Расширительный бак для отопления открытого типа своими руками фото: установка своими руками пластикового бачка и выбор варианта для системы отопления

Открытый vs закрытый расширительный бак для системы отопления — ВикиСтрой

Открытый vs закрытый расширительный бак для системы отопления
Как мы уже писали, расширительный бак является неотъемлемой частью любой жидкостной системы отопления. Он принимает излишек воды, которая расширяется при нагревании в котле, помогает регулировать давление в трубах. Разберёмся, какой бак лучше — открытый или закрытый.
https://www.wikistroi.ru/story/heating/otkrytyi-vs-zakrytyi-rasshiritielnyi-bak-dlia-sistiemy-otoplieniia
https://www.wikistroi.ru/story/heating/otkrytyi-vs-zakrytyi-rasshiritielnyi-bak-dlia-sistiemy-otoplieniia/@@download/image/IpvEehOf.jpg

Как мы уже писали, расширительный бак является неотъемлемой частью любой жидкостной системы отопления. Он принимает излишек воды, которая расширяется при нагревании в котле, помогает регулировать давление в трубах. Разберёмся, какой бак лучше — открытый или закрытый.

Все расширительные баки для отопительных систем делятся на два вида — открытые и закрытые. Последние постепенно набирают популярность, специалисты рекомендуют устанавливать именно их. Но многие домовладельцы до сих пор уверены, что старая-добрая и проверенная временем открытая отопительная система проще и лучше. У использования расширительных бачков открытого типа действительно есть свои преимущества:

1. Можно не покупать, а сделать своими руками. Экономия! Многие варят расширительные бачки из листовой стали, потом красят. Можно использовать канистру, ёмкость достаточно большого объёма из пластика. Можно даже цветочный горшок установить, главное, чтобы ничего не протекало, ведь внутри постоянно вода.
2. Легко и просто контролировать, сколько теплоносителя в системе. В открытый расширительный бак можно быстро долить воду, проверив её уровень. Если

   теплоноситель

   резко перегреется и расширится, то вода просто выльется в специальный патрубок для её отвода или перельётся через край. Это куда лучше и безопасней разрыва в системе отопления.

3. Так как бак негерметичен, открыт, он отводит лишние газы и воздух, которые могут создавать завоздушенность, газовые карманы в радиаторах, мешая нормальной циркуляции теплоносителя.

Но минусов у открытых расширительных бачков тоже немало:

1. Теплоноситель просто испаряется, так как сверху бак не закрыт. То есть воду придётся доливать и вообще контролировать, сколько её внутри.
2. Нужно устанавливать бак в самой верхней точке отопительной системы, практически под потолком. А это не всегда возможно. Да и вид у подвешенных вверху самодельных бачков не слишком привлекательный.
3. КПД низкий, как и циркуляция теплоносителя. Решить проблему помогает

   установка циркуляционного насоса

   , но всё равно закрытые системы отопления эффективней.

Важно! В открытой отопительной системе антифриз никогда не используется, он испаряется слишком быстро. Только вода!

Закрытые расширительные баки для отопительных систем практически всегда покупные, герметичные. В них две камеры, которые делит резиновая мембрана. Если в трубах образовалась лишняя вода, она поступит в бак и надавит на разделительную мембрану. Вторая камера пуста, в ней только воздух, который, в отличие от воды, прекрасно сжимается. Как только вода остыла и вернулась к прежнему объёму, её из бака вытолкнет воздух.

Устройство мембранного расширительного бака: 1 — золотник для накачки воздуха; 2 — воздушная камера; 3 — мембрана с теплоносителем; 4 — резьбовой патрубок для подключения к системе отопления

Преимущества у таких расширительных баков следующие:

1. Выглядят более привлекательно, эстетично.
2. Можно не выбирать верхнюю точку, установить практически где угодно. Чаще всего выбирается место недалеко от

   циркуляционного насоса

   .

3. Ничего не нужно проверять и обслуживать, долгий срок работы. Со временем возможно придётся заменить только резиновую мембрану.

Минусов у расширительных баков закрытого типа немного:

1. Стоят не так уж мало, требуются дополнительные расходы в процессе обустройства системы отопления.
2. Могут возникнуть сложности с выбором, нужно купить бак такого объёма, чтобы точно выдержал перепады давления в системе.

Закрытые отопительные системы — более современный и простой в обслуживании вариант. Но принудительная циркуляция теплоносителя обязательна и изначально такие баки стоят существенно дороже. Выбирать вам, в целом, если вы готовы регулярно обслуживать открытый расширительный бак и у вас есть где его установить — под потолком или на чердаке — можете сэкономить.

Расширительный бак для отопления открытого и закрытого типа

При работе отопительной системы замкнутого цикла происходит изменение температуры теплоносителя – воды или антифриза. По мере воздействия теплового излучения котла, вода расширяется, увеличиваясь в объеме. Если в системе отопления не предусмотреть механизм регулирования давления теплоносителя, то может произойти аварийная ситуация. Лучшим способом избежать этого является установка расширительного бака, о нюансах выбора которого и пойдет речь.

Расширительный бак – это устройство, которое компенсирует давление в трубах во время нагрева и расширения жидкости в них. Показатели увеличения объема воды зависят от ее состава и характеристик. Для нормальной жидкости показатель расширения равен 0,3% на каждое повышение температуры на 10°С.

Несложно посчитать, что при температуре теплоносителя в 80°С объем воды будет увеличен на 2,5%. Именно поэтому расширительный бак и является тем самым механизмом, который уравновешивает внутреннее давление в системе.

Содержание

1. Конструкции баков
2.  Открытого типа
3. Закрытый мембранный бак
4. Расчет мощности бака

Для решения вопроса компенсации можно просто установить в самой верхней части трубопровода отдельно выводящую трубу. Но она не будет выполнять все функции расширительного бака в полной мере. Чтобы понять почему, следует рассмотреть разные типы конструкции и особенности монтажа этого компенсатора.

 Открытого типа

Такая конструкция, в большинстве своем, изготавливается кустарным способом. Типичная схема бака открытого типа показана на рисунке:

Конструкция бака открытого типа

Она представляет собой стальную емкость, которая монтируется в самой высокой точке трубопровода системы отопления. Бак подключается к системе через расширительный патрубок, а для обеспечения движения воды предусмотрен циркуляционный патрубок.

По мере заполнения системы водой, она достигает сигнального патрубка, на котором устанавливают кран. Для обеспечения контроля расширения воды предусмотрен переливной патрубок. Он обеспечивает свободное перемещение воздуха внутри бака.

Для расчета объема бака открытого типа необходимо знать объем воды в системе. Если же такой информации нет, можно отталкиваться от мощности котла – на 1 кВт приблизительно соответствует 15 л воды. Т.е для 24 кВт котла максимальный объем теплоносителя составит 360 л. При повышении температуры до 70°С, вода при таком объеме расширится на 9 литров. А при максимальной в 95°С – на 15 л. Объем бака до уровня переливного патрубка должен быть не менее 15 л.

Закрытый мембранный бак

Есть и более совершенная система компенсирования давления в системе – мембранный бак. Его конструкция представляет собой закрытый стальной резервуар.

Расширительный мембранный бак

Изолированный корпус разделен на 2 части, одна из которой имеет подключение к системе отопления. Вторая же заполнена инертным газом — азотом. Для установки уровня давления внутри нее предусмотрен ниппель, с помощью которого можно уменьшать (стравливание) или увеличивать (насосная подкачка) величину давления внутри.

При подключении к трубам отопления и активации системы вода, после разогрева, попадает в камеру бака. При достижении определенного значения давления подвижная мембрана увеличивает объем водяной камеры. Этот тип конструкции более удобен как в эксплуатации, так и при монтажных работах. Основными преимуществами бака мембранного типа являются:

• Отсутствие контакта воды с воздухом, что значительно уменьшает вероятность коррозии.
• Бак может монтироваться в любом месте тепловой магистрали.
• Так как система полностью герметична – потери теплоносителя минимальны.
• Уменьшение тепловых потерь, по сравнению с баком открытого типа.

[box type=»success» ]Но для этой системы есть один обязательный фактор – расчет оптимального объема бака. Это важный этап в проектировании системы отопления в целом.[/box]

Расчет мощности бака

При расчете объема расширительного бака мембранного типа необходимо учитывать следующие параметры:

1. Тип теплоносителя. Коэффициент теплового расширения (Е) для разных жидкостей отличается. Поэтому важно знать эту величину.
2. Общий объем теплоносителя в системе — С. Приблизительный расчет был указан выше.
3.  Начальное давление в системе Рмин.
4. Максимально допустимая величина давления Рмакс.
5. Коэффициент заполнения бака при различных значениях давления (Кзап). Он может быть рассчитан по таблице:

Объем расширения теплоносителя может быть рассчитан по следующей формуле:

Рассмотрим пример расчета данной формулы для конкретной системы:

• Коэффициент расширения для воды Е – 0,034 (при 85°С).
• Объем системы отопления С- 360 л
• Начальное давление Рмин – 1,5 атм
• Максимальное значение давления Рмакс – 4 атм
• Согласно таблице, коэффициент наполняемости бака Кзап равен 0,5

Это стандартный объем бака для небольшого дома.

[box type=»info» ]При выборе расширительного бака необходимо обращать внимание на качество изготовления. Лучше всего посоветоваться со специалистами, так как производителей этих конструкций большое множество, а определить качество для той или иной модели без опыта и практики очень затруднительно. [/box]

Открытая система | | Теплый пол своими руками

Введение

Содержание

• Введение
• Почему холодная вода попадает в систему отопления из бытового водоснабжения?
• Примеры и схемы открытой системы
• Открытая система с одной зоной «Radiant Ready»
• Использование водонагревателя по запросу для открытой системы
•  Заполнение открытой системы
• Запорные клапаны
• Наружный контур 7 Циркуляционный контур 8
  

  8 Котлы с открытой системой

• Открытая система с подключением солнечной энергии
• Добавление закрытой зоны защиты от замерзания или зоны таяния снега к коллектору открытой системы
• Несколько источников тепла, связанных в открытую систему

Открытая система использует один источник тепла, ваш бытовой водонагреватель, чтобы обеспечить как подогрев пола, так и горячую воду для бытовых нужд. Эти две системы в основном связаны друг с другом. Та же самая вода, которая попадает, например, в ваш горячий душ или посудомоечную машину, сначала проходит через пол. Это очень эффективная система, поскольку всю работу выполняет один источник тепла. Пока водонагреватель имеет соответствующие размеры и соответствует вашим потребностям в отоплении и бытовым потребностям, необходимость в «отдельной» системе отопления отпадает.

КАЖДЫЙ нагревательный элемент, который рекомендует и предлагает компания Radiant Floor, «РАЗРАБОТАН И РАСШИРЕН ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ»! Эти устройства не являются вашими «обычными» водонагревателями, поэтому не позволяйте компактным размерам обмануть вас! Все наши нагревательные элементы производятся в соответствии с отраслевыми стандартами качества и надежности.

Эти высокоэффективные обогреватели созданы с учетом лучистого обогрева. Мы предлагаем устройства, которые будут нагревать как ваш Radiant (отопление помещений), так и горячую воду для бытовых нужд.

Независимо от того, какую систему лучистого отопления вы выберете, будь то открытый, закрытый или теплообменник, или тип источника топлива, который вам требуется, пропан, природный газ, электричество или масло,… Компания Radiant Floor поможет вам!!!

Многозональная открытая система с электрическим блоком по требованию и расширительным баком для городского водоснабжения

Схема потока воды открытой системы с водонагревателем бакового типа

Еще один пример многозонной открытой системы с муниципальным резервуаром.

Почему из бытового водопровода в систему отопления поступает холодная вода?

Вы заметите, что холодная вода из бытового водопровода поступает в водонагреватель через трубу в полу. Мы монтируем излучающую систему таким образом, чтобы застойная вода никогда не попала в вашу домашнюю систему. Свежая вода поступает в трубку каждый раз, когда вы используете горячую воду.

И хотя на первый взгляд кажется, что холодная вода будет охлаждать ваш пол, на самом деле этого не произойдет. Единственная холодная вода, которая может попасть в трубку, будет «добавочной» водой для вашего водонагревателя. Если в вашей бытовой системе не открыты клапаны горячей воды, система отопления по существу «закрыта». Другими словами, холодная вода не может попасть в систему, если ей некуда течь… открытый кран горячей воды где-то в доме. Без открытого клапана горячей воды только циркуляционный насос, питающий излучающую трубку, может нагнетать воду из водонагревателя в трубку и обратно, когда ваша зона требует тепла.

Итак, при использовании горячей воды холодная вода поступает в водонагреватель через пол. Это гарантирует, что свежая вода всегда течет через систему, даже летом. Имейте в виду, что любая горячая вода, вытесненная холодной водой для подпитки, в конечном итоге попадает в водонагреватель, поэтому нет чистых потерь энергии. И из-за большой тепловой массы в полу небольшое количество холодной подпиточной воды, поступающей в трубу, не имеет шансов охладить пол… если, конечно, вы не принимаете четырехчасовой душ. Это маловероятно. Также помните, что если термостат в зоне требует нагрева в то же время, когда вы используете горячую воду, то циркуляционный насос все равно будет качать горячую воду по контурам, и в результате в трубку будет поступать теплая вода, а не холодный.

Кстати, одним из самых простых и недорогих способов защиты компонентов открытых систем, не говоря уже о бытовой сантехнике, является использование общедомового фильтра. Обычные корпуса канистрового типа можно приобрести в любом хозяйственном магазине, а 20-микронный фильтр эффективно удалит ил и другие частицы из поступающей в дом воды.

И пока мы говорим о воде, важно помнить, что все водопроводные системы, будь то для горячего и холодного водоснабжения или водяного отопления, подвержены воздействию различных факторов окружающей среды. Содержание минералов в воде («жесткая» или «мягкая» вода), pH (кислая или щелочная) и добавки, такие как хлор, могут влиять на медные, оцинкованные или пластиковые компоненты в системах водоснабжения, включая трубы PEX.

И хотя сшитый полиэтилен (PEX) является одним из самых прочных из всех этих компонентов, есть косвенные сообщения о том, что высокие концентрации хлора, в незначительной части случаев и характерные для муниципального водоснабжения, могли повредить трубы PEX. Это потенциально может повлиять на «открытые» радиационные системы, снабжаемые муниципальными отделами водоснабжения.

Итак, если у вас есть основания полагать, что ваш муниципальный департамент очищает местную воду с более высоким, чем обычно, уровнем содержания хлора (4 PPM), вы можете рассмотреть возможность использования «замкнутой» или «теплообменной» системы отопления. Оба этих типа систем позволяют домовладельцу заряжать излучающую систему любой водой по своему выбору (дистиллированной, родниковой или водой из какого-либо другого источника с низким содержанием минералов или без хлора).

Но если работают излучающие циркуляторы, не будет ли пол воровать горячую воду из моего душа?

Нет. Это потому, что наши циркуляционные насосы представляют собой несамовсасывающие насосы очень низкой мощности. Они могут перемешивать воду в излучающей системе, но не могут конкурировать с обычным давлением воды для бытовых нужд. В результате использование горячей воды для бытовых нужд всегда имеет приоритет.

Примеры и схемы открытой системы

Четырехзонная открытая система с использованием водонагревателя по требованию.

Четырехзонная открытая система с использованием высокоэффективного водонагревателя Polaris.

Открытый первичный контур, установленный в многозонной излучающей системе

Открытая двухзонная система с первичным контуром И циркуляционным контуром для ГВС.

Даже в больших лучистых системах с большим объемом можно использовать водонагреватель подходящего размера по запросу. На приведенной ниже схеме показана наша конфигурация водопровода «Первичный/Вторичный» в открытой системе (т. е. отопление и горячее водоснабжение от одного агрегата).

Схема первичного контура

Электричество по запросу, многозональная открытая система

Газ по требованию многозонная система

Многозональная открытая система с использованием масляного нагревателя.

Примеры многозонных систем с основным контуром.

Открытая система «Radiant Ready» для одной зоны

Open Radiant Ready для бакового водонагревателя

На фото выше показаны несколько примеров наших открытых систем с одной зоной «Radiant Ready». Эта предварительно собранная панельная система поставляется прямо из коробки, как вы видите здесь, включая насос, предварительно подключенный контроллер, различные клапаны и манометры. Вся система проходит испытания под давлением на отсутствие утечек, и всего пять соединений под пайку могут соединить ее с вашей системой.

Использование водонагревателя по требованию для открытой системы

За последние несколько лет водонагреватели превратились в необычные источники тепла. Они намного более эффективны (95%), чем баковые водонагреватели (75% и менее для большинства моделей), они меньше по размеру, мощнее, вентилируются трубой из ПВХ и, что немаловажно, не страдают от «дежурного режима». потеря».

В отличие от баковых водонагревателей, водонагреватели по требованию управляются компьютером и могут модулировать свои горелки в зависимости от температуры поступающей воды для достижения максимальной эффективности. Они также оснащены встроенными цифровыми дисплеями, которые показывают галлоны в минуту, протекающие через устройство (полезно для диагностики), температуру поступающей и выходящей воды и даже мигают коды ошибок, когда что-то не так. Повышение или понижение температуры на выходе так же просто, как нажатие кнопки.

Открытая система со схемой On Demand

Многозональная открытая система

На приведенной выше схеме показаны все компоненты «Открытой системы», за которой следует фотография, показывающая, как система связана с зональным коллектором. Горячая вода из блока по требованию поступает в смесительный клапан №1 (клапан слева), где она нагревается до температуры, необходимой для пола. Горячая вода от нагревателя по требованию также подается к смесительному клапану № 2 (верхний клапан), поэтому горячая вода для бытовых нужд может быть холоднее (или, в некоторых случаях, горячее), чем вода на полу. Такая конфигурация сантехники дает домовладельцу полный контроль над теплопроизводительностью как для отопления помещений, так и для горячего водоснабжения.

На фото ниже показан другой вид водонагревателя по требованию, но вместо газа в качестве топлива он использует электричество. Этот электрический блок специально разработан для обогрева полов и в регионах страны (например, на северо-востоке Тихого океана), где тарифы на электроэнергию низкие (0,07 за кВтч или ниже), электрический нагреватель по запросу будет отличным источником тепла. .

Компания Radiant Floor также производит предварительно собранные однозонные системы «Radiant Ready» в 38 конфигурациях. На фото ниже — Radiant Ready, специально разработанный для водонагревателя по требованию.

Radiant Ready разработан для системы по запросу

«Radiant Ready» для нагревателя по требованию

Radiant Ready, однозонная «открытая» система, использующая нагреватель по требованию

Насос ALPHA, «умный» циркуляционный насос

значительно, и цена теперь находится в пределах диапазона многих обычных лучистых циркуляторов. Компания Radiant Floor будет встраивать циркуляционные насосы ALPHA в нашу излучающую систему, когда это возможно, чтобы наши клиенты могли сэкономить 50-75% на стоимости эксплуатации своих насосов.

Для получения дополнительной информации об удивительной серии ALPHA перейдите по этой ссылке: Насос Alpha

 Заполнение открытой системы

ЗАПОЛНЕНИЕ И ПРОДУВКА ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЫ:
В недавно установленной открытой системе лучистого отопления первый запуск является наиболее важным, удаление воздуха из системы обязательно. Воздух в вашей системе – это САМОЕ ХУДШЕЕ, что может случиться с любой (гидронической) системой лучистого отопления. Перейдите по этой ссылке, https://www.radiantcompany.com/system/opensystem/#Filling_the_Open_System, чтобы получить подробную информацию о регистрации и продувке открытой системы, а также об очистке / удалении фильтра водонагревателя по требованию. Выключите или отключите питание от водонагревателя, чтобы не тратить горячую воду во время этого процесса .

Помните, что просто открыв кран с горячей водой в любом месте дома, вода потечет через зону. Тем не менее, открытие сливного клапана бойлера справа/над смесительным клапаном/термометром наиболее удобно и обеспечивает наилучший поток.

Если ваша зона Radiant имеет несколько контуров трубок, каждый контур будет иметь шаровой кран на стороне подачи контурного коллектора, закройте все контуры зоны № 1, кроме первого, и направьте воду в этот первый контур. После продувки контура №1 закройте контур №1 и разомкните контур №2. Повторите этот процесс для каждого контура всей зоны.

Примеры контурного коллектора: (Настенное крепление и версия в штучной упаковке):

Одно важное примечание: Насос никогда не должен быть горячее, чем жидкость, циркулирующая через него. Это указывает на нагрузку на насос. Превышение оборотов двигателя насоса либо из-за недостатка жидкости (воздуха), либо из-за ограниченной циркуляции (или задержки) якоря электродвигателя. Это можно устранить, удалив любые частицы, которые могут застрять в крыльчатке внутри корпуса насоса и т. д. Шумный насос обычно означает наличие воздуха в системе, которую необходимо продуть.

Для наших систем лучистого отопления требуется не так много обслуживания, как очистка фильтра в водонагревателе и поддержание давления в системе. Это может потребоваться выполнить несколько раз, особенно при запуске! Пожалуйста, нажмите на эту ссылку https://www.radiantcompany.com/system/opensystem/ и прокрутите вниз более половины страницы, чтобы увидеть короткое видео о том, как это делается.

Расположение/удаление фильтра водонагревателя по требованию:

При заборе горячей воды из водонагревателя для бытового потребления (по требованию или резервуарного типа) вместо него поступает холодная вода. Но вместо того, чтобы поступать непосредственно в водонагреватель в открытой радиационной системе, эта свежая подпиточная вода сначала проходит через радиационную трубку. Это устраняет любую возможность застоя в системе, но при этом не оказывает пагубного влияния на систему отопления. Таким образом, в результате такой конфигурации водопровода только горячая сторона вашей бытовой системы может удалять воздух из недавно установленной излучающей трубы.

Это делает заполнение открытой системы проще, чем заполнение закрытой системы, поскольку нет необходимости в шлангах, вспомогательных насосах или ведрах с предварительно смешанным антифризом.

Но вы по-прежнему хотите следовать той же процедуре, что и для закрытой системы, то есть заполнять открытую систему по одной зоне за раз, по одному контуру за раз.

Любой посторонний воздух, остающийся в системе, со временем будет выдуваться естественным образом за счет обычного ежедневного использования горячей воды домохозяйством.

Кроме того, имейте в виду, что если вы используете новый водонагреватель бакового типа, этот нагреватель будет заполнен воздухом. Ожидайте, что процесс очистки продлится несколько минут, потому что вы заполняете как пустую трубку, так и очень большой резервуар.

Открытые системы являются частью домашней водопроводной системы. Они работают при том же давлении, что и домашняя подача, обычно от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм.

Запорные клапаны

Запорные клапаны

Мы называем различные клапаны на фотографии выше «запорными клапанами». Два вентиля, похожие на нагрудники для шлангов, — это сливы котла. Один слив котла расположен на верхней (горячей «выходной») трубе сразу под штатным запорным вентилем. Слив котла на нижней трубе (холодная/обратка «вход») находится чуть выше второго запорного клапана.

Эти запорные клапаны позволяют домовладельцу выполнять «обратную промывку» водонагревателя Takagi чистым белым уксусом в рамках программы периодического обслуживания, особенно в регионах с очень жесткой водой. Уксус слегка кислый и разрушит минеральные отложения, которые могли образоваться в теплообменниках Takagi.

Процедура, которую следует выполнять один раз в год или, в случае очень жесткой воды, каждые 6 месяцев, выглядит следующим образом:

1. Закройте оба запорных клапана.
2. Подсоедините короткий шланг стиральной машины к каждому сливу бойлера.
3. Налейте 2-3 галлона чистого белого уксуса в чистое 5-галлонное ведро.
4. Подсоедините шланг от «горячей» (из Такаги) линии к погружному водоотливному или коммунальному насосу.
5. Проложите шланг от «холодной» (входящей к Takagi) линии в 5-галлонное ведро.

Когда насос работает, он подает уксус В ВЫХОДНОЙ порт водонагревателя и ВЫХОДИТ во ВХОДНОЙ порт, эффективно промывая теплообменники. Позвольте уксусу циркулировать таким образом в течение нескольких минут. В качестве альтернативы вы можете закачать уксус в нагреватель, закрыть оба запорных клапана и оставить уксус в теплообменниках на час или два.

Наконец, замените уксус свежей водой и промойте нагреватель в течение 60 секунд.

Не забудьте открыть запорные вентили в конце этой процедуры.

Циркуляционная петля

Циркуляционная петля

В домах с разбросанной планировкой источник тепла часто находится на большом расстоянии от приборов горячего водоснабжения. Пятьдесят, восемьдесят, даже сто футов медной трубы диаметром 1/2 дюйма или 3/4 дюйма или трубы PEX могут отделить пользователя от водонагревателя. В крайних случаях несколько галлонов воды улетучиваются в канализацию до того, как поступит горячая вода, не говоря уже о долгом ожидании.

Циркуляционный контур решает эту проблему, обеспечивая циркуляцию горячей воды в непрерывном контуре между пользователем и источником тепла. Затем от основного контура ответвляется один или несколько водонагревателей, и горячая вода, по сути, становится мгновенно доступной.

Краткое руководство для многозональной системы (с расширительным баком ~ нестандартное размещение)

Многозональная система с циркуляционным контуром

Но конечно это чудо потребляет энергию. Для циркуляции требуется небольшой насос (около 80 Вт), а сама петля может излучать значительное количество тепловой энергии в окружающий воздух, если она не будет хорошо изолирована. В идеале таймер включает контур (насос) только в периоды значительного использования горячей воды, скажем, несколько часов утром и несколько часов ночью.

Наружные дровяные котлы с открытой системой

Многие клиенты, особенно в сельской местности, устанавливают наружные дровяные котлы и используют их в сочетании с теплым полом. Обычно эти котлы через теплообменник подключаются к накопительному/резервному резервуару, который может взять на себя задачу нагрева воды, когда уставший от зимы домовладелец улетает на Карибы и становится не в состоянии бросить дрова в котел.

Если у вас есть стандартный открытый дровяной котел, следующая схема может оказаться очень полезной.

«Открытая» конфигурация, используемая со стандартным уличным дровяным котлом

Теплообменник необходим в этой системе, потому что вода в дровяном котле химически обработана антикоррозионным средством. Поэтому котловая вода никогда не должна соприкасаться с питьевой водой в накопительном/резервном баке. Также имейте в виду, что, если дровяной котел не является многотопливной системой (т. е. горелка на пропане или жидком топливе загорается, когда запас дров сгорает), резервный бак должен быть источником тепла, достаточно мощным, чтобы удовлетворить общую потребность дома. потребности в горячей воде и отоплении.

На этом фото показана сторона теплообменника открытой системы с дровяным котлом

Изолированные подающая и обратная линии от дровяного котла (черная труба Ecoflex) входят в помещение через отверстие в плите. Чугунный циркуляционный насос (внизу слева) направляет горячую жидкость в верхний левый вход теплообменника. Встроенный термометр показывает точную температуру на входе в теплообменник. Из нижнего левого выхода теплообменника вода возвращается в котел.

Обратите внимание на «существующий комплект для заполнения системы», установленный в возвратной линии. Эти клапаны облегчают заполнение или опорожнение бойлера при необходимости.

Второй циркуляционный насос из нержавеющей стали установлен на теплообменнике со стороны бытового потребления/отопления (вверху справа на фото). Датчик на накопительном баке обратная линия контролирует температуру в баке. Когда температура резервуара падает ниже 140 градусов, включается насос из нержавеющей стали, и тепло отводится от теплообменника.

Другая вариация на тему дровяного котла — это «змеевик для горячей воды» внутри самого котла. Некоторые марки котлов предлагают эту функцию, и, поскольку в котел постоянно подается древесина, отдельный накопительный бак для ГВС не требуется.

Открытая система с подключением к солнечной энергии

Рост цен на ископаемое топливо вдохновил многих домовладельцев инвестировать в технологии возобновляемой энергии, такие как солнечная энергия. На приведенной ниже схеме показано, как солнечная тепловая батарея может взаимодействовать с открытой излучающей системой.

В этом резервуаре используются два внутренних теплообменника для нагрева воды для «открытой» радиационной системы.

В резервуарах с двойным змеевиком две закрытые системы окружены питьевой водой. В идеале нижний (солнечный) змеевик нагревает бак до полезной температуры, а горячая вода забирается по мере необходимости для бытовых нужд и отопления. Свежая вода поступает в бак прямо пропорционально количеству, забираемому для ГВС . Очевидно, что при заборе горячей воды из бака за лучистое отопление целей, он просто возвращается в бак для повторного нагрева.

Так как солнечная энергия, особенно весной, летом и осенью, может нагреть бак практически до кипения, смесительный клапан регулирует температуру воды до безопасного уровня.

С другой стороны, если период облачной погоды или отсутствие доступного солнца (также называемое зимой) не позволяет солнечному нагреву бака до желаемой температуры, блок Takagi по требованию (резервный) нагревает верхнюю часть змеевик с использованием стандартного ископаемого топлива. В любом случае, горячая вода всегда доступна для бытового или лучистого отопления.

Кроме того, поскольку эта конфигурация в основном представляет собой две закрытые (не питьевые и/или незамерзающие) системы, соединенные с чистой питьевой водой, в этот комплект включены компоненты, необходимые для любой закрытой системы, т. е. расширительный бак, отделитель воздуха, клапаны наполнения/дренажа и т. д.

Добавление закрытой зоны защиты от замерзания или зоны снеготаяния к коллектору открытой системы

Использование зонного коллектора для питания теплообменника сияющие аппликации требуют использования антифриза. Примерами могут служить таяние снега с проезжих частей, пешеходных дорожек и лестниц; обогрев удаленных зданий, таких как мастерские и теплицы, по подземным изолированным линиям… или, в основном, любая задача обогрева , требующая защиты от замерзания . Очевидно, что эти зоны не могут смешиваться с питьевой водой открытой системы.

Как правило, в целях повышения эффективности (обогрев антифризом на 15 % менее эффективен, чем обогрев чистой водой) вы не хотите, чтобы вся ваша система отопления использовала антифриз только потому, что он может понадобиться одной или двум зонам. . Решением является теплообменник, обогреваемый одной ветвью открытой системы Zone Manifold ( см. выше схему ). Теплообменник передает тепло от питьевой воды к антифризу, не смешивая две жидкости.

Система снеготаяния для въезда и парковки

На изображенной системе снеготаяния обратите внимание на изоляционную пену XPS (экструдированный полистирол) под трубкой и, что не менее важно, на вертикальные куски пены по краям будущего плита. Во всех применениях лучистого отопления, и особенно в энергоемких применениях, таких как таяние снега и льда, крайне важно сдерживать тепло и направлять его на свою основную задачу. При этом растапливать снег с бетонного проезда и не тратить драгоценное тепло на почву ниже и по краям плиты стоит больших затрат на обильную изоляцию.

Несколько источников тепла, объединенных в открытую систему

Удивительно, насколько многоуровневыми могут быть некоторые системы отопления. В своем стремлении к максимальной эффективности, результативности и универсальности некоторые заказчики объединяют до трех различных источников тепла (в данном случае — солнечную энергию, дрова и газ) в единую систему. На следующей схеме показано, как это можно сделать.

Обратите также внимание на то, как «высокотемпературный» источник тепла (фанкойл или плинтусный радиатор) может соединяться с «низкотемпературным» источником тепла (теплый пол) благодаря стратегическому размещению смесительного клапана. А так как это открытая система, то и горячее водоснабжение тоже есть.

Открытая система с тройными источниками тепла

Техническое обслуживание и ремонт системы солнечного нагрева воды

Энергосбережение

Изображение

Солнечные энергетические системы требуют периодических осмотров и планового технического обслуживания для поддержания их эффективной работы. Также время от времени компоненты могут нуждаться в ремонте или замене. Вы также должны принять меры для предотвращения образования накипи, коррозии и замерзания.

Некоторые операции по проверке и техническому обслуживанию можно выполнить самостоятельно, но для других может потребоваться квалифицированный специалист. Работы, требующие подъема по лестнице, хождения по крышам, пайки или огневых работ, а также обрезки ветвей деревьев, должны выполняться профессиональной службой из соображений безопасности. Запросите смету расходов в письменной форме, прежде чем выполнять какие-либо работы. Для систем со значительными повреждениями замена, отключение или удаление солнечной системы может оказаться более рентабельным, чем ее ремонт.

Список периодических проверок

Вот некоторые рекомендуемые проверки компонентов солнечной системы. Также прочтите руководство пользователя, чтобы узнать рекомендуемый график технического обслуживания, и следите за предыдущими работами по техническому обслуживанию, чтобы управлять интервалами профилактического технического обслуживания и лучше отслеживать неуловимые проблемы.

• Затенение коллектора
  утро, полдень и середина дня) ежегодно. Затенение может сильно повлиять на работу солнечных коллекторов. Рост растительности с течением времени или новое соседнее строительство могут привести к затенению, которого не было при установке коллекторов.

• Загрязнение коллектора
  Пыльные или загрязненные коллекторы плохо работают. Периодическая очистка может быть необходима в местах с определенными источниками загрязнения, такими как птицы или пыль от вспашки, и если дождя недостаточно для их смывания.

• Остекление и уплотнения коллектора
  Осмотрите остекление коллектора на наличие трещин и убедитесь в хорошем состоянии уплотнений. Пластиковое остекление, если оно чрезмерно пожелтело, может потребовать замены.

• Сантехнические, воздуховодные и электропроводные соединения
  Ищите утечки жидкости на соединениях труб. Проверьте соединения воздуховодов и уплотнения. Воздуховоды следует герметизировать мастикой. Все соединения проводки должны быть затянуты.
• Изоляция трубопроводов, воздуховодов и электропроводки
  Убедитесь, что все клапаны находятся в правильном рабочем положении. Ищите повреждения или разрушение изоляции, покрывающей трубы, воздуховоды и электропроводку. Накройте изоляцию трубы защитной пластиковой или алюминиевой оберткой и при необходимости замените ее. Защитите проводку в кабелепроводах
• Проходки через крышу
  Поддерживайте гидроизоляцию и герметик вокруг проходов через крышу по мере необходимости. Следите за любыми признаками протечки воды на нижней стороне крыши (если они видны).
• Опорные конструкции
  Проверьте затяжку всех гаек и болтов, крепящих коллекторы к опорным конструкциям. Следите за коррозией на стальных деталях, очистите и покрасьте их, если необходимо.
• Предохранительный клапан (на жидкостных солнечных коллекторах)
  Нажмите на рычаг, чтобы убедиться, что клапан не застрял в открытом или закрытом положении.
• Заслонки (в системах солнечного нагрева воздуха)
  Если возможно, убедитесь, что заслонки правильно открываются и закрываются и находятся в правильном положении.

• Насосы или воздуходувки
  Убедитесь, что насосы или воздуходувки (вентиляторы) работают. Прислушайтесь, загораются ли они, когда солнце светит на коллекторы после полудня. Если вы не слышите, как работает насос или воздуходувка, то либо контроллер неисправен, либо насос или воздуходувка неисправны. Проблема часто заключается в пусковом конденсаторе, который можно заменить без замены насоса или двигателя.

• Элементы управления
  Элементы управления солнечным нагревом воды состоят из датчика температуры на выходе солнечного коллектора, еще одного датчика на дне резервуара для хранения солнечной энергии и контура (контроллер Delta-T) для запуска насоса, когда коллектор становится более горячим чем бак и остановить насос, если это не так. Если насос работает ночью, это может быть связано с коротким замыканием датчика коллектора или обрывом цепи датчика бака. Если насос не работает в течение дня, может произойти обратное, и сопротивление этих датчиков следует сравнить с эталонным значением, чтобы определить, какой из них неисправен. Распространенной проблемой является то, что датчики температуры просто падают с поверхности, для измерения которой они предназначены, поэтому убедитесь, что они закреплены с помощью проушины или зажима из нержавеющей стали.
   
• Жидкие теплоносители
  Растворы антифриза на основе пропиленгликоля в жидких (водяных) солнечных коллекторах необходимо периодически заменять. pH (кислотность) и температуру замерзания жидкости можно измерить ручными приборами и заменить, если они не соответствуют спецификации. Эту задачу лучше всего доверить квалифицированному специалисту. Если вода с высоким содержанием минералов (например, жесткая вода) циркулирует непосредственно в коллекторах, может потребоваться удаление минеральных отложений из трубопровода путем добавления в воду средства для удаления накипи или мягкого кислого раствора каждые несколько лет.

• Системы хранения
  Проверьте резервуары для хранения и т. д. на наличие трещин, утечек, ржавчины или других признаков коррозии. Стальные резервуары для хранения имеют «жертвенный анод», который подвергается коррозии раньше, чем резервуар, и его следует заменять с интервалом, рекомендованным поставщиком. Рекомендуется периодически промывать резервуары для хранения, чтобы удалить осадок.

Предотвращение образования накипи и коррозии

Два основных фактора, влияющих на работу правильно расположенных и установленных систем солнечного водонагрева, включают образование накипи (в жидкостных или гидравлических системах) и коррозию (в гидравлических и воздушных системах).

Накипь

Бытовая вода с высоким содержанием минералов (или «жесткая вода») может вызвать накопление или образование накипи минеральных (кальциевых) отложений на теплопередающих поверхностях. Нарастание накипи снижает производительность системы несколькими способами. Если в вашей системе в качестве теплоносителя используется вода, в коллекторе, распределительном трубопроводе и теплообменнике может образоваться накипь. В системах, в которых используются другие типы жидких теплоносителей (например, пропиленгликоль), на поверхности теплообменника, контактирующего с питьевой водой , которая передает тепло от солнечного коллектора к водопроводной воде, может образовываться накипь. отказы насоса в контуре питьевой воды

Вы можете избежать образования накипи, используя умягчители воды или циркулируя слабокислый раствор (например, уксус) через коллектор или контур ГВС каждые 3–5 лет или по мере необходимости, в зависимости от состояния воды. Возможно, вам потребуется тщательно очистить поверхности теплообменника. Внешний теплообменник «обтекания» является альтернативой теплообменнику, расположенному внутри накопительного бака.

Коррозия

Большинство хорошо спроектированных солнечных систем подвержены минимальной коррозии. Когда они это делают, обычно гальваническая коррозия , электролитический процесс, вызванный контактом двух разнородных металлов друг с другом. Один металл имеет более сильный положительный электрический заряд и вытягивает электроны из другого, вызывая коррозию одного из металлов. Таким образом, соединение трубопровода от медной трубы к стальному резервуару должно быть «биметаллическим» соединителем, в котором используется пластиковая втулка для разделения разнородных металлов. Жидкий теплоноситель в некоторых солнечных энергетических системах также может служить мостом, по которому происходит этот обмен электронами.

Кислород, попадающий в гидроническую солнечную систему с открытым контуром, вызывает ржавчину любого компонента из железа или стали. Такие системы должны иметь компоненты из меди, бронзы, латуни, нержавеющей стали, пластика, резины в сантехническом контуре, а также резервуары для хранения, облицованные пластиком или стеклом.

Защита от замерзания

Солнечные водонагревательные системы, в которых в качестве теплоносителя используются жидкости, нуждаются в защите от замерзания в климатических условиях, когда температура опускается ниже 42ºF (6ºC).

Не полагайтесь на изоляцию коллектора и трубопровода (контура коллектора) для защиты от замерзания. Основная цель утепления – уменьшить теплопотери и повысить производительность. Для защиты коллектора и трубопровода от повреждений из-за отрицательных температур у вас в основном есть два варианта:

• В качестве теплоносителя используйте раствор антифриза.
• Слейте воду из коллектора(ов) и трубопровода (контура коллектора) вручную или автоматически, если существует вероятность того, что температура может упасть ниже точки замерзания жидкости.

Использование раствора антифриза

Солнечные водонагревательные системы, использующие раствор антифриза (всегда пропиленгликоль, никогда или этиленгликоль из-за токсичности) в качестве теплоносителя, имеют эффективную защиту от замерзания, пока поддерживается надлежащая концентрация антифриза. Антифризы со временем ухудшаются, и обычно их следует менять каждые 3–5 лет. Поскольку эти системы находятся под давлением, обычному домовладельцу нецелесообразно проверять состояние раствора антифриза. Если у вас есть система такого типа, периодически проверяйте ее у специалиста по солнечному отоплению.

Перегрев

Перегрев происходит, когда в доме мало используется горячая вода, но солнце продолжает нагревать воду. Контроллер выключит насос, когда резервуар для хранения солнечной энергии достигнет верхнего предела (по умолчанию 180F, но часто устанавливается ниже, чтобы предотвратить ошпаривание). Коллектор будет продолжать нагреваться, что допустимо для большинства систем, но это может привести к сбросу жидкости через клапан сброса давления и преждевременной деградации теплоносителя. Слив жидкости обратно в сливной бак может предотвратить повреждение жидкости, вызванное перегревом. Некоторые системы включают в себя электромагнитный клапан, который открывается для слива воды из бака в случае перегрева.

Слив коллектора и трубопровода

Солнечные водонагревательные системы, в которых в качестве теплоносителя используется только вода, наиболее уязвимы к повреждениям от замерзания. Системы «слива» или «обратного слива» обычно используют контроллер для автоматического слива контура коллектора. Датчики на коллекторе и накопительном баке сообщают контроллеру, когда следует отключить циркуляционный насос, слить воду из контура коллектора и когда снова запустить насос.

Неправильное размещение или использование некачественных датчиков может привести к тому, что они не смогут обнаруживать условия замерзания. Контроллер может не опорожнять систему, что может привести к дорогостоящему повреждению из-за замерзания. Убедитесь, что датчики замерзания установлены в соответствии с рекомендациями производителя, и проверяйте контроллер не реже одного раза в год, чтобы убедиться, что он работает правильно.

Изображение

Для обеспечения полного опорожнения контура коллектора также должны быть предусмотрены средства предотвращения образования вакуума внутри контура коллектора при сливе жидкости. Обычно воздухоотводчик устанавливается в самой высокой точке контура коллектора. Хорошей практикой является теплоизоляция вентиляционных отверстий, чтобы они не замерзали. Также убедитесь, что ничто не блокирует поток воздуха в систему, когда цикл слива активен.