производства. Стоит ли сейчас покупать чугунные радиаторы МС-140?…

09 01 2023 6:49:30

Сайдинг из ДПК: плюсы и минусы, технические хаpaктеристики, виды, а так же основные моменты монтажа

В данной статье вы узнаете что представляет собой сайдинг из ДПК, каковы его технические хаpaктеристики, плюсы и минусы, узнаете каких видов он бывает, а так же мы расскажем вам о основных моментах монтажа….

08 01 2023 9:12:16

Твердотопливные отопительные котлы с водяным контуром

Обзор и описание бытовых отопительных котлов с водяным контуром для отопления загородного дома. …

07 01 2023 22:23:39

Ремонт в ванной комнате: с чего начать и как лучше сделать

С чего начать ремонт в ванной? Монтаж водопровода. Установка труб для отопления и канализации. Монтаж вентиляционной системы. Как спрятать трубы. Электрика в ванной….

06 01 2023 7:44:43

Немецкие стальные радиаторы Зендер (Zehnder)

В классическом исполнении радиаторы Zehnder представлены моделью Charleston, внутренняя резьба которой – ½. Здесь возможно боковое либо нижнее подключение, а также эти радиаторы исполняются или в угловом варианте, или в радиусном. Модель Excelsior поражает своей элегантностью. Эти овальные стройные трубы гармонично дополняют дизайн помещения. Радиаторы могут быть двухтрубчатыми либо же однотрубчатыми, иметь длину 120 – 3000 мм, высоту в диапазоне 400 – 2500 мм, глубину 149 или 92 мм….

05 01 2023 20:21:34

Печи Кузнецова: чертежи и порядовки печей из кирпича

В печах Кузнецова была усовершенствована система движения газов. Теплый воздух должен сохранить тепло, а холодный выйти наружу. Данные печки стали называть “колпаковыми”, поскольку внутри них образовывался, так называемый колпак – тепло выделяемое пламенем и нижними деталями печи….

04 01 2023 20:40:47

Еще:
Оборудование -1 :: Оборудование -2 :: Оборудование -3 :: Оборудование -4 :: Оборудование -5 ::

Песчаная батарея

А: Не самая лучшая идея.

Друзья, несколько недель назад Несколько человек спросили меня, слышал ли я о последней «песчаной батарее»? Я никогда не слышал ни о чем подобном.

Большинство людей, спрашивавших меня, наткнулись на эту статью на BBC, в которой с восторгом описывалось устройство для хранения тепла, а не батарея, которое было построено в Финляндии.

История BBC «Песчаная батарея».

Я быстро проверил , правильно ли я понял значение слова «батарея»:

Затем я пришел к выводу , что это была преднамеренная уловка, чтобы сделать систему хранения тепла более интересной. Нет необходимости – я люблю системы хранения тепла!

Подлинные термоаккумуляторы существуют и Розмари Барнс посетила один из них на своем канале Engineering с Рози примерно год назад.

В системе компании Stiesdal, которую посетила Рози, избыточная электроэнергия хранится в виде тепла в изолированном контейнере — подобно песочной батарее. Но вместо того, чтобы просто использовать эту накопленную тепловую энергию для непосредственного обогрева домов (как это делает «песчаная батарея»), тепло используется для привода генератора и производства электроэнергии. Таким образом, функционально он работает как обычная химическая батарея — накапливает и высвобождает электрическую энергию.

В видео Стисдал утверждает, что общая эффективность ожидается на уровне ~60%, но функция сброса производит «отработанное тепло», которое можно использовать для централизованного теплоснабжения, в результате чего общая эффективность хранения достигает ~90%. Другими словами, он может делать то же, что и песочная батарея, И генерировать электричество.

Но, как станет ясно, Я подозреваю, что эффективность присуща только краткосрочному хранению – день или два – а не действительно сезонному хранению. Так или иначе: вернемся к песчаной «батарее».

Детали Песчаной Батареи: Как долго она может хранить энергию?

BBC сообщает, что:

Песок является очень эффективным средством для хранения тепла и мало теряет со временем. Разработчики говорят, что их устройство может держать песок при температуре 500 °C в течение нескольких месяцев. [курсив мой]

В просторечии это звучит правдоподобно : мы знакомы с керамическими материалами, долго удерживающими тепло. Но я настроен скептически.

Почему? Потому что идеальных теплоизоляторов не существует, а скорость потери тепла от объекта пропорциональна разнице между объектом и окружающей его средой. Таким образом, для объекта при температуре 500 °C потеря тепла, вероятно, будет серьезной проблемой.

Я спросил , может ли быть лучший способ сделать это, например, выбрав материал с большей теплоемкостью. Тогда ту же тепловую энергию можно было бы запасать в среде при более низких температурах и, следовательно, иметь меньшие потери тепла. Материал для хранения также должен быть дешевым, поэтому я задумался о чем-то действительно дешевом: вода .

Вода?  Да. Данный объем воды сохраняет в три раза больше тепла, чем песок, нагретый до той же температуры. Однако (без повышения давления) вода может быть нагрета до 100 °C.

В качестве альтернативы можно сказать , что песок настолько плохо хранит энергию, что его ДОЛЖЕН нагревать до высоких температур, чтобы он стал хоть наполовину полезным. Но при высокой температуре он будет быстрее терять тепло. И сроки хранения в месяцах мне кажутся маловероятными.

Расчет

Друзья, я сделал расчет!

Я рассчитал время хранения двух резервуаров-аккумуляторов , в каждом из которых хранится 8 МВтч тепловой энергии (как в финской конструкции), в одном хранится песок при температуре 500 °C, а в другом хранится вода при температуре 100 °C.

Чтобы понять масштаб этой системы:

• Типичный накопитель горячей воды для бытовых нужд при температуре 60 °C хранит около 7 кВтч тепловой энергии, поэтому мы предполагаем системы примерно в 1000 раз больше, чем бытовая система «аккумулирования тепла».
• Моему дому требуется примерно 4500 кВтч (4,5 МВтч) отопления в течение зимы, поэтому 8 МВтч теплоаккумулятора могут накопить достаточно энергии, чтобы обогреть, возможно, два дома зимой.
• Да, я сказал два (2).

Я зафиксировал высоту емкостей на уровне 7 м (как в финской конструкции) и изменил диаметр емкостей для хранения достаточного количества вещества для хранения 8 МВтч (как в финской конструкции). Сосуд для воды имел диаметр 3,8 м, а сосуд для песка – 2,8 м в диаметре.

Я предположил, что оба сосуда были покрыты изоляцией из минеральной ваты толщиной 300 мм с теплопроводностью 0,03 Вт/м/°C, а затем рассчитал постоянную времени, в течение которой сосуды потеряют 50 % накопленного тепла.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его . График, показывающий скорость, с которой два сосуда (подробности см. В тексте) теряют запасенную энергию.

• Сосуд с песком потеряет 50% своего тепла за 2,1 месяца, после чего вода сохранит 84% запасенной энергии.
• Сосуд для воды потеряет 50% запасенной энергии через 8,4 месяца, после чего песок потеряет 94% запасенной энергии.

Заключение

Друзья, я ненавижу подобные новости.

Эта «песчаная батарея» может накопить достаточно тепла за зиму для 2 домов – без учета потерь – или, что более вероятно, для одного дома с учетом потерь.

Общественное хранилище тепла — может иметь смысл в некоторых контекстах. Действительно, я видел другие реализации подобных идей (не могу найти ссылки на данный момент), которые не требуют очень высоких температур и, следовательно, больших тепловых потерь.

Но эта история читается так, будто корреспондент Би-би-си проглотил пиар-рассказ из Финляндии, а затем выплеснул его на весь веб-сайт Би-би-си.

Межсезонное хранение возобновляемой энергии является важной технологией, которая потребуется, если мы хотим построить систему, способную круглогодично снабжать энергией из устойчивых, но прерывистых источников.

Но есть много альтернатив . Реализация Stiesdal возвращает энергию в виде электричества, а не тепла, что гораздо полезнее. Затем электроэнергию можно будет использовать для работы тепловых насосов, что повысит общую эффективность системы.

В качестве альтернативы энергия может храниться в виде зеленого водорода или газа под давлением. Мне до сих пор не ясно, какая технология окажется оптимальной: в конечном итоге все упирается в стоимость.

Так что это сложная ситуация, но такие поверхностные истории никому не помогут.

 

Нравится:

Нравится Загрузка…

Эта запись была опубликована 21 июля 2022 года в 9:16 и находится в разделе «Изменение климата». Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через ленту RSS 2.0. Вы можете оставить отзыв или вернуться со своего сайта.

Журнал IEEE Power & Energy

Продуманная ранняя система электроснабжения

Эшвилл, Северная Каролина, привлекал посетителей с первых лет 19-го века, когда врачи предписывали прохладный климат, свежий воздух и многочисленные серные источники для лечения различных заболеваний. Джордж Вашингтон Вандербильт посетил его в 1888 году и решил остаться и построить свой дом, который он назвал Билтмор. Первоначально расположенное на 125 000 акров (50 607 гектаров) тщательно спроектированных садов, парков и лесов, великолепное поместье Билтмор стало и остается всемирно известным местом. Все еще находящееся в семейной собственности и управляемое компанией Biltmore, поместье и его многочисленные достопримечательности открыты для посещения публикой. Сегодня земля, которая остается частью поместья, составляет около 8000 акров (3239гектаров). Большая часть первоначальных площадей теперь является частью национального леса Фасги.

В то время как Билтмор хорошо известен, менее известно, что строительство особняка в последнее десятилетие 19-го века включало установку сложной и всеобъемлющей системы электроснабжения для производства и распределения электроэнергии для освещения, отопления и количество применений электроэнергии, многие из которых были неизвестны в большинстве зданий того времени. К счастью, большая часть оригинального оборудования, которое больше не используется, все еще остается в особняке и сохраняется, интерпретируется и ценится. В этой статье рассказывается о сложной, увлекательной и уникальной системе электроснабжения Билтмора.

Это 13-я статья «История», написанная Томасом Дж. Блэлоком и опубликованная в журнале IEEE Power & Energy Magazine с момента запуска журнала в январе 2003 года. Том получил степень B.S.E.E. степень колледжа Лафайет и степень M.E.E.E. степень Политехнического института Ренсселера. Его работа в качестве инженера-разработчика в бывшей лаборатории General Electric High-Voltage Engineering, а затем в качестве инженера-испытателя в отделе испытаний трансформаторов в Питтсфилде, штат Массачусетс, включала в себя широкий круг обязанностей, включая защиту от молнии и перенапряжение при переключении высокого напряжения. исследования. После ухода из General Electric Том активно занимался своим хобби «промышленной археологией», уделяя особое внимание исследованию, сохранению и тщательному документированию исторически важных и интересных проектов и оборудования в области электроэнергетики.

Для нас большая честь снова приветствовать Тома на этих страницах в качестве нашего приглашенного автора истории для этого выпуска  IEEE Power & Energy Magazine .

—Карл Сульцбергер

Заместитель главного редактора журнала History

Рис. 1. Особняк Билтморов, открытый как музей, каким он был в сентябре 2006 г. (фото Дж. К. Поллока, любезно предоставлено Wikimedia Commons).

Билтмор, расположенный в Эшвилле на западе Северной Каролины, считается самым большим частным домом в Соединенных Штатах. Дом был построен для Джорджа Вашингтона Вандербильта, внука Корнелиуса («Коммодора») Вандербильта, известного на Центральной железной дороге Нью-Йорка. Этот особняк в стиле французского замка содержит в общей сложности 250 комнат, занимающих площадь более четырех акров (1,62 га). Официально открыт Вандербильтом в канун Рождества 189 г.5, дом по-прежнему принадлежит семье и открыт для публики каждый день в году как музей (см. Рисунок 1).

Рис. 2. Особняк Билтмор, каким он был через несколько лет после завершения строительства (фото Джона Х. Тарбелла, около 1900 г.; имеется в Отделе эстампов и фотографий Библиотеки Конгресса США под цифровым идентификатором cph. 3c05586).

Билтмор был спроектирован знаменитым архитектором Ричардом Моррисом Хантом и построен между 1889 и 1895 годами (см. Рисунок 2). Хант нанял известного специалиста по электрике того времени, доктора Сиприена О’Диллона Майлу, для разработки сложной электрической системы освещения и электропитания по всему дому. Эта система использовала как переменный ток (ac), так и постоянный ток (dc) по причинам, связанным с тем, что стало известно как «битва токов», которая происходила в то время.

Первоначально использовавшееся электрическое освещение

Несмотря на то, что электрические лампы накаливания Эдисона были представлены более десяти лет назад, газовое освещение все еще широко использовалось во время планирования и строительства Билтмора .  Однако нет никаких указаний на то, что в Билтморе когда-либо использовалось газовое освещение, хотя некоторые из первоначальных осветительных приборов в доме, похоже, были газовыми приборами, модифицированными для использования электричества.

Ранние электрические генераторы чаще всего приводились в движение каким-либо поршневым двигателем, обычно паровым, но иногда газовым или бензиновым двигателем. Эти двигатели требовали частого регламентного обслуживания, и, следовательно, такие электроосветительные установки обычно не работали круглосуточно. Это относится как к муниципальным электростанциям, так и к предприятиям, находящимся в частной собственности. Таким образом, газ служил резервным источником освещения в то время, когда электричество было недоступно. Фактически, комбинированные газовые и электрические осветительные приборы производились и в 20 веке.

Для удаленных мест, таких как Билтмор, было доступно два метода производства газа для освещения помещений. Первый использовал так называемый «производительный газ». Это был вариант угольного газа, который в то время широко использовался муниципальными газовыми заводами. Это был довольно сложный метод, поскольку он включал прокаливание битуминозного угля в реторте и последующее добавление небольшого количества пара для увеличения содержания водорода в газе. Однако, поскольку Билтмор нанял собственный штат из 30–35 слуг, казалось бы, было бы относительно просто обеспечить надзор за такой операцией.

Хотя сегодня это может показаться безрассудным, гораздо более простой способ обеспечить газ для освещения частного дома включал использование паров бензина. Для этой цели широко использовалось устройство, известное как газовая машина Спрингфилда. Утверждалось, что это не более опасно, чем использование других форм газа, поскольку хранилище жидкого бензина было ограничено подземным помещением, расположенным на некотором расстоянии от дома.

Центробежный вентилятор, расположенный в подвале дома, направлял воздух во внешний бункер, где собирал пары бензина, а затем возвращал их в дом для распределения по осветительным приборам. В небольших установках этот нагнетатель приводился в действие часовым механизмом с ручным заводом. Однако иногда воздуходувка приводилась в движение небольшой водяной турбиной. Остатки такой системы все еще существуют в подвале гостиницы Red Lion Inn, расположенной в городе Стокбридж на западе Массачусетса.

Ранняя концепция производства электроэнергии в Билтморе предусматривала использование водоснабжения для работы гидроэлектростанции. Как оказалось, потока из подающей трубы оказалось недостаточно для этой цели, но потока должно было хватить для работы водяной газовой машины Спрингфилда.

В любом случае, во время планирования Билтмора, по-видимому, было решено обеспечить резервное освещение дома с помощью большого блока батарей, а не газового освещения.

Во всяком случае, во время планирования Билтмора, по-видимому, было решено обеспечить резервное освещение дома с помощью большого блока батарей, а не газового освещения.

Проект исходной электрической системы

Рис. 3. Портрет доктора Сиприена О’Диллона Майлу (фото предоставлено Историческим центром IEEE).

Архитектор Ричард Моррис Хант нанял д-ра Сиприена О’Диллона Майлу (см. Рисунок 3) для разработки электрической системы для Билтмора, обеспечивающей освещение и подачу энергии для электродвигателей и других нужд.

КО Майлу родился в Лоуэлле, штат Массачусетс, в 1860 году и стал ведущим учеником доктора М.И. Пупин, лектор по передовой электротехнике в Колумбийском колледже (ныне Колумбийский университет) в Нью-Йорке. К 1890-м годам Майю стал признанным и уважаемым экспертом-электриком-консультантом. Он был членом-учредителем Американского института инженеров-электриков (AIEE) и оставался активным в делах AIEE на протяжении всей своей жизни, в том числе занимал пост президента в 1919 г.13–1914. В начале своей карьеры он был редактором журнала Electrical World и оставался частым автором технической литературы до своей смерти в октябре 1932 года. их в Нью-Йорке, где у него был свой офис. К ним относятся оригинальный отель Astoria (на месте, которое сейчас занимает Эмпайр-стейт-билдинг), здание Park Row Building в центре Манхэттена, Aeolian Hall, ранее находившееся на 42-й улице, и здание New York Life Insurance Building.

Системы, установленные в этих зданиях, использовали как генераторы с паровым двигателем, так и аккумуляторные батареи для непрерывной подачи постоянного тока в здания. Статьи, описывающие эти системы питания в авторитетных журналах, таких как Electrical World , показывают, насколько сложной была их конструкция. Распределительные щиты, использовавшиеся в этих системах, были настолько сложными, что удивительно, как управляющие зданиями смогли найти персонал, способный успешно их эксплуатировать.

Хрупкие лампы накаливания конца 19 века20-й век требовал, чтобы напряжение в системе очень тщательно контролировалось. С другой стороны, требовалось несколько более высокое напряжение, чем обычно, для преодоления внутреннего сопротивления батарей, чтобы их можно было адекватно заряжать. Затем, при разрядке, напряжение батареи приходилось контролировать ради срока службы лампы. Кроме того, длинные фидеры на верхние этажи зданий часто приходилось эксплуатировать при более высоком напряжении, чтобы учесть падение напряжения в них. Наконец, обычно было желательно иметь отдельную систему для распределения питания двигателей, чтобы их работа не вызывала раздражающего мерцания ламп накаливания.

Mailloux разработал концепцию того, что было названо «бустером» для использования в таких системах. Он состоял из генератора постоянного тока низкого напряжения, приводимого в движение двигателем постоянного тока, работающим от самой энергосистемы. Бустерный генератор может быть включен последовательно с батареями во время цикла зарядки, чтобы обеспечить необходимое увеличение зарядного напряжения. Затем тот же усилитель можно использовать обратно в схеме разряда батареи, чтобы немного снизить напряжение ради увеличения срока службы лампы. Иногда усилитель подключали между системой освещения и системой двигателя (питания), чтобы одновременно поддерживать два разных напряжения. Также его можно использовать для повышения напряжения на длинных фидерах до верхних этажей здания.

В Билтморе Майлу уточнил использование генератора постоянного тока и группы аккумуляторов с использованием вспомогательной мотор-генераторной установки. Кроме того, он разрешил в конечном итоге использовать переменный ток только для освещения (подходящие двигатели переменного тока еще не были распространены в начале 1890-х годов). Эта гибкость в выборе тока отражала ситуацию того времени в области электротехники, которую с тех пор стали называть «битвой токов». Это связано с конфликтом между установившимся использованием постоянного тока Томасом Эдисоном и развитием систем переменного тока Джорджем Вестингаузом, Николой Теслой и Уильямом Стэнли. Этот конфликт носил не только технический, но и деловой характер.

Спецификации Майлу

К счастью, копия C.O. Первоначальные спецификации Майлу для электрической системы Билтмора все еще существуют. Он датирован августом 1895 года и озаглавлен «Главный распределительный щит замка Джорджа У. Вандербильта, эсквайра, в Билтморе, Северная Каролина». Он был представлен в «Р.М. Хант, архитектор, дом номер 1 по Мэдисон-авеню, Нью-Йорк».

Рисунок 4. Главный распределительный щит в электрической комнате дома Билтмор (фото любезно предоставлено архивом поместья Билтмор).

Эти спецификации должным образом признают важность конструкции главного распределительного щита, который служил нервным центром электрической системы. В соответствии с обычной практикой того времени распределительный щит должен был состоять из четырех равных мраморных панелей, поддерживаемых рамой из углового железа и имеющих декоративную окантовку из латуни или аналогичного материала. Общая длина доски должна была составлять около 16 футов (4,88 м) (см. Рисунок 4).

В спецификациях указано, что «распределительный щит должен служить для манипулирования и управления электрическими токами, полученными от различных источников, включая трансформаторы (переменного тока), динамо-машину (постоянного тока), бустер и аккумуляторную батарею». Кроме того, было заявлено, что трансформаторы «должны быть как многофазными, так и однофазными, а распределительное оборудование должно подходить для одного или для обоих». Это последнее утверждение, безусловно, указывает на степень неопределенности, существовавшую в то время в отношении точного типа системы переменного тока, которая в конечном итоге окажется наиболее желательной.

Распределительный щит должен был питать фидеры двигателей, работающие только от постоянного тока и питаемые от специальных аккумуляторных шин. Было заявлено, что они будут использоваться для работы двигателей вентиляции и лифтов. Фидеры освещения, поставляемые щитом, должны были питаться от двух наборов шин, причем оба набора могли работать как на переменном, так и на постоянном токе.

Две центральные мраморные панели распределительного щита содержали в общей сложности 16 трехполюсных рубильников для фидеров освещения и четыре двухполюсных рубильника для фидеров двигателей. Все они были оснащены предохранителями открытого типа под выключателями.

Правая боковая панель должна была содержать всю необходимую аппаратуру для управления постоянными токами от динамо-машины, усилителя и аккумуляторов. Левая боковая панель должна была управлять выходами двух групп понижающих трансформаторов, а также содержала трехполюсные двухпозиционные переключатели для выбора из любой группы и подачи переменного или постоянного тока на шины питания освещения.

Интересно, однако, что приложение к этим спецификациям было выпущено 31 августа 1895 года, в котором в то время была исключена левая панель (ac). Однако оставшаяся часть распределительного щита должна была быть установлена ​​как можно скорее и должна была включать в себя все необходимое оборудование, чтобы «приборы на левой панели могли быть правильно подключены всякий раз, когда они будут установлены, скрыто».

Возможно, первоначальная концепция гидроэлектростанции предусматривала использование водяного генератора переменного тока. Когда эта возможность оказалась непрактичной, панель переменного тока для распределительного щита была приостановлена.

Фактическая установка распределительного щита была произведена фирмой Hatzel & Buehler, Electrical Contractors, г. Нью-Йорк. Джон Хатцель и Джозеф Бюлер оба работали на Томаса Эдисона и помогали в строительстве его станции на Перл-стрит в Нижнем Манхэттене в 1882 году.0005

Хронология электрической системы

Рис. 5. Левая панель распределительного щита (переменного тока) в электрической комнате дома Билтмор (фото любезно предоставлено архивом поместья Билтмор).

Первоначальным источником постоянного тока в Билтморе был генератор с бензиновым двигателем, расположенный в том же подвальном помещении, что и главный распределительный щит. Двигатель был одноцилиндровым мощностью 55 тормозных л.с. производства компании White & Middleton. Он работал со скоростью 150–175 об / мин и был привязан к генератору Крокера-Уилера мощностью 15 кВт кожаным ремнем шириной 10 дюймов (25,4 см). Crocker-Wheeler был крупным производителем электрооборудования до середины 20 века. Фабрика Crocker-Wheeler располагалась в Ампере, штат Нью-Джерси, в районе города Ист-Ориндж, до сих пор известном как «секция Ампера». Согласно первоначальным спецификациям Майлу, должно было быть предусмотрено использование генератора в качестве двигателя (работающего от батарей) для запуска двигателя.

В 1901 году человека по имени Чарльз Уодделл наняли для наблюдения за работой электрической системы. Он заключил контракт с компанией Asheville Electric Company на покупку электроэнергии переменного тока в ночное время. Электрическая компания также владела железнодорожной компанией Эшвилл и Билтмор-стрит, и, поскольку трамваи не ходили по ночам, в эти часы была запасная энергия.

Чарльз Уодделл (1877–1943) изучал электротехнику в Университете Северной Каролины, но, согласно его некрологу, он также получил подготовку в этой области «в цехах General Electric Company».

Рис. 6. Двухцилиндровый бензиновый двигатель Нэша и генератор постоянного тока (фото любезно предоставлено архивом поместья Билтмор).

Понижающие трансформаторы были установлены в аккумуляторном помещении, примыкающем к помещению с распределительным щитом и генератором постоянного тока. Данные паспортных табличек некоторых из этих трансформаторов указывают на то, что высоковольтная линия электропередачи переменного тока до Билтмора, вероятно, работала при напряжении около 11 000 В (-три фазы).

Переменный ток от трансформаторов, конечно, можно использовать для питания всех ламп накаливания в доме в ночное время. Предположительно, тогда была установлена ​​последняя панель распределительного щита. Эта панель содержала двухпозиционные переключатели для переключения фидеров освещения с постоянного тока на переменный (см. рис. 5).

Все выключатели освещения на распределительном щите трехполюсные. Это указывает на то, что по всему дому использовалась трехпроводная (110/220-В) система распределения. При работе на переменном токе соединение нейтрали для фидеров должно быть получено от центрального ответвления на вторичных обмотках трансформатора. Аналогичный центральный отвод был бы необходим от батареи для работы от постоянного тока.

Рис. 7. Двигатель-генератор переменного тока в постоянный (фото предоставлено архивом поместья Билтмор).

Однако для работы двигателей по-прежнему требуется постоянный ток. Чтобы избежать необходимости запуска бензинового двигателя в ночное время, были установлены выпрямители на парах ртути (ртутные дуги) для поддержания заряда аккумуляторов. Этот тип выпрямительного устройства был разработан Питером Купером Хьюиттом в 1902 году.

Примерно в 1906 году Уоддель заменил оригинальный бензиновый двигатель двухцилиндровым двигателем Нэша, напрямую соединенным с генератором постоянного тока, чтобы исключить необходимость в кожаном ременном приводе. . Он также установил мотор-генератор возле распределительного щита. Эта установка состояла из трехфазного асинхронного двигателя, приводящего в действие генератор постоянного тока Крокера-Уилера мощностью 40 кВт. И генераторная установка Нэша, и мотор-генераторная установка остаются на месте сегодня, но выпрямительные блоки были удалены (см. Рисунки 6 и 7).

Электрическое отопление

Статья, написанная Чарльзом Уодделлом, появилась в выпуске Electrical World от 5 октября 1907 года и называлась «Электрическая отопительная установка в поместье Билтмор».

Система отопления Билтмора была снабжена тремя большими паровыми котлами, которые первоначально работали на угле или дровах. Позже один из этих котлов был переоборудован для сжигания мазута, и все три до сих пор стоят в подвале.

Согласно статье Уодделла, дополнительные котельные установки на антраците изначально использовались для производства пара для использования в прачечной и для производства горячей воды для дома. Также небольшая паровая машина использовалась для питания холодильного оборудования. Необходимость пара в последнем случае устранялась установкой вместо двигателя привода постоянного тока. Уоддель говорит, что двигатель постоянного тока был выбран прежде всего из-за его бесшумной работы.

Уодделл заявляет, что одной из целей его статьи было ответить на скептицизм, выраженный Electrical World , относительно потенциального успеха установки электрического обогрева Biltmore, когда о ней впервые было объявлено годом ранее. Очевидно, Уодделл был настолько увлечен этой инсталляцией, что почувствовал необходимость написать статью на эту тему, которая была опубликована в 1908 году в AIEE Transactions.

Это более подробное описание включало большое количество данных анализа затрат, в которых электрическое отопление сравнивалось с использованием угля. Уоддель представил подробную практическую информацию по этому поводу. Например, описывая использование электрических утюгов в прачечной, он утверждает, что «чтобы правильно погладить носовой платок, требуется семь минут, банное полотенце — четыре минуты». В обсуждениях, последовавших за статьей, делается замечание, что «эта статья немного необычна, но предмет, который в ней рассматривается, заслуживает внимания людей света и власти».

Горизонтальный электрический водонагреватель был установлен рядом с первоначальным угольным нагревателем, при этом последний оставался доступным для обслуживания в случае необходимости. Питание электронагревателя было трехфазным при 230 В, а для управления различными нагревательными элементами использовались отдельные выключатели. Была установлена ​​общая мощность нагревателя 100 кВт, но обычно требовалось только 30 кВт.

В прачечной рядом с баками для белья был установлен вертикальный котел, который дополнительно нагревал горячую воду до температуры выше точки кипения, таким образом, функционируя как парогенератор. Сушильная комната отапливалась с помощью паровых змеевиков. Были заменены электрические обогреватели, а вентиляция комнаты была проведена через существующий дымоход, чтобы образовавшийся воздушный поток дополнительно способствовал процессу сушки одежды.

В прачечную по трем кабелям 500-MCM подведена линия 1000-A от главного распределительного щита. Было заявлено, что «все стиральные машины взаимозаменяемо работают на постоянном или переменном токе».

Уоддель даже описал установку устройства для подогрева тарелок в кладовой дворецкого. Энергия для его работы была взята из близлежащей цепи освещения, и он утверждает, что «система освещения предназначена для работы либо на шинах переменного тока, либо на шинах аккумуляторной батареи постоянного тока, из чего следует, что, как и в прачечной, подогреватель тарелок работает взаимозаменяемо для двух классов обслуживания».

Он комментирует трудности, возникающие при установке электрооборудования. В частности, необходимо было поддерживать обслуживание и не допускать грязи или шума, даже несмотря на то, что кабели 500-MCM должны были быть проложены через «каменные стены толщиной шесть футов, мраморные полы и обшивку из стеклянной плитки».

Аккумуляторы и трансформаторы

Батареи, изначально устанавливавшиеся для обеспечения постоянного тока в ночное время, давно устарели. По архивным данным, это были свинцово-кислотные аккумуляторные батареи Gould емкостью 2000 Ач (например, 200 А на 10 ч).

Правая панель распределительного щита, первоначально предназначенная для управления батареями и генератором постоянного тока, была лишена некоторых своих первоначальных устройств управления. В нижней части панели есть два круглых расположения (теперь пустых) отверстий в мраморе. Это вполне могли быть концевые выключатели, используемые для управления выходным напряжением последовательно соединенного блока батарей. Потребовалось бы два переключателя, по одному на каждом конце блока, для управления напряжением с обеих сторон трехпроводной системы освещения 110/220 В.

Сегодня в бывшем аккумуляторном помещении стоят четыре группы старых понижающих трансформаторов разной мощности. Вероятно, они были установлены в разное время в прошлом, поскольку требования Билтмора к электричеству возросли. Одна из этих батарей, несомненно, была установлена ​​для питания электрической отопительной установки Чарльза Уодделла.

Переключатель вольтметра на левой панели распределительного щита (переменного тока) предназначен для переключения вольтметра на любую из двух групп трансформаторов, а также на то, что помечено на переключателе как «тизер». Тизер (современное написание) – это название, данное вспомогательному трансформатору в двухтрансформаторном Т-образном соединении, иногда используемом для подачи трехфазного питания. Сегодня нет никаких свидетельств наличия такой трансформаторной батареи, но большой четырехполюсный двухпозиционный рубильник в центре этой же панели помечен как «питание» в одном направлении и «свет» в другом. Это указывает на то, что для обеих этих функций использовался блок трансформаторов (см. рис. 8).

Рис. 8. Переключатель вольтметра, показывающий положение «тизера» (фото предоставлено архивом поместья Билтмор).

Один из оставшихся трансформаторных блоков очень своеобразен. Он состоит из трех воздушных трансформаторов (использующих принудительный воздух от вентилятора, а не масло для охлаждения), которые имеют номинальные вторичные напряжения 375 В. Это, конечно, никогда не было стандартным напряжением для общего освещения или питания (см. Рисунок 9). ). Однако этот тип трансформатора и это номинальное напряжение были очень распространены в начале 20-го века для питания вращающихся преобразователей, которые затем производили мощность 500 В постоянного тока для управления трамваями.

Рисунок 9. Воздушные трансформаторы и воздуходувка (фото предоставлено архивом Biltmore Estate).

Эти трансформаторы имеют номинальное первичное напряжение 21 000 В, но номинал старого молниезащитного разрядника в углу главного электрощитового помещения указывает на то, что входная высоковольтная линия переменного тока работала при напряжении не более 11 000 В. Если эти трансформаторы были подключены к этой линии звездой, их вторичное напряжение было бы близко к 110 В, необходимым для целей освещения.

Так получилось, что Уодделл до своей работы в Билтморе был суперинтендантом железной дороги Эшвилл-энд-Билтмор-Стрит, и, как указывалось ранее, именно Уодделл продвигал использование переменного тока от Эшвиллской электрической компании в Билтморе. . Вполне возможно, что он был ответственен за приобретение этих необычных трансформаторов для использования в Билтморе.

Эпилог

Примерно во время Первой мировой войны (1914–1918) Билтмор начал переход на использование только переменного тока, и, в конце концов, все устройства постоянного тока были выведены из эксплуатации. Аккумуляторов больше нет, но комната с распределительным щитом выглядит почти так же, как и в период, когда еще использовалась энергия постоянного тока.

Масштабная реконструкция дома началась в 1980-х годах, а старый распределительный щит был полностью выведен из эксплуатации после 1990 года. Сегодня проводятся специальные закулисные экскурсии по подвальным помещениям, и гости могут безопасно осмотреть впечатляющий мраморный распределительный щит.