Расходомер для коллектора тёплого пола

Сейчас все больше владельцы жилья предпочитают именно оборудовать водяной теплый пол. Он позволяет хорошо обогреть свое жилье, при этом денежные затраты будут минимальными. Даже внимательно изучив конструкцию такого отопления надо сделать выводы по поводу эффективности.

Непосредственно работа теплого пола различается с другими методами обогрева. В этой ситуации стоит максимально уделить внимание всем элементам, входящим в общий комплекс. Важное место занимает расходомер для теплого пола.

Для удовлетворительной работы, требуется внимательно изучить расход тепла в трубах. Важно рассмотреть работу коллектора, так как он с расходомером дает возможность правильно распределять воду в контурах.

Чтобы полностью иметь представление, как именно будет работать такая система с таким оборудованием, необходимо рассмотреть отдельно и коллектор и расходомер.

Суть коллектора

Главная особенность водяного теплого пола состоит в теплоносителе, вода постепенно двигаясь к отопительному контуру, отдает часть своей энергии.

Именно поэтому нагрев пола происходит с отдачей тепла воздуху, который перемешается внутри помещения, а он, как известно, направляется снизу вверх. За подачу теплой воды в контур и интенсивность отвечает ряд устройств:

1. основным считается клапан;
2. должен присутствовать насос;
3. коллектор.

Весь контроль распространения воды производится с помощью расходомера. Именно этот прибор выполняет основную роль в работе всей системы.

Все коллектора рассчитываются именно для горячей воды, а также они необходимы, чтобы собирать отработанный материал. В самом узле происходит процесс смешивания горячей воды, которая поступает от источника и обраткой.

Благодаря ротаметрам есть шанс обеспечить весь объем воды для поступления ее к полам. Проще говоря, оборудование самостоятельно проконтролирует тепло в водяном поле.

Обогрев пола не может обходиться без ротаметра. Конструкция включает корпус, выполненный из пластмассы, но есть модели из латуни. Внутри любого прибора размещается поплавок. Имеется колба со шкалой.

Поплавок может перемещаться вниз и вверх и при этом показывает на определенное деление шкалы. Судя по ней, можно будет судить об объеме теплоносителя, который циркулируется в трубопроводе.

Если говорить о теории, то система работает без прибора, но в таком случае регулировку приходиться проводить вручную, надеясь на свои ощущения.

Расходомер для коллектора теплого пола играет важную роль, если от него отказаться, то будут следующие проблемы:

1. дело в том, что при отсутствии расходомера некоторые контуры пола могут снабжаться теплоносителями, при этом особенности помещения не будут учитываться;
2. расход энергоносителя, который используется для работы приборов нагревания, например, используется либо газ, либо электричество, будет чрезмерно увеличенным.

Допустим, планируется одновременно отопить ванную и другую комнату, например, спальню. Котел, работающий на газу, будет греть воду для ванной и спальни абсолютно идентично, то есть будет присутствовать один температурный режим.

Важно правильно установить оборудование, для этого надо вкручивать сам прибор в гнездо коллектора. Фиксация происходит за счет гайки. При благоустройстве теплого пола, желательно постараться контролировать протяженность теплопровода всех контуров, не обращая никакого внимания на конфигурации. Это упростит регулировку системы и еще можно будет добиться нормальных параметров температуры.

Но надо учитывать, что ванная комната маленькая по квадратуре, чтобы ее обогреть надо меньше воды с котла, а вот для снабжения спальни воды требуется больше. Сравнять тепло каждой комнаты можно, но только в таком случае потребуется использовать расходомер.

Если будет использовать данное устройство, то в ванной и спальне установиться температура для комфортного пребывания там.

Внимательно оценив принцип действия этого устройства можно сделать такие выводы:

1. прибор может функционировать абсолютно автономно, при этом не потребуется использовать никаких дополнительных источников питания;
2. главный принцип работы расходомера дает возможность в достатке расходовать теплоноситель для контура и еще значительно снизить энергетические затраты всех нагревательных приборов;
3. конструкция всего прибора способна обеспечить контроль над количеством поступаемой воды в трубы;
4. коллектор, который устанавливается вместе с расходомером, значительно делает легче контроль над работой всей системы, в общем. Также монтаж системы не сложный и особого обслуживания не требует.

Как работает?

Во время установки коллектора и подсоединения к нему контуров нагревания для теплых полов, расходомер также монтируется в гребенку, куда и отправляется со временем отработанная вода.

В период, когда температура доходит до нужного значения, в противоположной части коллектора начинает работать клапан, который, то сужается и закрывает проход для воды, то наоборот расширяется.

Чтобы обеспечить работу системы по указанной схеме, смесительный узел и насос оборудуют термостатами.

Уровень воды в колбе обязан совпадать с делениями шкалы, размещаться горизонтально, а сам прибор находиться в вертикальном положении.

Чтобы обеспечить работу всей системы должным образом, коллектор, специалисты монтируют при помощи отвеса и специального уровня, это необходимо, чтобы добиться полного соответствия горизонтальному положению всех комплектующих оборудования.

Если коллектор будет установлен с отклонениями, то работа оборудования для отопления будет производиться некорректно.

Установка шкафа с коллектором требует аккуратного отношения, иначе некоторые элементы системы могут повредиться, поэтому стоит все агрегаты, приборы, имеющиеся в системе, расположить правильно и всячески обеспечить защиту.

Монтаж и отрегулирование элементов должно проводиться соответственно с инструкцией по эксплуатации. Действовать надо следующим образом:

1. колбу, которая вращается против часовой стрелки надо тщательно настроить для работы;
2. далее происходит демонтаж предохранителя, установленного на заводе. Он представлен в виде кольца, поэтому с ним никаких сложностей не возникает;
3. нужный напор можно выставить обычным поворотом по часовой стрелке латунного кольца в самом корпусе до необходимой отметки. Как правило, эта отметка находится рядом с поплавком и демонстрирует проведенную юстировку;
4. чтобы предотвратить механические повреждения самого прибора, надо закрыть латунное кольцо, используя специальную накладку;
5. заключительным этапом считается проверка системы отопления.

Итоги

Важно проследить, чтобы при работе обогревательной системы водяного пола расход на коллекторе был виден. Это необходимо при техническом обслуживании. Каждый водяной контур должен иметь свой расходомер.

Как видим, в оборудовании каждый элемент выполняет свои функции, поэтому каждому необходимо уделить достаточное внимание, а чтобы вся система работала, как одно целое, стоит оборудовать ее расходомером и коллектором, которые будут равномерно распределять все тепло.

Загрузка…

Теплые полы: виды, плюсы и минусы установки системы

На данный момент установка теплых полов в квартире перестала быть редкостью и диковинкой. Современный ремонт рассматривает теплые полы как основной или дополнительный источник отопления. Но выбор теплых полов настолько широк, что покупатель теряется в разнообразии. Какую систему теплых полов выбрать, чем они отличаются, рассмотрим в этой статье.

 

Система теплых полов известна еще с древних времен. Конечно, устройство тех лет намного примитивнее современных аналогов. Например, замки китайских владык устилались полами с двойным дном. Нижний уровень представлял собой жаровню, разогреваемую углями, благодаря чему, верхний уровень всегда был теплым и комфортным. В Древнем Риме люди создали целую систему обогрева пола, получившую название гипокауст. Особенность системы гипокауст заключалась в специальных полостях, проложенных в стенах и полу дома. В подвале помещения топили печку, горячий воздух, поднимаясь наверх, проходил по системе полостей и прогревал весь дом. Как понятно из названия, теплые полы – это система отопления помещения снизу, непосредственно от поверхности пола. В зависимости от теплоносителя различают несколько видов теплых полов, но все они схожи по принципу работы. Устройство теплых полов представляет собой согревающий элемент, положенный на теплосберегающий материал, слой бетонной стяжки (некоторые виды нагревателей не нуждаются в стяжке), и финальное напольное покрытие.

 

Наличие теплого пола в доме – сам по себе уже плюс. Но давайте разберемся подробнее в достоинствах системы теплого пола.

• Равномерное распределение тепла. Обратимся к законам физики. Теплый воздух легче холодного, поэтому радиаторная система отопления качественно прогревает средние слои комнаты и потолок. Воздух, остывая, опускается вниз. На полу образуется холодный поток. Стена, удаленная от стены с радиатором, получает минимум тепла. Теплые полы прогревают помещение снизу и по всей площади.
• Комфортное самочувствие человека. Никогда не замечали, что, будучи одеты тепло, но с холодными ногами – мерзнет все тело? Так устроен организм, при согреве ног комфортно всему телу.
• Совместимость с системой отопления. Возможность регулировать отопление от радиатора и пола, не пересушивая воздух.
• Безопасность. Нагревательные элементы спрятаны в большинстве технологий укладки теплого пола под бетонной стяжкой, они недоступны для ожога и пожаробезопасны.
• Подходят семьям с детьми. Наличие детей, проводящих большую часть времени на полу – прямое показание к монтажу теплых полов.

 

Недостатки у теплых полов имеются, но их немного.

• Сложность монтажа. Положить теплый пол возможно только во время ремонта с полным перестиланием покрытия.
• Не может являться единственным источником тепла в помещениях с низкой сопротивляемостью стен холоду. Необходима установка радиаторов отопления.
• При установке водяного теплого пола потребуется место для насосного и фильтрующего оборудования. Возможно снижение давления в трубах с водой, если много квартир в доме подключит водяную систему обогрева пола.

 

Основное деление на виды теплых полов производят по виду теплоносителя.

• Электрические теплые полы. Питание системы происходит за счет электричества, и это является плюсом и минусом полов одновременно. Плюс в автономности отопления от служб ЖКХ. Минус в стоимости электричества, счета за такой элемент отопления увеличатся в несколько раз.
• Водяные теплые полы. Этот вид системы менее затратен в обслуживании, но монтаж займет больше времени и финансов. Еще один плюс водяного отопления пола в отсутствии даже минимальных доз излучения.

Вам могут пригодиться

Устройство теплых полов – технология укладки своими руками, особенности монтажа, смотрите фотографии и видео

Содержание:

1. Что представляет собой теплый пол
2. Особенности укладки теплого пола
3. Гидроизоляция
4. Теплоизоляция
5. Монтаж труб
6. Проведение испытаний отопительной системы
7. Заливка бетоном

Отопление дома важно как никогда в условиях суровых зим северных стран. Даже если столбик термометра не показывает рекордно низких показателей, все равно хочется ощущать тепло и уют в своей квартире. Именно потому, едва ли не самым оптимальным вариантом будет теплый пол технология монтажа которого достаточно проста в исполнении и требует лишь определенной усидчивости и сноровки при прокладывании систем коммуникаций.

Что представляет собой теплый пол

Устройство теплых полов обычно схоже, независимо от составляющих их компонентов. Система отопления имеет несколько слоев, образуя так называемый «пирог», состоящий из следующих элементов:

• Базовая поверхность пола.
• Слой гидроизоляции, дополненный по сторонам лентой из демпфера.
• Слой теплоизолирующего покрытия, который не пропускает энергию в сторону чернового пола.
• Система труб и прочих коммуникаций, отвечающая за нагрев дома.
• Раствор из бетона, обволакивающий и фиксирующий трубы.
• Напольное покрытие.

Стоит помнить, что толщина получившегося « пирожка» сильно зависит от мощности применяемой теплоизоляции и количества бетона, которым залиты трубки. Кроме того, последние также оказывают немалую роль, съедая приличное количество пространства. Таким образом, стоит стремиться к показателям от 7 до 15 см, иначе будут либо проблемы с доставлением тепла в помещение либо просто будет занято слишком много свободного пространства.

Особенности укладки теплого пола

Устройство теплых полов в доме начинается со снятия старого покрытия. Необходимо убрать все следы отделки вплоть до бетонного основания, так как монтаж можно проводить лишь на высушенной поверхности. Кроме того, следует учитывать правила укладки теплого пола, основание должно быть ровным с максимальными перепадами до 5 мм, но не более. Для выравнивания можно залить пол бетоном.

Гидроизоляция

Устройство теплого пола своими руками продолжается этапом наложения гидроизоляционного слоя. Обычно для этого используется толстый полиэтилен со стенкой от 250 мкм. Зачастую проблемы, возникающие на этой стадии, связаны с тем, что невозможно покрыть с помощью одного куска пленки все помещения. В таком случае необходимо накладывать ее друг на дружку, с нахлестом около 12 см, а швы обрабатывать скотчем. Более того, на стенку пленка должна несколько наседать, так что нельзя делать ее впритык к площади комнаты. 

Окончив гидроизоляционные работы необходимо срезать все ненужное, а низ стены проклеить демпферной лентой, которая предотвратит скопление холода в углах помещения. Данный тип ленты имеет компенсирующее воздействие, когда стяжка расширятся под влиянием тепла.Таким образом, пол не страдает от внешних воздействий.

Теплоизоляция

Правильная технология укладки теплого пола требует монтаж хорошей системы теплоизоляции, которая должна быть как минимум 5 см толщиной. Однако если ее устанавливают не на первом этаже здания, то и 2 см может оказаться достаточно. При этом стоит учитывать, насколько теплое помещение под комнатой, так как может статься, что на первом этаже отсутствует постоянный обогрев (прочитайте также: “Теплоизоляция для труб отопления – чем изолировать, какие материалы использовать”).

Чаще всего в качестве изолирующего материала применяется пенофол, который представляет собой смесь лучших качеств вспененного полистирола и алюминия. Кроме того, данный материал не боится огня и не пропускает влагу. Более того, он является полностью безопасным с экологической точки зрения, так что аллергии он вызвать не может в большинстве случаев.

Однако если отсутствует желание тратить много сил на пенофол, то отличным вариантом будет монтаж профильной теплоизоляционной плиты, которая способна выдерживать большинство воздействий без намека на деформацию. Преимуществом данного метода является простота монтажа, так как панели замыкаются методом замка друг с другом подобно ламинату.

Монтаж труб

Технология устройства теплого пола подразумевает применение двух различных вариаций трубок:

• Металлопластиковых.
• Полиэтиленовых высокой плотности.

Металлопластиковые трубки нетрудно перегнуть, что является крайне нежелательным свойством при установке отопления. Однако аналоги из полиэтилена не столь податливы на изгиб, так что шанс нанести повреждения такому трубопроводу относительно невелик. С другой стороны, отсюда вытекает его минус – полиэтилен хуже пропускает тепло, нежели чем металлопластик, так что тепловые потери при использовании первого будут несколько больше. 

Существует ряд инструкций, которые помогут смонтировать трубопровод максимально качественно и без проблем:

• В местах скопления холода необходимо укладывать трубки ближе друг к другу, например, около наружных стен и окон расстояние между участками трубопровода должно быть гораздо меньше, нежели оное в центре комнаты (подробнее: “Какое расстояние между трубами водяного теплого пола”).
• Укладка должна осуществляться на расстоянии в 150 мм от стен.
• Между трубами минимально допустимое расстояние должно быть 100 мм, а максимум – 300 мм.
• Для эффективного отопления не стоит делать трубопровод излишне длинным, а именно стоит укладываться в 100 м.
• В местах стыков перекрытий трубопровод защищается металлической гильзой, длина которой должна превышать 300 мм.

Технология устройства теплых полов подразумевает несколько вариаций закладки трубопровода:

• Укладка трубопровода спиралью с минимальным расстоянием между трубками в холодных местах и с максимальным на теплых участках.
• Укладка трубопровода змейкой, где участки труб пролегают максимально компактно у сквозных мест и окон, но более свободно на хорошо прогреваемых участках.
• Монтаж трубопровода в виде зигзага, где близость труб вновь зависит от необходимости дополнительного обогрева.  Читайте также: “Как подключить теплый пол к отоплению – возможные варианты, схемы подсоединения водяного пола”.

Стоит отметить, что если помещение слишком велико для одного контура, то необходимо смонтировать распределительный шкаф, к которому будут подключены все системы трубопроводов в комнате.

Проведение испытаний отопительной системы

Первым делом после подключения трубопровода к нагревательной установке необходимо провести опрессовку водяного пола. Для гидравлической проверки в каждый контур, через систему коллектора для теплого пола своими руками подается горячая жидкость.

Внутреннее пространство трубы может иметь не только воздушные образования, но и строительную пыль, от которой необходимо будет избавиться. Делается это как тестовой промывкой трубопровода, так и спуском воздуха через краны, предназначенные для слива жидкости из системы.

Если никаких визуальных и прочих проблем с трубопроводом не возникает в течение суток испытаний (для проверки можно сделать фото исходного положения системы и сравнивать потом с текущим результатом), то можно приступать к финальной стадии, а именно – заливанию системы бетоном. Читайте также: “Как сделать теплый пол в частном доме своими руками – виды, правила монтажа, пошаговое руководство”.

Устройство теплого пола, детали на видео:

Заливка бетоном

Заливка бетоном должна проводиться с соблюдением ряда инструкций, так как, когда трубы будут покрыты слоем вещества, то добраться к ним будет проблематично, так что стоит тщательно все проверить и лишь затем приступать к выполнению задачи. Читайте также: “Как сделать теплый пол в гараже – монтаж электрического и водяного пола”.

Для этого понадобится:

• На трубопровод положить сетку из металла, которая будет поделена на ячейки 10х10 см и иметь сечение проволоки размером как минимум в треть мм.
• Сетка должна монтироваться так, чтобы места, отмеченные декомпрессионным швом, не пересекались с ее листами.
• Армирование получившейся решетки проводится с применением полимерного или металлического фиброволокна, которое добавляется непосредственно в бетонный раствор.
• Отличной идеей будет использовать самовыравнивающиеся смеси для заливки пола, либо пластификатор со строительным бетоном, так как это придаст раствору эластичности (прочитайте: “Как заливать теплый пол: тонкости монтажа”).

Важно отметить, что толщина бетона должна составлять 50 мм, если пластификатор не задействован, но вместе с ним нельзя превышать толщину в 35 мм. Кроме того, температура в помещении должна быть минимум +5, но не более +30 градусов. После завершения работ необходимо выдержать бетон под водоудерживающим веществом в течение 7 дней.

На просушку бетона должно уйти как минимум 28 дней. До этого времени нельзя проводить какие-то дополнительные внешние работы в помещении. Кроме того, во время выполнения всех работ трубопровод должен находиться под давлением, так как, в противном случае, трубки могут не выдержать резкого изменения при контакте с окружающей средой, и их расширение приведет к трещинам стяжки или их самих.

После того, как пройдет месяц с заливки бетона, можно, наконец, приступать к отделке пола любым желаемым материалом. С другой стороны, всегда стоит помнить, что под бетоном находятся линии коммуникаций трубопровода, а потому сверление нужно проводить очень аккуратно. Повреждение трубы потребует большое количество усилий по исправлению ошибки и многие элементы «пирога» придется переделывать. 

Как только финишное покрытие будет готово, то можно включать отопление и начинать прогревать помещение. Даже если температура снаружи летняя, стоит все равно прогнать систему несколько раз, чтобы удостовериться в ее работоспособности, ведь в случае неполадок нужно будет успеть все завершить до холодов.

Монтаж теплого пола является трудной, но осуществимой задачей, которая потребует от мастера максимальной концентрации и большого терпения, ведь запускать отопление будет можно лишь через месяц после прокладки трубопровода. С другой стороны, результат оправдает все потраченные усилия, так как дом действительно будет очень теплым при правильных расчетах. Кроме того, подобная отопительная система очень надежна, а потому прослужит не один год без намека на повреждения.

Принцип работы и правила монтажа

Современный строительный рынок предлагает большой ассортимент обогревающих систем, которые используются в качестве основного и дополнительного источника тепла для помещений. Каждая модель отличается своей конструкцией и эксплуатационными качествами. В последние же годы кабельный теплый пол получает все большую популярность. И это не удивительно, ознакомившись, со всеми особенностями электрических полов, вы сами убедитесь, что лучшей альтернативы для обогрева помещения просто нет.

Конструкция и принцип работы кабельного пола

Из самого названия кабельного теплого пола, можно понять, что большая часть его конструкции состоит из нагревательных проводов. Существует несколько видов электрической системы, которые зависят от разновидностей проводов:

1. Одножильный. Этот кабель состоит из одной жилы, который выполняет функции проводника и нагревательного элемента. Несмотря на то, что такая система выполняет поставленные задачи в обогреве помещения, она имеет высокое излучение. Поэтому ее не рекомендуется использовать в часто посещаемых комнатах.
2. Двужильные. Такая конструкция имеет два провода: нагревательный и замыкающий. Особенностью этой системы является то, что у нее минимальное электромагнитное излучение, поэтому ее можно использовать даже в детских комнатах. Также за счет того, что к термостату возвращается только один кабель, время отведенное для монтажных можно сократить вдвое. К минусам этого вида относят высокую цену, поэтому приобрести ее сможет не каждый.
3. Саморегулирующие. Это самая сложная, но и в то — же время более надежная конструкция кабельного теплого пола. При повышении температуры на отдельных участках системы, структура проводов самостоятельно регулирует сопротивление, что предотвращает перегрева нагревательных элементов.

Вышеперечисленные виды проводов могут реализоваться двумя видами: катушками и матами.

Маты представляют собой стекловолоконную сетку, в которой змейкой уложены и закреплены провода. Эту сетку, не нарушая целостности кабелей, можно кроить на отрезки разной величины, что очень удобно при выполнении монтажа в труднодоступных местах помещения.

Принцип работы электрического кабельного теплого пола заключается в том, что нагревательные элементы, расположенные в стяжке пола или под напольным покрытием, поступающий ток, преобразуют в тепловую энергию. Таким образом, тепловой поток, просачиваясь через финишные покрытия, начинает обогревать помещение.

Преимущества кабельных полов

Кабельный теплый пол имеет массу преимуществ по сравнению с другими обогревающими системами. К главным достоинствам относят:

1. Легкость монтажа. Весь процесс укладки, можно провести самостоятельно, без помощи специалистов.
2. Экологичность. Все элементы кабельного теплого пола выполнены из экологически чистых материалов.
3. Сфера применения. Кабельный теплый пол можно устанавливать, как в частных домах, так и в городских квартирах.

4. Экономичность. При монтаже теплого кабельного пола, можно значительно сэкономить на теплоизоляционном материале и заливке стяжки.
5. Мощность. По сравнению с другими обогревающими системами, кабельный пол имеет достаточную мощность, поэтому его можно использовать как дополнительным, так и автономным источником тепла.
6. Надежность. Кабельный электрический теплый пол можно монтировать в толстые слои стяжки, располагать под габаритной мебелью, накрывать любым материалом, при этом, не опасаясь за перегрев нагревательных элементов.
7. Безопасность. Все нагревательные элементы электрического пола, расположены под напольным покрытием. Поэтому риск получить травмы или ожоги сводится к нулю.
8. Долгий эксплуатационный срок. При использовании водяной отопительной системы, часто случаются протечки трубопроводов, которые в лучшем случае приводят к дополнительным затратам. Кабельный же теплый пол, способен без сбоев, прослужить более 10 лет.

Существенных недостатков у электрического теплого пола нет. Единственным минусом считается высокая стоимость.

Дополнительное оборудование кабельного пола

Для повышения эксплуатационных качеств кабельного теплого пола, понадобятся терморегулятор и датчик. Как правило, они идут единым комплектом со всеми видами электрических моделей.

Схема раскладки и расположения датчиков теплого пола

Терморегулятор

В настоящее время существуют несколько видов термостатов, которые предназначены для регулировки температуры в помещении. Самыми дешевыми считаются ручные модели. При их использовании температурный режим задается вручную, что достаточно неудобно, если взять во внимание, что жильцы часто находятся вне дома. Поэтому оптимальным решением будут приобрести программируемые терморегуляторы. При их эксплуатации, можно визуально отслеживать температуру помещения. А также они способны самостоятельно изменять температурный режим по заданной схеме.

Термодатчики

Термодатчик – это проводник, который информирует термостат о состоянии температуры. Если кабельный теплый пол устанавливается как основной источник тепла, понадобятся внутренний и внешний датчик. Для отслеживания температуры нагревательных контуров, под напольное покрытие устанавливается внутренний датчик. Для показаний температуры в самом помещении, внешний датчик монтируется в сам термостат. Если же электрические полы используют как дополнительное оборудование, можно будет обойтись одним внешним датчиком.

Правила монтажа кабельного пола

Уложить электрический кабельный теплый пол можно под бетонной стяжкой, в толще стяжки и на поверхности стяжки. Каждый вид имеет свои особенности монтажа. Но при их провидении нужно придерживаться следующих правил:

1. Для полноценного нагрева помещения, обогревающая система должна занимать 70 % площади пола. Поэтому прежде чем приступить к монтажным работам, необходимо составить схему расположения контуров кабелей электрического теплого пола.
2. Чтобы предотвратить дополнительные расходы, перед приобретением проводов, сначала высчитывают их длину. Такая предосторожность связана с тем, что контур выполняется из цельного провода с соблюдением допустимого шага.
3. Если в качестве обогрева выбираются маты, их достаточно будет расстелить на подготовленной поверхности. Если же провода приобретаются в катушках, при их монтаже понадобятся определенные знания. Поэтому перед их выполнением необходимо ознакомиться с инструкцией.
4. При монтаже электрического кабельного теплого пола, не допускается деформация кабелей. Каждый резкий изгиб и пересечение между контурами может привести к не поправимым последствиям, вплоть до выхода системы из рабочего строя.

Стоит так же упомянуть о том, что хоть электрический пол и сочетается практически со всеми финишными покрытиями, его не желательно использовать с комбинированными полами. Так же, без бетонной стяжки, его не рекомендуется укладывать под натуральное дерево, иначе под воздействием высокой температуры, пол начнет рассыхаться и деформироваться.

Заливка бетоном

Заливка бетоном должна проводиться с соблюдением ряда инструкций, так как, когда трубы будут покрыты слоем вещества, то добраться к ним будет проблематично, так что стоит тщательно все проверить и лишь затем приступать к выполнению задачи. Читайте также: “Как сделать теплый пол в гараже – монтаж электрического и водяного пола”.

Для этого понадобится:

• На трубопровод положить сетку из металла, которая будет поделена на ячейки 10х10 см и иметь сечение проволоки размером как минимум в треть мм.
• Сетка должна монтироваться так, чтобы места, отмеченные декомпрессионным швом, не пересекались с ее листами.
• Армирование получившейся решетки проводится с применением полимерного или металлического фиброволокна, которое добавляется непосредственно в бетонный раствор.
• Отличной идеей будет использовать самовыравнивающиеся смеси для заливки пола, либо пластификатор со строительным бетоном, так как это придаст раствору эластичности (прочитайте: “Как заливать теплый пол: тонкости монтажа”).

Важно отметить, что толщина бетона должна составлять 50 мм, если пластификатор не задействован, но вместе с ним нельзя превышать толщину в 35 мм. Кроме того, температура в помещении должна быть минимум +5, но не более +30 градусов. После завершения работ необходимо выдержать бетон под водоудерживающим веществом в течение 7 дней.

На просушку бетона должно уйти как минимум 28 дней. До этого времени нельзя проводить какие-то дополнительные внешние работы в помещении. Кроме того, во время выполнения всех работ трубопровод должен находиться под давлением, так как, в противном случае, трубки могут не выдержать резкого изменения при контакте с окружающей средой, и их расширение приведет к трещинам стяжки или их самих.

После того, как пройдет месяц с заливки бетона, можно, наконец, приступать к отделке пола любым желаемым материалом. С другой стороны, всегда стоит помнить, что под бетоном находятся линии коммуникаций трубопровода, а потому сверление нужно проводить очень аккуратно. Повреждение трубы потребует большое количество усилий по исправлению ошибки и многие элементы «пирога» придется переделывать. 

Как только финишное покрытие будет готово, то можно включать отопление и начинать прогревать помещение. Даже если температура снаружи летняя, стоит все равно прогнать систему несколько раз, чтобы удостовериться в ее работоспособности, ведь в случае неполадок нужно будет успеть все завершить до холодов.

Монтаж теплого пола является трудной, но осуществимой задачей, которая потребует от мастера максимальной концентрации и большого терпения, ведь запускать отопление будет можно лишь через месяц после прокладки трубопровода. С другой стороны, результат оправдает все потраченные усилия, так как дом действительно будет очень теплым при правильных расчетах. Кроме того, подобная отопительная система очень надежна, а потому прослужит не один год без намека на повреждения.

Принцип работы и правила монтажа

Современный строительный рынок предлагает большой ассортимент обогревающих систем, которые используются в качестве основного и дополнительного источника тепла для помещений. Каждая модель отличается своей конструкцией и эксплуатационными качествами. В последние же годы кабельный теплый пол получает все большую популярность. И это не удивительно, ознакомившись, со всеми особенностями электрических полов, вы сами убедитесь, что лучшей альтернативы для обогрева помещения просто нет.

Конструкция и принцип работы кабельного пола

Из самого названия кабельного теплого пола, можно понять, что большая часть его конструкции состоит из нагревательных проводов. Существует несколько видов электрической системы, которые зависят от разновидностей проводов:

1. Одножильный. Этот кабель состоит из одной жилы, который выполняет функции проводника и нагревательного элемента. Несмотря на то, что такая система выполняет поставленные задачи в обогреве помещения, она имеет высокое излучение. Поэтому ее не рекомендуется использовать в часто посещаемых комнатах.
2. Двужильные. Такая конструкция имеет два провода: нагревательный и замыкающий. Особенностью этой системы является то, что у нее минимальное электромагнитное излучение, поэтому ее можно использовать даже в детских комнатах. Также за счет того, что к термостату возвращается только один кабель, время отведенное для монтажных можно сократить вдвое. К минусам этого вида относят высокую цену, поэтому приобрести ее сможет не каждый.
3. Саморегулирующие. Это самая сложная, но и в то — же время более надежная конструкция кабельного теплого пола. При повышении температуры на отдельных участках системы, структура проводов самостоятельно регулирует сопротивление, что предотвращает перегрева нагревательных элементов.

Вышеперечисленные виды проводов могут реализоваться двумя видами: катушками и матами.

Маты представляют собой стекловолоконную сетку, в которой змейкой уложены и закреплены провода. Эту сетку, не нарушая целостности кабелей, можно кроить на отрезки разной величины, что очень удобно при выполнении монтажа в труднодоступных местах помещения.

Принцип работы электрического кабельного теплого пола заключается в том, что нагревательные элементы, расположенные в стяжке пола или под напольным покрытием, поступающий ток, преобразуют в тепловую энергию. Таким образом, тепловой поток, просачиваясь через финишные покрытия, начинает обогревать помещение.

Преимущества кабельных полов

Кабельный теплый пол имеет массу преимуществ по сравнению с другими обогревающими системами. К главным достоинствам относят:

1. Легкость монтажа. Весь процесс укладки, можно провести самостоятельно, без помощи специалистов.
2. Экологичность. Все элементы кабельного теплого пола выполнены из экологически чистых материалов.
3. Сфера применения. Кабельный теплый пол можно устанавливать, как в частных домах, так и в городских квартирах.

4. Экономичность. При монтаже теплого кабельного пола, можно значительно сэкономить на теплоизоляционном материале и заливке стяжки.
5. Мощность. По сравнению с другими обогревающими системами, кабельный пол имеет достаточную мощность, поэтому его можно использовать как дополнительным, так и автономным источником тепла.
6. Надежность. Кабельный электрический теплый пол можно монтировать в толстые слои стяжки, располагать под габаритной мебелью, накрывать любым материалом, при этом, не опасаясь за перегрев нагревательных элементов.
7. Безопасность. Все нагревательные элементы электрического пола, расположены под напольным покрытием. Поэтому риск получить травмы или ожоги сводится к нулю.
8. Долгий эксплуатационный срок. При использовании водяной отопительной системы, часто случаются протечки трубопроводов, которые в лучшем случае приводят к дополнительным затратам. Кабельный же теплый пол, способен без сбоев, прослужить более 10 лет.

Существенных недостатков у электрического теплого пола нет. Единственным минусом считается высокая стоимость.

Дополнительное оборудование кабельного пола

Для повышения эксплуатационных качеств кабельного теплого пола, понадобятся терморегулятор и датчик. Как правило, они идут единым комплектом со всеми видами электрических моделей.

Схема раскладки и расположения датчиков теплого пола

Терморегулятор

В настоящее время существуют несколько видов термостатов, которые предназначены для регулировки температуры в помещении. Самыми дешевыми считаются ручные модели. При их использовании температурный режим задается вручную, что достаточно неудобно, если взять во внимание, что жильцы часто находятся вне дома. Поэтому оптимальным решением будут приобрести программируемые терморегуляторы. При их эксплуатации, можно визуально отслеживать температуру помещения. А также они способны самостоятельно изменять температурный режим по заданной схеме.

Термодатчики

Термодатчик – это проводник, который информирует термостат о состоянии температуры. Если кабельный теплый пол устанавливается как основной источник тепла, понадобятся внутренний и внешний датчик. Для отслеживания температуры нагревательных контуров, под напольное покрытие устанавливается внутренний датчик. Для показаний температуры в самом помещении, внешний датчик монтируется в сам термостат. Если же электрические полы используют как дополнительное оборудование, можно будет обойтись одним внешним датчиком.

Правила монтажа кабельного пола

Уложить электрический кабельный теплый пол можно под бетонной стяжкой, в толще стяжки и на поверхности стяжки. Каждый вид имеет свои особенности монтажа. Но при их провидении нужно придерживаться следующих правил:

1. Для полноценного нагрева помещения, обогревающая система должна занимать 70 % площади пола. Поэтому прежде чем приступить к монтажным работам, необходимо составить схему расположения контуров кабелей электрического теплого пола.
2. Чтобы предотвратить дополнительные расходы, перед приобретением проводов, сначала высчитывают их длину. Такая предосторожность связана с тем, что контур выполняется из цельного провода с соблюдением допустимого шага.
3. Если в качестве обогрева выбираются маты, их достаточно будет расстелить на подготовленной поверхности. Если же провода приобретаются в катушках, при их монтаже понадобятся определенные знания. Поэтому перед их выполнением необходимо ознакомиться с инструкцией.
4. При монтаже электрического кабельного теплого пола, не допускается деформация кабелей. Каждый резкий изгиб и пересечение между контурами может привести к не поправимым последствиям, вплоть до выхода системы из рабочего строя.

Стоит так же упомянуть о том, что хоть электрический пол и сочетается практически со всеми финишными покрытиями, его не желательно использовать с комбинированными полами. Так же, без бетонной стяжки, его не рекомендуется укладывать под натуральное дерево, иначе под воздействием высокой температуры, пол начнет рассыхаться и деформироваться.

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что кабельный теплый пол и в самом деле является новой инновационной системой, которая превзошла другие виды обогревающих моделей. При правильно выполненном монтаже, с соблюдением эксплуатационных ограничений, кабельный пол сможет долгие годы, без дополнительных затрат прослужить идеальным источником тепла для вашего помещения.

АдминАвтор статьи Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

Руководство по теплопроизводительности теплых полов | Разминка

Знание теплопроизводительности системы теплого пола очень важно для того, чтобы ваша комната нагрелась до желаемой температуры. Меньше всего вам нужно, чтобы после установки системы было холодно, поэтому, чтобы точно сказать, сколько тепла вам нужно для обогрева комнаты, вам нужно знать тепловые потери, а затем выбрать систему подогрева полов с тепловая мощность соответствует.

Прочтите советы экспертов по теплопроизводительности и факторам, влияющим на теплопроизводительность системы теплого пола.Как всегда, если у вас есть какие-либо вопросы, наша дружелюбная команда по работе с клиентами доступна по телефону 888-927-6333 .

РАЗМЕР ЭТАЖА

Размер отапливаемого пола напрямую связан с теплопроизводительностью: чем больше отапливаемая площадь, тем выше максимальная тепловая мощность системы. Однако размер площади обогреваемого пола по отношению к общему размеру помещения также влияет на мощность, поскольку чем больше становится комната, тем выше становятся потери тепла.Если отапливаемая площадь значительно меньше, чем общий размер пола или комнаты (<80%), системе теплого пола может быть сложно создать достаточно тепла для первичного отопления, если дом не имеет хорошей теплоизоляции.

ТЕМПЕРАТУРА ПОЛА И ТИП ПОЛА

Температура пола также напрямую влияет на тепловую мощность: чем выше температура пола, тем выше тепловая мощность пола. Однако не все виды отделки пола можно нагреть до высокой температуры, поэтому важно отметить, что хотя увеличение температуры пола увеличивает тепловую мощность, это также зависит от выбранной вами отделки пола.

Плотные и твердые материалы, такие как плитка и камень, обладают хорошей теплопроводностью, что означает, что тепло может лучше передаваться от нагревательного элемента к поверхности пола. Плитку и камень также можно нагревать до 29 + ° C для повышения производительности. Мягкие напольные материалы, такие как дерево, ламинат, линолеум, обладают сравнительно плохой проводимостью и могут нагреваться только до 27 ° C, что означает определенную максимальную тепловую мощность в зависимости от размера отапливаемой площади. Опять же, если выбранная вами отделка пола допускает температуру пола только 27 ° C, а требования к теплопроизводительности выше, чем та, которую можно достичь с полом 27 ° C, вы можете подумать о замене материала пола, чтобы использовать пол с подогревом. система работать как единственный источник тепла.

Чем выше температура пола, тем выше тепловая мощность, но некоторые виды отделки пола имеют ограничение по максимальной температуре. Всегда лучше проконсультироваться с производителем напольного покрытия.

Расчет и моделирование систем теплого пола

КПД конденсационного котла

КПД конденсационного котла Дата: 17 июля 2012 г. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РЕДАКТОР DO N L E O NA RDI LE O N A RD I I NC.HV AC T RAI N I N G&C ON SU LT IN G Концепции 1 Текущее состояние развития конструкции котлов 2

Подробнее

Интегрированные солнечные лучистые системы

Интегрированные солнечные лучистые системы William Shady PE Президент Темы Лучистое отопление Качество воздуха в помещении Радиационное охлаждение Проект Фотографии Вопросы и ответы Цель для наших клиентов Здоровый комфорт Почему Radiant

Подробнее

Энергоэффективность в зданиях

Энергоэффективность в зданиях: дополнительное руководство к SANS 10400-XA и SANS 204 V.3.0 Зарегистрирован в: Студия рисования Изображение: digitalart / FreeDigitalPhotos.net Дата отчета: 26 августа 2014 г. Название практики:

Подробнее

Энергия и здания

Энергетика и здания 59 (2013) 62 72 Списки содержания доступны на сайте SciVerse ScienceDirect Energy and Buildings на нашей страничке: www.elsevier.com/locate/enbuild Экспериментальное определение тепловых характеристик

Подробнее

инструкции по установке

Инструкции по установке Модели пьедестала FS 500 LE Вставные модели FS 800 LE IS 500 LE IS 800 LE Pecan Engineering Pty Ltd 13 Acorn Road Dry Creek South Australia 5094 Электронная почта info @ pecan-eng.com.au Телефон:

Подробнее

Расчет панельного отопления / охлаждения

Расчет панельного отопления / охлаждения 3.2.200 Страница Заказчик Строительный объект MultiDRAW Улица Улица Почтовый индекс / город Почтовый индекс / город Тел. Страна Deutschland EMail Planner MULTIBETON GmbH Специалист по отоплению

Подробнее

КОНСТРУКЦИЯ ОДНОРЯДНОГО РАДИАТОРА PSEUDO

Международный журнал машиностроения и технологий (IJMET), том 7, выпуск 1, январь-февраль 2016 г., стр.146-153, идентификатор статьи: IJMET_07_01_015 Доступно в Интернете по адресу http://www.iaeme.com/ijmet/issues.asp?jtype=ijmet&vtype=7&itype=1

Подробнее

Лекция 9, Тепловые заметки, 3.054

Лекция 9, Тепловые заметки, 3.054 Тепловые свойства пен Пенопласты с закрытыми ячейками, широко используемые для теплоизоляции Аэрогели (как правило, хрупкие и слабые) и вакуумные

только материалами с более низкой проводимостью Подробнее

Глава 2: Основы

Глава 2: Основы Crawlspace [V502.1.2] Вентиляционные отверстия. Вентиляционные отверстия в подвесном пространстве помогают сохранить изоляцию пола и каркас пола сухими. Вентиляционные отверстия также снижают вероятность скопления радона под полом.

Подробнее

Естественная конвекция. Сила плавучести

Естественная конвекция При естественной конвекции движение жидкости происходит за счет естественных средств, таких как плавучесть. Поскольку скорость жидкости, связанная с естественной конвекцией, относительно низкая, коэффициент теплопередачи

Подробнее

12.1 Schlüter -KERDI-BOARD

Вводные данные 12.1 Schlüter -KERDI-BOARD S u b s t r a t e U N I V E R S A L S T R U C T U R A L P A N E L, B O N D E D W A T E R P R O O F I N G Применение и функции Schlüter

Подробнее

Всасывание почвы. Полное всасывание

Всасывание почвы Полное всасывание Полное всасывание почвы определяется в терминах свободной энергии или относительного давления пара (относительной влажности) влажности почвы.Ψ = v RT ln v w 0ω v u v 0 (u) u = частичное

Подробнее

Тепловидение для домашних инспекторов

Тепловидение для домашних инспекторов Размещение структурных элементов Остроконечный конец потолка собора. Обратите внимание на шпильки и балки перекрытия с блокировкой. Что это за свечение в верхнем правом углу?

Подробнее

Отопление жилых помещений – теплые полы

Теплый пол – это система отопления по преимуществу.Он обеспечивает мягкое и приятное тепло и является энергоэффективным. Он эстетичен, так как полностью невидим, оставляя стены свободными для оформления и украшения каждой комнаты без каких-либо ограничений.

Подходит как для нового строительства, так и для ремонта. Он широко используется при ремонте благодаря простоте установки, его общая толщина составляет от 1 до 2 см и возможна на существующий пол. Прямое подключение к электричеству в каждой комнате позволяет провести частичный ремонт дома с ограниченным бюджетом (нет необходимости ни в каких типах котлов, ни в установке труб).

Основная система отопления или дополнительный теплый пол

Следует различать два различных способа использования теплых полов: основная система отопления и дополнительный теплый пол.

Как и основная система отопления (в большинстве случаев), электрические теплые полы предназначены для обогрева помещения до требуемой температуры. Система регулирования принимает в качестве эталона (заданную температуру) температуру окружающей среды и использует температуру пола в качестве ограничения, чтобы предотвратить нагрев пола до нежелательной температуры.Установленная поверхность зависит от общей необходимой мощности, но обычно она регулируется для покрытия всей доступной площади помещения.

Как и вспомогательный пол из закаленного пола , электрические полы с подогревом предназначены для обеспечения приятной температуры пола во время присутствия пользователей. Система регулирования принимает за эталон температуру пола, но не контролирует температуру воздуха. В этом случае может потребоваться основная система отопления (нагревательные панели, радиаторы…) для поддержания заданной температуры в помещении.Эта система может быть установлена ​​в любом желаемом месте (например, перед душем или ванной).

Рекомендуемые установки

Существуют различные типы установки, которые мы подробно рассмотрим ниже. Однако важно учитывать два разных типа продуктов с разной процедурой установки:

• Нагревательный кабель (или нагревательный мат ) всегда необходимо заделывать в проводящий материал (бетон, цемент) для правильного отвода тепла к конструкции пола.Рекомендуется как для нового строительства, так и для ремонта.
• Нагревательная пленка для сухой укладки непосредственно под ламинированным полом, без слоя цемента. Ограничение этой простой установки состоит в том, что нагревательную пленку нельзя устанавливать под керамическими полами, которые необходимо закрепить цементом. В основном рекомендуется для ремонта.

Система прямого нагрева

Это основной вид установки для теплого пола. Нагревательный элемент расположен прямо под полом.Применяется как для основной системы отопления, так и для теплого пола.

Для основной системы отопления установленная мощность обычно составляет от 60 до 120 Вт / м ² в зависимости от типа дома и рассчитанных тепловых потерь. Для теплого пола установленная мощность обычно выше примерно от 150 до 180 Вт / м ² .

Нагревательный кабель проложен непосредственно внутри гибкой цементной или самовыравнивающейся стяжки. Линейная мощность будет ограничена (10-15 Вт / м), чтобы сохранить уменьшенное расстояние между C-C и обеспечить однородное распределение тепла.

Нагревательная пленка всегда располагается непосредственно под ламинированным полом и поэтому используется только при прямой установке обогрева. Во влажной среде нагревательная пленка не подходит и ее заменяют алюминиевыми матами с такой же укладкой сухой укладки.

Для с ремонтом обычно имеется ограниченная толщина для размещения системы отопления. Однако, благодаря нашим специальным изоляционным плитам, электрические полы с подогревом могут укладываться в очень ограниченную толщину на существующий пол: менее 1 см с нагревательной пленкой и менее 1 см.5 см с нагревательным кабелем.

Установка нагревательной пленки

1. Ламинированный пол
2. Датчик температуры пола
3. PE Паровой барьер
4. Нагревательная пленка ECOFILM
5. Специальная изоляция
6. Пол оригинальный (Плитка – Бетон)

Установка алюминиевого мата

1. Ламинированный пол
2. Датчик температуры пола
3. Алюминиевый мат
4. Специальная изоляция
5. Оригинальный пол (плитка – Бетон)

Установка нагревательного мата

1. Напольное покрытие
2. Гибкий цемент
3. Нагревательный мат или нагревательный кабель
4. Датчик температуры пола внутри гофрированного трубопровода
5. Специальная изоляция F-BOARD
6. Гибкий цемент
7. Пол оригинальный (плитка, бетон)

При использовании закаленного пола система отопления обычно включается на ограниченный период времени.Реактивность системы и время нагрева являются ключевыми параметрами. Для обеспечения эффективности системы настоятельно рекомендуется использование специального изоляционного слоя, как описано в предыдущей схеме.

Для системы отопления в новостройках общая толщина системы больше не является ограничивающим параметром. Затем следует уделить особое внимание теплоизоляции пола для оптимизации работы и эффективности системы. Мы рекомендуем слой изоляции толщиной 8-10 см для комнаты, расположенной над неотапливаемым помещением или землей, и изоляцию толщиной 5 см для комнаты, расположенной над обогреваемым этажом.Обычные изоляционные слои обычно изготавливаются из расширенного или экструдированного полистирола с подходящей плотностью для предотвращения проникновения кабеля внутрь изоляционного слоя (плотность выше 25 кг / м ³ )

Монтаж нагревательного мата или кабеля в новом строительстве

1. Напольное покрытие
2. Датчик температуры пола в гофрированной трубе
3. Самовыравнивающаяся стяжка
4. Нагревательный мат или нагревательный кабель
5. Теплоизоляция
6. Бетонное основание

СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ПОЛУЗАГРУЗКИ

Эта система используется только для основной системы отопления и с нагревательным кабелем или матами.Нагревательный элемент расположен непосредственно над теплоизоляцией и покрыт слоем бетона толщиной 3-4 см или внутри бетонного основания, например, на металлической решетке.

Система отопления обладает большей инерцией, чем система прямого нагрева, но не подходит для накопительного отопления. Нагревательный кабель может быть размещен с более высоким шагом C-C и более высокой линейной мощностью (до 18 Вт / м), что снижает затраты на приобретение. Однако установка более сложна, и первый нагрев необходимо проводить в соответствии с определенным ступенчатым увеличением температуры.

Половинная установка с нагревательным кабелем или матом

1. Напольное покрытие
2. Датчик температуры пола в гофрированной трубе
3. Бетонный слой
4. Сетка стальная
5. Нагревательный мат или кабель
6. Теплоизоляция
7. Бетонное основание

СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ

Из-за относительно сложного регулирования и отсутствия во многих странах ночного тарифа на электроэнергию эта система используется только в определенных определенных случаях.Пол должен иметь достаточно толстый слой (бетон 12-15 см), в котором тепло накапливается в течение ограниченного периода времени (обычно в ночное время), чтобы покрыть тепло, необходимое в течение всего дня. Нагревательные кабели обладают высокой механической прочностью и имеют более высокую линейную мощность (20-33 Вт / м), чтобы обеспечить выходную мощность до 250 Вт / м ² .

Накопительная система обогрева с нагревательным кабелем

1. Напольное покрытие
2. Датчик температуры пола в гофрированной трубе
3. Бетонный слой для аккумулирования тепла
4. Нагревательный кабель
5. Бетонный слой для аккумулирования тепла
6. Сетка стальная
7. Теплоизоляция
8. Бетонное основание

Этот тип установки рекомендуется, когда необходимая мощность недоступна в дневное время, например, в промышленности с высоким спросом на энергию в дневное время и более низким потреблением в ночное время или для изолированных областей, где мощность инфраструктуры электроснабжения недостаточна. .

Также обычно используется в горных районах, особенно для вторичного жилья, для поддержания минимальной температуры во всем здании, независимо от того, в какой квартире проживает квартира, чтобы предотвратить любые повреждения из-за отрицательной температуры. В этом случае эта система комбинируется с другими дополнительными системами отопления (нагревательными панелями, радиаторами) для достижения нормальной требуемой температуры воздуха.

Промышленный теплообменник

: эксплуатация и техническое обслуживание для минимизации загрязнения и коррозии

1.Введение

Теплообменник играет важную роль в промышленном применении. Он применяется для нагрева и охлаждения крупных промышленных технологических жидкостей [1]. Теплообменник представляет собой динамическую конструкцию, которая может быть адаптирована к любому производственному процессу в зависимости от температуры, давления, типа жидкости, фазового потока, плотности, химического состава, вязкости и многих других термодинамических свойств [2, 3]. В связи с глобальным энергетическим кризисом эффективная рекуперация или рассеивание тепла стала жизненно важной задачей для ученых и инженеров [4].

Теплообменники предназначены для оптимизации площади поверхности стенки между двумя жидкостями, чтобы максимизировать эффективность, одновременно минимизируя сопротивление потоку жидкости через теплообменники при ограничении стоимости материалов. Рабочие характеристики теплообменных поверхностей могут быть улучшены за счет добавления гофров или ребер в теплообменник, которые увеличивают площадь поверхности и могут направлять поток жидкости или вызывать турбулентность [5]. Эффективность промышленных теплообменников можно отслеживать в режиме онлайн, отслеживая общий коэффициент теплопередачи на основе его температуры, которая имеет тенденцию к снижению со временем из-за загрязнения [6].

Потенциальный ущерб оборудованию, вызванный образованием накипи, может быть очень дорогостоящим, если обработанная вода не обрабатывается правильно. В промышленности для очистки воды обычно используются химические вещества. В США химикаты на сумму 7,3 миллиарда долларов в год выбрасываются в воздух, сбрасываются в реки и закапываются на свалки каждый год. Сорок процентов этих химикатов закупается промышленностью для борьбы с накипью в градирнях, котлах и другом теплопередающем оборудовании. Этот процент также составляет более 2 миллиардов долларов токсичных отходов, которые вносят свой вклад в триллион галлонов загрязненной воды, ежегодно сбрасываемой в землю, которая принадлежит всем нам.

Техническое обслуживание загрязненных трубчатых теплообменников может выполняться несколькими методами, такими как кислотная очистка, пескоструйная очистка, струя воды под высоким давлением, очистка пули или буровых штанг. В крупномасштабных системах охлаждающей воды для теплообменников обработка воды, такая как очистка, добавление химикатов, каталитический подход и т. Д., Используются для минимизации загрязнения теплообменного оборудования [7]. Другие процессы очистки воды также используются в паровых системах для электростанций для минимизации загрязнения и коррозии теплообменника и другого оборудования.Большинство химикатов и добавок, используемых для уменьшения обрастания и коррозии, опасны для окружающей среды [8]. Итак, настало время применять химические вещества, безопасные для окружающей среды [9, 10, 11].

2. Промышленный теплообменник

Промышленный теплообменник – это оборудование для передачи тепла, в котором используется процесс обмена тепловой энергией между двумя или более средами, имеющими разную температуру. Промышленные теплообменники применяются в различных промышленных приложениях, таких как производство электростанций, нефтегазовая промышленность, химические перерабатывающие предприятия, транспорт, альтернативные виды топлива, криогенная промышленность, кондиционирование воздуха и охлаждение, рекуперация тепла и другие отрасли.Кроме того, теплообменники – это оборудование, всегда тесно связанное с нашей повседневной жизнью, например, испарители, воздухоподогреватели, автомобильные радиаторы, конденсаторы и маслоохладители. В большинстве теплообменников поверхность теплообмена разделяет жидкость, которая включает в себя широкий диапазон различных конфигураций потока для достижения желаемых характеристик в различных применениях. Теплообменники можно классифицировать по-разному. Как правило, промышленные теплообменники классифицируются в соответствии с конструкцией, процессами переноса, степенью компактности поверхности, схемами потока, схемами прохода, фазой технологических жидкостей и механизмами теплопередачи, как показано на Рисунке 1.

Рисунок 1.

Классификация промышленных теплообменников [12].

3. Основные концепции конструкции теплообменника

Концепции конструкции теплообменника должны соответствовать нормальным технологическим требованиям, указанным в условиях эксплуатации для сочетания условий отсутствия коррозии и коррозии, а также условий чистоты и загрязнения. Одним из критических критериев конструкции теплообменника является то, что теплообменник должен быть спроектирован таким образом, чтобы его было легко обслуживать, что обычно означает очистку или замену деталей, трубок, фитингов и т.повреждены в результате старения, вибрации, коррозии или эрозии в течение всего периода эксплуатации.

Следовательно, конструкция теплообменника должна быть как можно более простой, особенно если ожидается сильное загрязнение. За счет минимизации температуры в сочетании с выбором скорости жидкости и снижением концентрации предшественников загрязняющих веществ снижается вероятность потенциального загрязнения. Кроме того, должна быть разрешена самая высокая скорость потока в условиях падения давления и эрозии потока. Кроме того, выбор материала в рамках ограниченных затрат замедляет накопление отложений и позволяет сократить время пребывания.Он также должен быть совместимым с точки зрения pH, коррозии и не только с теплообменником, но также с точки зрения теплового оборудования и линий передачи теплообменника.

4. Обрастание

Обрастание всегда определяется как образование и накопление отложений нежелательных материалов на поверхностях технологического оборудования. Эти обычно материалы с очень низкой теплопроводностью образуют изоляцию на поверхности, которая может значительно ухудшить характеристики поверхности по передаче тепла при разнице температур, для которой она была разработана [13].Вдобавок к этому засорение увеличивает сопротивление потоку жидкости, что приводит к более высокому перепаду давления в теплообменнике. На поверхностях теплопередачи могут возникать многие типы загрязнений, например, кристаллизационное загрязнение, загрязнение твердыми частицами, коррозионное загрязнение, загрязнение химическими реакциями, биологическое загрязнение и загрязнение отверждением [14]. Обрастание может иметь очень дорогостоящий эффект в промышленности, что в конечном итоге увеличивает расход топлива, прерывает работу, производственные потери и увеличивает затраты на техническое обслуживание [15].

Обрастание состоит из пяти стадий, которые можно кратко охарактеризовать как инициирование засорения, перенос на поверхность, прикрепление к поверхности, удаление с поверхности и старение на поверхности [16]. Есть несколько параметров, влияющих на факторы загрязнения, такие как pH [9], скорость [17], объемная температура жидкости [18], температура поверхности теплопередачи, структура поверхности [19] и шероховатость [20, 21].

Общий процесс загрязнения обычно считается чистым результатом двух одновременных подпроцессов: процесса осаждения и процесса удаления, как показано на рисунке 2.Как показано на Рисунке 3, рост этих отложений приводит к снижению теплопередачи теплообменника со временем. Эта проблема влияет на энергопотребление промышленных процессов и в конечном итоге вызывает промышленный сбой из-за отказа теплообменника, как показано на рисунке 4.

Рисунок 2.

Общий процесс загрязнения [22].

Рисунок 3.

Устойчивость к обрастанию в зависимости от времени [22].

Рисунок 4.

Сильное скопление отложений на трубопроводах теплообменника [24, 23].

5. Коррозия

Свойства окружающей среды, такие как почва, атмосфера, вода или водные растворы, обычно разрушают обычные металлы и сплавы. Разрушение этих металлов известно как коррозия. Приятно то, что коррозия происходит из-за электрохимического механизма. Преждевременные отказы в различном оборудовании вызываются коррозией в большинстве промышленных процессов и инженерных операций, что приводит к нежелательным проблемам. Сюда входят дорогостоящие поломки, внеплановый останов и увеличение затрат на техническое обслуживание.

Этот простой усугубляется в таких областях, как химическая промышленность, нефтепереработка, морские и наземные электростанции, производство бумаги, кондиционирование воздуха, холодильники, производство продуктов питания и спиртных напитков. Таким образом, общая информация и механизм коррозии вызовут большой интерес у общественности и промышленности [24]. На процесс коррозии влияют различные параметры, как показано на рисунке 5. Следовательно, эти критерии следует учитывать при проектировании теплообменников.

Рисунок 5.

Фактор, влияющий на коррозию [25].

6. Затраты из-за обрастания

Помимо высокой стоимости загрязнения теплообменника, было сообщено об очень небольшом количестве работ по точному определению причин экономических штрафов из-за загрязнения. Таким образом, они объясняют стоимость разницей в конструкции и эксплуатации теплообменника. Тем не менее, надежное знание экономики обрастания желательно для оценки экономической эффективности различных стратегий смягчения [26, 27]. Общие затраты, связанные с обрастанием, включают следующее:

1. Капитальные затраты

   Избыточная площадь поверхности, необходимая для преодоления тяжелых условий загрязнения, затраты на более прочный фундамент, обеспечение дополнительных площадей и увеличение затрат на транспортировку и установку.

2. Затраты на электроэнергию

   Затраты на дополнительное топливо, необходимое, если загрязнение приводит к дополнительному сжиганию топлива в теплообменном оборудовании для преодоления эффекта загрязнения.

3. Затраты на техническое обслуживание

   Затраты на удаление отложений обрастания, затраты на химикаты или другие эксплуатационные расходы на противообрастающие устройства.

4. Себестоимость производственных потерь

   Плановые или незапланированные остановки завода из-за загрязнения теплообменников могут привести к большим производственным потерям.Эти потери часто считаются основной причиной засорения, и их очень трудно оценить.

5. Дополнительные затраты на управление окружающей средой

   Затраты на утилизацию большого количества химикатов / добавок, используемых для уменьшения загрязнения.

В разных странах сообщается об огромных затратах на загрязнение. Steinhagen et al. сообщил о затратах на обрастание с точки зрения ВНП для некоторых стран, как представлено в таблице 1.

Страна	Затраты на обрастание млн ​​долларов США	ВНП (1984) млрд долларов США	Затраты на обрастание % ВНП
США	3860–7000 8000–10 000	3634	0.12–0,22 0,28–0,35
Япония	3062	1225	0,25
Западная Германия	1533	6134	1533	6134	1533	6134	–930	285	0,20–0,33
Австралия	260	173	0,15
Новая Зеландия	35	15
В целом индустриальный мир	26,850	13,429	0,20

Таблица 1.

Расчетные затраты на загрязнение, понесенные в некоторых странах (оценка 1992 г.

Что такое? , Преимущества, недостатки и применение

Определение: Емкостной преобразователь используется для измерения смещения, давления и других физических величин.Это пассивный преобразователь, который требует внешнего источника питания для работы.Емкостной преобразователь работает по принципу переменной емкости. Емкость емкостного преобразователя изменяется по многим причинам, таким как перекрытие пластин, изменение расстояния между пластинами и диэлектрическая проницаемость.

Емкостной преобразователь содержит две параллельные металлические пластины. Эти пластины разделены диэлектрической средой, которая представляет собой воздух, материал, газ или жидкость. В обычном конденсаторе расстояние между пластинами фиксировано, но в емкостном преобразователе расстояние между ними варьируется.

Емкостной преобразователь использует электрическую величину емкости для преобразования механического движения в электрический сигнал. Входная величина вызывает изменение емкости, которая напрямую измеряется емкостным преобразователем.

Конденсаторы измеряют как статические, так и динамические изменения. Смещение также измеряется напрямую путем подсоединения измеримых устройств к подвижной пластине конденсатора. Он работает как в контактном, так и в бесконтактном режимах.

Принцип работы

Уравнения ниже выражают емкость между пластинами конденсатора

Где A – площадь перекрытия пластин в м ²
d – расстояние между двумя пластинами в метрах
ε – диэлектрическая проницаемость среды в Ф / м
ε _r – относительная диэлектрическая проницаемость
ε ₀ – диэлектрическая проницаемость свободного места

Принципиальная схема емкостного преобразователя с параллельными пластинами показана на рисунке ниже.

Изменение емкости происходит из-за физических переменных, таких как смещение, сила, давление и т. Д. Емкость преобразователя также изменяется в зависимости от изменения их диэлектрической проницаемости, что обычно связано с измерением уровня жидкости или газа.

Емкость преобразователя измеряется по мостовой схеме. Выходное сопротивление преобразователя равно

.

Где, C – емкость
f – частота возбуждения в Гц.

Емкостной преобразователь в основном используется для измерения линейного смещения.Емкостной преобразователь использует следующие три эффекта.

1. Изменение емкости преобразователя из-за перекрытия пластин конденсатора.
2. Изменение емкости происходит из-за изменения расстояний между пластинами.
3. Емкость изменяется из-за диэлектрической проницаемости.

Для измерения смещения используются следующие методы.

1. Преобразователь, использующий изменение площади пластин – Уравнение ниже показывает, что емкость прямо пропорциональна площади пластин.Соответственно изменяется и емкость с изменением положения пластин.

Емкостные преобразователи используются для измерения больших перемещений от 1 мм до нескольких см. Площадь емкостного преобразователя изменяется линейно в зависимости от емкости и смещения. Изначально нелинейность в системе возникает из-за ребер. В противном случае он дает линейный отклик.

Емкость параллельных пластин равна

.

где x – длина перекрывающейся части пластин
ω – ширина перекрывающейся части пластин.

Чувствительность смещения постоянна, и поэтому она дает линейную зависимость между емкостью и смещением.

Емкостной преобразователь используется для измерения углового смещения. Он измеряется подвижными пластинами, показанными ниже. Одна из пластин преобразователя неподвижная, а другая подвижная.

Векторная диаграмма преобразователя показана на рисунке ниже.

Угловое перемещение изменяет емкость преобразователей.Емкость между ними максимальна, когда эти пластины перекрывают друг друга. Максимальное значение емкости выражается как

.

Емкость при угле θ выражается как,

θ – угловое смещение в радианах. Чувствительность к изменению емкости равна

.

180 ° – это максимальное значение углового смещения конденсатора.

2. Преобразователь, использующий изменение расстояния между пластинами – Емкость преобразователя обратно пропорциональна расстоянию между пластинами.Одна пластина преобразователя неподвижна, а другая подвижна. Смещение, которое необходимо измерить, связано с подвижными пластинами.

Емкость обратно пропорциональна расстоянию, из-за которого конденсатор показывает нелинейный отклик. Такой тип преобразователя используется для измерения малых перемещений. Векторная диаграмма конденсатора представлена ​​на рисунке ниже.

Чувствительность преобразователя непостоянна и варьируется от места к месту.

Преимущества емкостного преобразователя

Ниже приведены основные преимущества емкостных преобразователей.

1. Для работы требуется внешнее усилие, поэтому он очень полезен для небольших систем.
2. Емкостной преобразователь очень чувствителен.
3. Обладает хорошей частотной характеристикой, поэтому используется для динамического исследования.
4. Преобразователь имеет высокое входное сопротивление, следовательно, они имеют небольшой эффект нагрузки.
5. Для работы требуется небольшая выходная мощность.

Недостатки емкостного преобразователя

Основные недостатки преобразователя следующие.

1. Металлические части преобразователей требуют изоляции.
2. Рама конденсатора требует заземления для уменьшения влияния паразитного магнитного поля.
3. Иногда преобразователь демонстрирует нелинейное поведение из-за краевого эффекта, который контролируется с помощью защитного кольца.
4. Кабель, соединяющий датчик, вызывает ошибку.

Использование емкостного преобразователя

Ниже приведены варианты использования емкостного преобразователя.

1. Емкостной преобразователь используется для измерения как линейного, так и углового смещения. Он чрезвычайно чувствителен и используется для измерения очень малых расстояний.
2. Используется для измерения силы и давления. Сила или давление, которые должны быть измерены, сначала преобразуются в смещение, а затем смещение изменяет емкости преобразователя.