(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Водяное отопление как работает


Водяное отопление. Виды и работа. Устройство и особенности. Выбор

Если необходимо сразу отапливать несколько комнат, то одним из решений, при помощи которого это можно реализовать, является водяное отопление. Хотя сейчас существует много видов обогрева помещения, но именно этот традиционный способ является самым практичным, распространенным и доступным.

Виды водяного отопления

Во время работы этого типа отопления происходит нагрев воды, которая движется по трубам и обогревает помещения.

Существует несколько видов таких систем:
  • С естественной циркуляцией. В этом случае работа системы происходит за счет разной плотности холодной и горячей воды. Нагрев проводится снизу и по законам физики происходит естественная циркуляция воды по трубам.

  • С принудительной циркуляцией. В данной системе для движения теплоносителя используется электрический насос.

  • Комбинированная система. Здесь используются одновременно два предыдущих варианта.
Кроме этого, водяное отопление может отличаться схемой монтажа труб:
  • Однотрубная или одноконтурная, здесь теплоноситель движется по трубам последовательно, поэтому температура в радиаторах, расположенных ближе к котлу будет выше, чем у тех, что находятся дальше.

  • Двухтрубная, она позволяет легче регулировать температуру и в свою очередь может быть: звездообразной, шлейфовой, коллекторной.
Для нагрева воды в такой системе отопления используются котлы, которые работают на топливе:
  • Твердое (уголь, брикеты).
  • Жидкое (дизельное топливо).
  • Электричество.
  • Газ.
  • Комбинированные устройства.
Устройство системы

Устройство системы водяного отопления достаточно простое, но работает она эффективно, чем и объясняется популярность такого способа обогрева.

Водяное отопление состоит из основных элементов:
  • Котел, он используется для нагрева воды или антифриза.
  • Расширительный бачок, во время нагрева вода расширяется и ей надо куда-то деваться.
  • Система труб, они могут быть стальными, медными, металлопластиковыми или пластиковыми, из них создается замкнутый отопительный контур.
  • Устройства, отдающие тепло в комнату – это могут быть обычные стальные или биметаллические и т.п. радиаторы, но сейчас часто устанавливают теплый пол.
  • Насос, он необходим для покачивания воды по системе.
  • Термометр и манометр, эти приборы необходимы для контролирования температуры и давления жидкости в системе, они могут быть встроены в котел или устанавливаются отдельно.
Принцип действия

Некоторые люди называют водяное отопление паровым, но это неправильно. Паровое отопление является отдельным видом обогрева, в нем в качестве теплоносителя выступает пар, а в нашем случае вода или другой жидкий теплоноситель.

Независимо от вида, принцип работы такого обогрева будет одинаковым. Во время работы нагревательного устройства, в нем происходит нагрев воды или другого теплоносителя. После этого, за счет принудительной или естественной циркуляции, нагретый теплоноситель начинает циркулировать по трубам и обогревает комнаты. Тепло может отдаваться в комнату, как через радиаторы отопления, так и через систему теплого пола. По системе труб остывший теплоноситель возвращается в нагревательное устройство, и весь процесс повторяется снова.

Область применения

Водяное отопление используется как для отопления многоэтажных, так и частных домов. Кроме этого, оно применяется для обогрева офисов, магазинов, промышленных предприятий. Такое решение позволяет значительно экономить используемое топливо — это электричество, уголь или газ и т.п.

Данный способ обогрева чаще всего применяется в жилых помещениях, где люди находятся постоянно. Это объясняется тем, что он обеспечивает комфортный режим смены температуры, так как во время работы системы нет ее резких скачков. Кроме этого, вода или антифриз имеют высокую теплоемкость, что позволяет им долго остывать и поддерживать тепло, даже когда котел не работает.

Не стоит думать, что водяное отопление является идеальной системой обогрева. Монтаж такой системы достаточно сложный, поэтому если нет соответствующих навыков, то выполнить его самостоятельно не получится. Надо контролировать работу котла, чтобы он не затух, исключением являются электрические котлы, в которых этот процесс автоматизирован.

Когда система долгое время не используется, из нее рекомендуется сливать воду, особенно в зимний период, иначе можно разморозить трубы и радиаторы. Надо контролировать, чтобы в трубах или радиаторах не образовались воздушные пробки, так как в этих местах появляется коррозия.

Если же такая система сделана профессионалами и правильно эксплуатируется, то она способна поддерживать в любом помещении комфортную для проживания температуру.

Особенности выбора

При выборе данной системы обогрева дома, сначала надо определиться с источником, который будет нагревать теплоноситель. Если в доме есть магистральный газопровод, то лучше использовать газовый котел. Хорошей альтернативой является электрический котел, но можно установить и твердотопливное оборудование или то, что работает на жидком топливе. Все зависит от того, какой энергоноситель будет самым дешевым и доступным в вашем регионе. Можно подключить параллельно несколько генераторов тепла, которые будут работать по очереди, в зависимости от наличия того или иного вида топлива.

При выборе системы циркуляции, а она может быть естественной или принудительной, надо учитывать ваши требования к системе отопления и какие у вас финансовые возможности. Если нагрев воды происходит в твердотопливном котле или печи с водяным контуром, то часто используется естественная циркуляция теплоносителя. Когда применяется газовое или электрическое отопление, то лучше использовать принудительную систему циркуляции воды или антифриза.

При выборе труб есть несколько вариантов: металлические, пластиковые и металлопластиковые. Для естественной циркуляции, трубы надо монтировать с уклоном, для этого лучше подойдут металлические, но надо иметь специальные навыки, чтобы выполнить их монтаж. Металлопластиковые и пластиковые трубы также можно уложить с уклоном, но они не рассчитаны на температуру более 95 градусов, поэтому обычно используются для создания систем с принудительной циркуляцией.

Для соединения металлопластиковых труб используют специальные муфты, поэтому их укладку легко выполнить своими руками. Для монтажа пластиковых труб надо приобрести специальный паяльник, стоит он недорого, и работать с ним несложно.

При выборе радиатора, надо учитывать способ его подключения, это может быть сверху, снизу, с одной или разных сторон.

Достоинства и недостатки

Чаще всего используется водяное отопление с принудительной или естественной циркуляцией, рассмотрим их преимущества и недостатки.

Преимущества системы с принудительной циркуляцией воды или антифриза:
  • Можно автоматически управлять потоком тепла от радиаторов и таким образом, устанавливать температуру в каждой комнате отдельно.
  • Она более экономична, так как возможность регулирования температуры в каждой комнате отдельно, приводит к снижению расхода энергии, необходимой для нагрева воды в системе.
  • Есть возможность использовать пластиковые трубы, а это позволяет ускорить монтаж всей системы и уменьшить стоимость материалов.
  • Пластиковые трубы скрываются в стену или размещают над плинтусом, поэтому не портят внешний вид комнаты.

Основным недостатком такой системы отопления является то, что для ее работы необходима электроэнергия, иначе насос работать не будет.

Если говорить о естественной циркуляции теплоносителя, то такая система отопления полностью автономная, так как для ее работы не надо электричество.

Недостатки системы обогрева с естественной циркуляцией воды:
  • В радиаторах нельзя регулировать температуру воды.
  • Перерасход топлива.
  • Надо устанавливать трубы большого диаметра, а это увеличивает стоимость такой системы обогрева.
  • Трубы, размещенные на стенах, выглядят не очень привлекательно.
  • Данная система обогрева не совместима с теплым полом.

Хотя существует много способов обогрева дома, но наиболее эффективным, практичным и доступным на протяжении многих лет остается водяное отопление. Современная промышленность периодически представляет новые или усовершенствованные генераторы тепла, трубопроводы и генераторы, за счет чего эффективность данного способа обогрева увеличивается, а его стоимость снижается.

Похожие темы:

Как работают водонагреватели | HowStuffWorks

Давайте внимательно посмотрим, что происходит внутри резервуара водонагревателя, чтобы увидеть, насколько просто и элегантно он выполняет свою работу.

Термостат водонагревателя регулирует температуру воды внутри резервуара. Обычно вы можете установить температуру в диапазоне от 120 до 180 градусов по Фаренгейту (от 49 до 82 градусов по Цельсию). Настройка температуры воды, рекомендованная большинством производителей, составляет от 120 до 140 градусов по Фаренгейту (от 49 до 60 градусов по Цельсию).Он достаточно горячий, чтобы его можно было использовать в домашних условиях, но не настолько горячий, чтобы вызвать ожог. Если в вашем доме живут дети, разумно оставаться ближе к нижнему пределу диапазона.

Объявление

Установка более низкой температуры водонагревателя также позволяет экономить электроэнергию, а если вы не забудете уменьшить температуру, когда уезжаете в отпуск, вы ощутите еще большую экономию энергии. Обычно термостат расположен под защитной крышкой и имеет ручку или диск, которые можно повернуть, чтобы установить температуру.

Погружная трубка подает холодную воду из водопроводных труб вашего дома на дно внутренней части резервуара, где вода начинает нагреваться. Нагревательный механизм , либо горелка, либо элемент, остается включенным, пока вода не достигнет температуры. По мере того, как вода нагревается, она поднимается к верху резервуара. Отводящая труба расположена в верхней части бака. Вода, выходящая из водонагревателя вверху, всегда самая горячая в резервуаре в любой момент времени, потому что по своей природе горячая вода поднимается над более плотной холодной водой.

Секрет конструкции водонагревателя для отделения холодной входящей воды от горячей исходящей воды заключается в том, что он основан на принципе повышения тепла для выполнения самой жесткой части. Все остальное сделает трубка отвода тепла в верхней части бака.

.

Как работает электрический водонагреватель

Как работает электрический водонагреватель
Типовой Бытовой водонагреватель на 240 вольт имеет 2 ТЭНа .... верхний и ниже элементы.
Элементы контролируются верхним и нижним термостаты. Каждый элемент подключен к термостату.

Термостаты механические биметаллические переключатели, которые читать температура через стенку резервуара и включите элементы и ВЫКЛ. Обычные термостаты механического водонагревателя не имеют напряжения специфические, и рассчитаны на жилые дома от 120 до 240 и коммерческие напряжения от 208 до 480 вольт.


Термостаты бытовых водонагревателей можно вручную настроить на температура между 90F до 150F или от 110 до 160F, в зависимости от марки и калибровки.

Все термостаты настройки являются приблизительными.
Выше настройки термостата потребляют больше электроэнергии.
Повышенная температура может привести к ожогам и необратимым травмам.


Водонагреватель для профессионального использования термостаты могут иметь более высокие, более опасные диапазон 120-180F. Максимально допустимая температура для водонагревателей все типы 210F. Более высокая температура может привести к сильному паровому взрыву.

Не устанавливайте высокий термостаты температуры на бытовом водонагревателе. это ненужное и опасное.
Типичная ванна-душ 104F.


В целях безопасности и во избежание ожогов, рекомендуемая настройка для всех термостатов водонагревателя (коммерческие и жилые, газовые или электрические), которые поставляют питьевую (питьевую) воду в трубы, где вода может контактировать с людьми, составляет 120F.

Выше термостаты температуры используются для мытья посуды и других высокотемпературные приложения, которые часто регулируются нормами здравоохранения, или потребность в отоплении помещений и т. д... но высоких температур никогда не бывает попадает в водопроводные трубы, где вода может контактировать с люди. Смесительный клапан установлен для снижения температуры очень горячая вода до того, как она попадет в водопровод.

Ресурсы
Как отрегулировать термостаты
Как заменить термостат на электрической воде обогреватель / для профессионального и бытового использования
How для подключения термостатов
Преимущества смесительного клапана
Как увеличить количество горячей воды

Электрические водонагреватели неодновременные
Двухэлементные электрические водонагреватели на 240 вольт для жилых помещений работают неодновременно, как это видно на этикетке продукта, расположенной сбоку бака.
Это означает, что оба элемента никогда не ВКЛ в в одно и то же время (одновременно), если не предусмотрена особая проводка внутри нагревателя. существенно изменилось. Один элемент включен, или другой элемент включен, или оба элемента выключены.
Как подключить водонагреватель на одновременный операция

Верхняя термостат - главный контроллер.
Запуск с холодным баком, верхний термостат включает верхний элемент до верхних 2/3 танка достигает установленной температуры.
После нагрева верхней части бака верхняя термостат отключает верхний элемент и подает питание на нижний термостат, включающий нижний элемент.Нижний элемент работает до тех пор, пока бак достигает температуры настройка.
Нижний элемент включается и выключается в режиме ожидания для поддержания бака температура на заданном значении термостата.

Внутри нет воздуха бак
При включении горячего крана на кухонной раковине горячая вода сразу выходит наверх танка.
Горячая вода проходит по трубе горячей стороны до достигает крана.
В этот момент горячая вода выходит из бака, сразу новая холодная вода входит низ резервуара через пластиковую погружную трубку.
Для экономии энергии никогда не включайте горячее постучите при использовании только холодного... потому что новая холодная вода поступает в бак должен быть нагрет до заданного значения.
ресурсов
Прочитать о погружной трубке
9 способов экономии с водонагревателем

В часы ожидания, между использованием горячей воды, нижний элемент поддерживает температура бака.
Нижний элемент поддерживает горячую воду за счет включения примерно 1-4 минут каждый час днем ​​и ночью, что составляет 45 кВт · ч - 216 кВт / ч каждый месяц для работы в режиме ожидания в зависимости от эффективности резервуара, техническое обслуживание и сезонная температура входящей холодной воды.Новые танки с большим количеством изоляция, или резервуары в естественно теплом месте включаются реже.
ресурса
См. Математические таблицы для нагрева воды
Расчет кВт / ч

Один раз горячая вода используется из крана, холодная вода быстро заполняет дно резервуара. Нижний элемент активируется первым, а когда верхняя часть резервуара ниже заданного значения, нижний элемент отключается и включается верхний элемент, и цикл нагрева повторяется.
температура поступающей холодной воды влияет на количество энергии потребляется.Зимой поступающая вода холоднее. Более холодная вода означает элементы должны нагреваться дольше, чтобы достичь уставки термостата. Средняя температура грунтовых вод Резервуар для закалки

.

Как это работает - Солнечный водонагреватель

Есть 2 типа солнечных водонагревательных систем: пассивные и активные. Активные системы чаще используются в холодном климате, таком как наш.

  • В активных системах солнечные коллекторы установлены на крыше или южной стене. Эти коллекторы поглощают солнечное излучение через жидкий теплоноситель.
  • Излучение преобразуется в полезную тепловую энергию путем прокачки жидкого теплоносителя через теплообменник, который передает энергию в систему водонагревателя.
  • Этот теплообменник предварительно нагревает воду, поступающую в обычную систему водонагревателя, уменьшая количество энергии, необходимой для нагрева воды до желаемой температуры.

Только активные системы имеют право на получение ссуды на повышение энергоэффективности домов.

Общие активные системы

Наиболее распространенными активными системами, используемыми в Манитобе, являются дренажная система и гликоль.

Дренажные системы используют насосы для циркуляции бытовой воды между коллекторами и водонагревателем внутри вашего дома.Когда коллекторы остывают и насосы выключаются, вода автоматически сливается из коллекторов в резервуар внутри дома.

Гликолевые системы улавливают и сохраняют тепло в замкнутом контуре, заполненном раствором пропиленгликоля (незамерзающего). Тепло передается в систему водоснабжения с помощью теплообменника.

Сравните производительность, стоимость, установку и обслуживание обеих систем.

  • Дренажная система:
    • вода является более эффективным теплоносителем, чем гликоль;
    • может быть дороже, так как требует сливного бачка;
    • требуется тщательная установка для обеспечения автоматического слива воды при необходимости;
    • минимальное ежегодное обслуживание.
  • Гликолевая система:
      Эффективность теплопередачи гликоля
    • со временем снижается;
    • может быть дешевле, но требует периодической замены гликоля;
    • может быть проще установить, поскольку размещение коллекторов и труб не критично для защиты от замерзания;
    • Гликоль
    • следует заменять каждые 2–5 лет.

Солнечные коллекторы

Доступно несколько типов солнечных коллекторов, наиболее распространенными из которых являются плоские (застекленные или неглазурованные) и вакуумные трубки.

Остекленная плоская коллекторная система состоит из пластин солнечного теплопоглотителя, соединенных сеткой из медных труб. Трубки находятся в стеклянном (застекленном) изоляционном боксе. Солнце проходит сквозь стекло и нагревает жидкость в медных трубках. Остекление снижает количество тепла, которое уходит, и защищает панели от влаги и других загрязнений. Большинство бытовых систем состоит из 1 или 2 коллекторов. Неглазурованные плоские коллекторы могут поглощать больше солнечной энергии, но теряют больше тепла в воздух в более холодную погоду.Неглазурованные коллекторы хорошо подходят для сезонного использования, например, для подогрева летних открытых бассейнов.

Вакуумный трубчатый коллектор Система состоит из ряда изолированных стеклянных трубок, расположенных параллельными рядами, каждая из которых содержит небольшую абсорбирующую трубку. Внутренняя труба поглощает солнечную энергию и передает ее раствору воды или гликоля. Воздух между трубкой и стеклом откачивается, чтобы удерживать тепло (как в термосе), увеличивая количество тепловой энергии, передаваемой жидкости.Эти вакуумные трубчатые коллекторные системы, как правило, занимают меньше места, чем эквивалентные плоские коллекторные системы.

Сравните производительность, стоимость, установку и обслуживание обоих коллекторов.

  • Коллекторы плоские глазурованные:
    • обычно лучше работает в теплые ясные дни;
    • может быть дешевле;
    • направление и угол менее критичны, обеспечивая больше вариантов установки;
    • может потребоваться замена всего коллектора, если его часть выйдет из строя.
  • Коллекторы вакуумные трубчатые:
    • может производить более высокие выходные температуры при очень низких температурах;
    • может быть дороже;
    • направление и угол более критичны, что обеспечивает меньшее количество вариантов установки;
    • отдельных трубок можно легко заменить с незначительным воздействием на всю систему.
.

Безбакерные водонагреватели или водонагреватели по запросу

Безрезервуарные водонагреватели, также известные как водонагреватели по запросу или проточные водонагреватели, обеспечивают горячую воду только по мере необходимости. Они не вызывают потерь энергии в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями, что может сэкономить вам деньги. Здесь вы найдете основную информацию о том, как они работают, подходит ли безрезервуарный водонагреватель для вашего дома и какие критерии использовать при выборе подходящей модели. Ознакомьтесь с инфографикой Energy Saver 101: Water Heating, чтобы узнать, подходит ли вам безрезервуарный водонагреватель, и с нашим обсуждением #AskEnergySaver о нагреве воды для получения дополнительных ответов об эффективном нагреве воды.

Как они работают

Бесконтактные водонагреватели нагревают воду напрямую, без использования накопительного бака. Когда кран с горячей водой открыт, холодная вода по трубе попадает в агрегат. Вода нагревается либо газовой горелкой, либо электрическим элементом. В результате безбаквальные водонагреватели обеспечивают постоянную подачу горячей воды. Вам не нужно ждать, пока резервуар наполнится достаточным количеством горячей воды. Однако мощность водонагревателя без резервуара ограничивает расход.

Обычно безбаквальные водонагреватели обеспечивают горячую воду в количестве 2–5 галлонов (7.6–15,2 л) в минуту. Газовые безбаквальные водонагреватели производят более высокий расход, чем электрические. Однако иногда даже самая большая газовая модель не может обеспечить достаточно горячей воды для одновременного многократного использования в больших домах. Например, одновременное принятие душа и запуск посудомоечной машины может максимально растянуть безбаковый водонагреватель. Чтобы решить эту проблему, вы можете установить два или более безбаквальных водонагревателя, подключенных параллельно для одновременной подачи горячей воды.Вы также можете установить отдельные водонагреватели без резервуаров для бытовых приборов, таких как стиральная машина или посудомоечная машина, которые потребляют много горячей воды в вашем доме.

Другие области применения водонагревателей по требованию включают следующее:

  • Удаленные ванные комнаты или гидромассажные ванны
  • Бустер для бытовых приборов, таких как посудомоечные машины или стиральные машины
  • Бустер для солнечной системы нагрева воды.
Преимущества и недостатки

Для домов, которые ежедневно потребляют 41 галлон горячей воды или меньше, водонагреватели по запросу могут быть на 24–34% более энергоэффективными, чем обычные водонагреватели с накопительными баками.Они могут быть на 8–14% более энергоэффективными для домов, в которых используется много горячей воды - около 86 галлонов в день. Вы можете добиться еще большей экономии энергии - 27% –50%, если установите водонагреватель по требованию на каждом выходе горячей воды.

Начальная стоимость безрезервуарного водонагревателя выше, чем у обычного накопительного водонагревателя, но безбаковые водонагреватели обычно служат дольше и имеют более низкие эксплуатационные и энергетические затраты, что может компенсировать более высокую закупочную цену. Срок службы большинства водонагревателей без резервуаров составляет более 20 лет.У них также есть легко заменяемые детали, которые продлевают срок их службы на много лет. Напротив, накопительные водонагреватели служат 10–15 лет.

Безрезервуарные водонагреватели позволяют избежать потерь тепла в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями. Однако, хотя газовые водонагреватели без резервуаров обычно имеют более высокую скорость потока, чем электрические, они могут тратить энергию, если у них постоянно горящая сигнальная лампа. Иногда это может компенсировать устранение потерь энергии в режиме ожидания по сравнению с накопительным водонагревателем.В водонагревателе, работающем на газе, контрольная лампа нагревает воду в баке, поэтому энергия не теряется.

Стоимость эксплуатации контрольной лампы в безбаквальном водонагревателе варьируется от модели к модели. Спросите производителя, сколько газа использует пилотный фонарь для рассматриваемой модели. Если вы приобретете модель, в которой используется стоячая контрольная лампа, вы всегда можете выключить ее, когда она не используется, для экономии энергии. Также рассмотрите модели, которые имеют устройство прерывистого зажигания (IID) вместо стоячей контрольной лампы.Это устройство похоже на устройство искрового зажигания на некоторых газовых кухонных плитах и ​​духовках.

Выбор водонагревателя по требованию

Перед покупкой водонагревателя по запросу вам также необходимо принять во внимание следующее:

Установка и обслуживание

Правильная установка и обслуживание вашего водонагревателя по запросу может оптимизировать его энергоэффективность.

Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, местные строительные нормы и правила и вопросы безопасности, особенно касающиеся сжигания газовых водонагревателей.Поэтому для установки водонагревателя по требованию лучше обратиться к квалифицированному специалисту по сантехнике и отоплению. При выборе подрядчика выполните следующие действия:

  • Запросите смету расходов в письменной форме
  • Спросите рекомендации
  • Уточните информацию о компании в местном бюро Better Business
  • Узнайте, получит ли компания местное разрешение, если необходимо, и понимает ли она местные строительные нормы .

Если вы решили установить водонагреватель самостоятельно, сначала проконсультируйтесь с производителем.У производителей обычно есть необходимые инструкции по установке и эксплуатации. Кроме того, свяжитесь с вашим городом или поселком для получения информации о получении разрешения, если необходимо, и о местных правилах установки водонагревателя.

Периодическое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок его службы и свести к минимуму потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для получения конкретных рекомендаций по обслуживанию.

Повышение энергоэффективности

После того, как ваш водонагреватель правильно установлен и обслуживается, попробуйте некоторые дополнительные стратегии энергосбережения, которые помогут снизить ваши счета за нагрев воды.Некоторые энергосберегающие устройства и системы более экономически выгодно устанавливать вместе с водонагревателем.

.

Смотрите также