Естественная циркуляция в системе отопления: Система отопления с естественной циркуляцией – схемы без насоса

Система отопления с естественной циркуляцией – схемы без насоса

В случае отключения электричества циркуляционный насос останавливается, течение воды по трубам отопительной сети частного дома прекращается. Проблема решается 3 способами: установкой блока бесперебойного питания, запуском электрогенератора либо организацией самотека. Подразумевается система отопления с естественной циркуляцией – конвекционным движением теплоносителя без помощи насоса. Расскажем, как разработать и сделать такую схему своими руками.

Теоретическая подковка – как работает самотек

Естественная циркуляция воды в системах отопления функционирует благодаря гравитации. Как это происходит:

1. Берем открытый сосуд, наполняем водой и начинаем подогревать. Самый примитивный вариант – кастрюля на газовой плите.
2. Температура нижнего слоя жидкости растет, плотность уменьшается. Вода становится легче.
3. Под воздействием притяжения верхний более тяжелы

Система отопления с естественной циркуляцией: особенности, принцип работы

Содержание статьи:

В небольших частных домах и квартирах ценится обогрев, независимый от электричества. Для маленьких городов и сел типична ситуация, когда по разным причинам подстанция выходит из строя, повреждена проводка и прочее. Система отопления с естественной циркуляцией не включает ни одного модуля, который работал бы от электросети.

Особенности системы отопления с естественной циркуляцией

При естественной циркуляции теплоносителя важно соблюдать уклон труб отопительной системы

Любая отопительная схема включает несколько обязательных элементов:

• Котел, нагревающий воду – газовый, дровяной, торфяной. Обязательное условие – пьезорозжиг, иначе запустить аппарат без электричества будет невозможно.
• Подающий трубопровод поставляет нагретую воду радиаторам. Размещают трубы с некоторым уклоном – 0,5–1 см на 1 м, чтобы вода могла двигаться самотеком. «Горячие» водоводы размещают с уклоном по направлению к радиаторам.
• Обогревательные приборы – батареи любого типа. Через них происходит основная передача тепла.
• Обратный трубопровод – по нем остывший теплоноситель возвращается в котел. «Холодные» трубы монтируют с уклоном в 0,5–1 см на 1 м по направлению к котлу.
• Расширительный бачок – размещается в самой верхней точке системы. Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме. Бачок компенсирует этот избыток.

Чтобы при нагревании не создавалось избыточное давление, в системе ставится расширительный бак

Функционирует система так: вода нагревается в котле, расширяется, плотность ее уменьшается, и жидкость поднимается по центральному стояку. Расширительный бачок заполняется, чтобы выровнять давление между холодной и горячей водой. Затем сверху вода спускается по подающему трубопроводу к каждой батарее, где охлаждается, отдавая тепло воздуху и поверхностям. Остывшая жидкость по обратным трубам перемещается к котлу. Поскольку плотность остывшей воды ниже, вернувшись в котел, она выдавливает менее плотную нагретую жидкость, заставляя ее подниматься.

Помимо функции компенсации давления, расширительный бачок выполняет и другую роль. Вместе с водой в трубы попадает воздух. При его накоплении возникает воздушная пробка, которая не позволяет теплоносителю перемещаться по трубам. Однако в конвективных системах пузырьки воздуха из-за расположения трубопровода под уклоном поднимаются в расширительный бачок. Так как это устройство открытое и контактирует с воздухом, пузырьки покидают систему.

Конструкция проста, но требует очень точных расчетов. Вода, двигаясь по трубе, создает трение, замедляется и отдает тепло быстрее. При изменении направления – повороты, ответвления, каналы в батареях – трение усиливается. Если не учесть водяное сопротивление в расчетах, система работать не будет.

Конвективное отопление отлично действует на небольших площадях. Таким образом можно обгореть одно- или двухэтажный частный дом или квартиру. Для 9-этажного здания такой вариант не годится.

Преимущества и недостатки системы

Можно встроить циркуляционный насос, чтобы теплоноситель двигался быстрее

Естественная циркуляция обеспечивает систему отопления следующими преимуществами:

• Главное достоинство – независимость от электричества. Конвективное отопление работает в любых условиях.
• При грамотном монтаже и уходе самотечный вариант функционирует дольше 30 лет.
• Монтаж очень прост, профилактический осмотр и ремонт тоже не вызывают затруднений.
• Высокая тепловая инерция – здесь циркулирует большой объем воды. Она медленнее остывает и дольше отдает тепло.
• Водяное конвективное отопление бесшумно: нет электрических насосов, создающих шум.
• Расход энергии минимальный. Однако это актуально, если трубы и здание хорошо утеплены.
• Минимальная стоимость самой системы и монтажа.

Встроить в циркуляционную схему насос не составляет труда. Сделать это можно во время монтажа или позднее. Когда есть электричество, отопление работает в режиме принудительной циркуляции, а при его отсутствии автоматически переходит в режим естественного перемещения воды.

Теплый пол способен прогреваться только с принудительной циркуляцией

У самотечного варианта есть существенные недостатки, что заметно ограничивает применение:

• Обслуживает система лишь небольшие одноэтажные или двухэтажные коттеджи.
• Чтобы снизить гидравлическое сопротивление, используют трубы с максимально большим допустимым диаметром. Это затрудняет монтаж, также стоимость водоводов с большим диаметром больше.
• Рекомендуется использовать только стальные трубы. Допускается применять полипропиленовые. Остальные неметаллические модели запрещены.
• Регулировать температуру в каждом помещении вручную или автоматически невозможно.
• В схему нельзя включать бойлеры косвенного нагрева, что увеличивает расходы на получение горячей воды.
• Невозможно обустроить теплый пол.

На работу конвективного отопления значительно влияют сужения. Нельзя использовать металлопластиковые трубы, поскольку они соединяются фитингами, диаметр которых меньше.

Виды систем отопления

Однотрубная система с естественной циркуляцией подходит для небольших помещений

Обогревательная схема может включать 1 или несколько контуров разной длины, с разными радиаторами. Однако любой вариант, является модификацией только двух моделей – однотрубной или двухтрубной.

Однотрубные

Устройство максимально простое. Одна и та же труба по очереди подводит теплоноситель к каждому радиатору и возвращается в котел. Самый дешевый вариант и самый беспроблемный – обогрев только трубами, без радиаторов. Если же батареи включены в схему, труб и запорной арматуры должно быть минимум.

Вода, последовательно двигаясь к последнему радиатору, все больше остывает. Эту особенность учитывают при расчете числа секций.

Различают 2 схемы однотрубного варианта:

• С верхним подключением – вода попадает в батарею сверху через верхний патрубок, выходит через нижний. КПД системы максимально для водяного отопления.
• С нижним подключением – теплоноситель поступает в радиатор снизу и выходит тоже через нижний патрубок. Путь прохождения воды увеличивается, поэтому теплоотдача системы заметно ниже. Здесь нельзя ставить радиаторы с большим числом секций. Однако несмотря на меньшую эффективность, такую схему предпочитает монтировать в квартирах, так как она более эстетична.

Классический вариант можно модернизировать, установив байпас – ответвления с трехходовым краном и ответвлениями с кранами. С их помощью можно регулировать подачу воды к разному радиатору и отключать при надобности.

Двухтрубные системы

Двухтрубная система с естественной циркуляцией более качественно прогревает помещение

Вариант с обратной трубой носит название двухтрубный. Горячая вода подается к радиатору под одной трубе, а остывшая, от каждого обогревательного прибора отводится по обратной трубе. Система куда эффективнее: каждый радиатор получает практически одинаковое количество тепла. Степень нагрева можно регулировать на каждой батарее, при необходимости исключить ее из обогревательного контура. Большой плюс – более простой расчет параметров трубопровода и батарей.

Выполняют как верхнее, так и нижнее подключение:

• В первом случае трубы расположены выше радиаторов.
• Во втором подающая труба размещается ниже батареи. Такой вариант эстетичнее, однако перепад давления получается слишком низкий, поэтому используется схема очень редко.

При расчетах учитывают направление отвода воды. Если оно совпадает с направлением горячей жидкости, попутная схема, длина циклов равная. При этом радиаторы нагреваются одинаково. Если используется тупиковая, холодная и горячая вода двигаются в разных направлениях, быстрее нагреваются те батареи, у которых цикл круговорота оказывается меньше.

Как появляется циркуляционный напор

Для создания большей разницы между давлением горячей и холодной воды делается разгонный коллектор

Перемещение воды в конвективном отоплении обеспечивает только разница в плотности горячей и холодной воды. При нагреве плотность теплоносителя снижается и он поднимается; при охлаждении – увеличивается, и он вытесняет более теплую жидкость. Чем больше разница в гидростатическом давлении столба холодной и горячей воды, тем выше циркуляционный напор, тем лучше работает отопление.

Основная задача при организации системы – добиться максимального перепада давления.

• Обязательный элемент схемы – коллектор разгона или главный стояк. Это вертикальная труба, которая поднимается от теплообменника до верхней точки системы. Здесь монтируют расширительный бак – открытый или закрытый мембранный с в

Отопление с естественной циркуляцией — схемы, чертежи и 85 фото монтажа

Качественное отопление необходимо для любого частного дома, что в особенности актуально для большей части территории России. Из всего разнообразия решения этой задачи отопление с естественной циркуляцией своими руками создается проще всего, и его нельзя отнести к слишком затратному варианту.

Но его правильное создание потребует некоторых навыков и знания основ строительства, чтобы подобрать необходимые компоненты и качественно соединить их в одну рабочую систему.

Как работает такой вид отопления?

Для него используется вода, передвигающаяся по трубам. Именно обеспечение ее правильного движения считается основой создания качественной системы отопления на основе этого принципа. Вода будет нагреваться с помощью котла для последующей отдачи тепла через батареи и радиаторы.

В целом основная структура не отличается от традиционных аналогов. Но вода в этом случае передвигается с помощью разной плотности в обычном состоянии температуры и после нагревания жидкости.

После попадания в теплообменник вода нагревается с помощью котла и ее плотность заметно уменьшается – это приводит к ее вытеснению с помощью холодного теплоносителя. Таков способ передачи воды за счет этой версии отопления. Поэтому ее и назвали естественным отоплением.

Теперь перейдем к детальному разбору технических характеристик и особенностей эксплуатации:

Этот вариант отопления очень надежен, хотя на первый взгляд он кажется слишком простым. Он создается без движущихся элементов на основе давления идентичному уровню атмосферного, что гарантирует длительный срок эксплуатации системы.

Эта система основана на инерционном принципе естественной циркуляции в условиях закрытой версии отопления за счет разницы в давлении. Из-за этого горячая вода очень медленно доходит до радиаторов.

Чтобы эта технология качественно работала необходим правильный наклон магистралей на основе расчетной информации. Трубы устанавливаются с созданием уклона от котла. А обратное движение создается уклоном в его сторону. За счет этого такое отопление можно эксплуатировать годами.

Мы объяснили основные характеристики такой системы, теперь посмотрите фото отопления с естественной циркуляцией, чтобы вы поняли, как это выглядит на основе жилого помещения.

Однако вся длина системы не должна превышать 30 метров по горизонтальному расположению, поскольку в ином случае ее работоспособность будет под вопросом. Это произойдет из-за накопления лишнего объема холодного носителя, что уменьшит скорость циркуляции.

Какие схемы доступны?

Правильная схема отопления дома с естественной циркуляцией очень важна, поскольку без нее такая система не будет работать либо предложит незначительную передачу тепла. Необходимо обеспечить оптимальное расположение коммуникаций трубопровода, расположения радиаторов и котла.

Система водяного отопления с естественной циркуляцией: типовые схемы

Как ни прочили в восьмидесятых годах инженеры и строители, система отопления с естественной циркуляцией живёт и здравствует в двадцать первом веке, да ещё и наши дома обогревает. Насосное оборудование существенно увеличивает стоимость котла и создаёт зависимость от электросети, поэтому от него многие отказываются. Гравитационная система – самая дешёвая и самая простая по своей конструкции. У неё, конечно, есть свои недостатки, главным из которых является ограничение по площади здания. Из-за небольшой инерционности она подходит для домов площадью до ста квадратных метров.

Как работает принцип естественной циркуляции?

Теплоноситель, чаще всего это обычная вода, перемещается по контурам от котла к радиаторам и обратно благодаря изменению своих термодинамических характеристик. Когда при нагревании плотность жидкости уменьшается, а объём увеличивается, она выдавливается холодным потоком, идущим их обратки, и поднимается по трубам. По мере того, как теплоноситель самотёком распределяется по горизонтальным ответвлениям, температура падает и он возвращается к котлу. Так цикл замыкается.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией: 1 — котёл твёрдотопливный, 2 – главный стояк, 3 – разводящие магистрали, 4 – расширительная ёмкость, 5 – бак с водой для пополнения расширителя, 6 – труба, отводящая лишний объём теплоносителя в канализацию (ёмкость), 7 – теплообменники, 8 – шаровые краны, 9 – бойлер, 10 – обратка, 11 – обратный стояк

Если для дома выбрано было водяное отопление с естественной циркуляцией, то все горизонтальные участки труб прокладываются с уклоном, идущим по ходу движения жидкости. Это позволяет эффективно бороться с «завоздушиванием» батарей. Воздух легче воды, поэтому он устремляется вверх по трубам, поступает в расширительную ёмкость, а затем, соответственно, в атмосферу.

Бак принимает в себя воду, объём которой увеличивается с ростом температуры, и создаёт постоянное давление.

От чего зависит циркуляционный напор?

Создание нужного циркуляционного напора нужно обязательно просчитывать при проектировании системы отопления. Он зависит от того, как отличаются уровни середины котла и самого нижнего радиатор

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

Система отопления с естественной циркуляцией хороша тем, что работает вне зависимости от наличия электричества, что в некоторых районах очень важно. Другое дело, что получить комфортные условия при такой схеме чрезвычайно сложно, а в некоторых случаях невозможно.  Потому часто отопление делают самотечным (одно из названий) для использования такого режима в качестве аварийного, а все остальное время работает насос. Но в некоторых случаях, например, на неэлектрофицированных дачных участках, система отопления без насоса – единственный возможный вариант.

Система с естественной циркуляцией (ЕЦ) называется иногда гравитационной из-за того, что работает на принципе гравитации. Еще одно название – самотечная. Все эти термины обозначают один принцип построения – без использования насоса.

Принцип работы системы ЕЦ

Теплоноситель в самотечных системах движется из-за разности температур теплоносителя и, соответственно, разной их плотности: из котла выходит горячая вода, плотность и вес которой гораздо меньше, чем у холодной. Потому горячая вода вытесняется вверх. Отсюда и главная особенность таких систем – котел должен располагаться ниже радиаторов. Далее теплоноситель движется по трубе с небольшим уклоном. От основной магистрали отходят трубы меньшего диаметра, ведущие к радиаторам/регистрам.

Простейший вариант системы с естественной циркуляцией

Проще такая система реализуется в системах с верхней раздачей воды – это когда от котла труба поднимается под потолок и оттуда уже опускается к радиаторам. В системах с нижней раздачей гравитационная система может быть реализована только при наличии разгонного контура – создается искусственный перепад высот: от котла труба поднимается почти под полоток, там, в верхней точке устанавливается расширительный бачок. После него труба опускается до уровня выше радиаторов, но не под потолком, а на уровне окон. Оттуда уже идет разводка на радиаторы. При устройстве разгонного контура помешать вам может только низкий потолок – желательно, чтобы от вершины котла труба отходила выше, чем на 1,5метра (а еще бачок).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка

Виды систем отопления с естественной циркуляцией

Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией. Схема вертикальная

При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.

Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя

Все представленные выше схемы однотрубных  разводок – с вертикальными стояками. Они более затратные по количеству материалов, но удобны тем, что к каждому стояку можно присоединить отопительные приборы на каждом из этажей. В принципе, в двухэтажном доме с большой площадью выгоднее реализовать водяное отопление с естественной циркуляцией с горизонтальной разводкой. Примерно выглядеть это может так (смотрите схему ниже).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка с разгонным коллектором

В данном проекте реализована схема отопления с естественной циркуляцией «ленинградка». Для более активной циркуляции на втором этаже устроен разгонный коллектор, после которого два контура расходится по второму этажу – горизонтальное последовательное подключение радиаторов. Еще один контур опускается на первый этаж, где также разделяется на две ветки. Также дополнительно на первый этаж опускаются стояки от последних в контуре радиаторов в каждой из веток второго этажа.

Радиаторы отопления ЕЦ

Для гравитационных систем главное – минимальное сопротивление водяному потоку. Потому, чем шире будет просвет радиатора, тем лучше через него будет течь теплоноситель. Практически идеальны с этой точки зрения чугунные радиаторы – у них самое маленькое гидравлическое сопротивление. Хороши в использовании алюминиевые и биметаллические, но нужно смотреть, чтобы их внутренний диаметр был не менее 3/4”. Можно использовать стальные трубчатые батареи, однозначно не рекомендуются стальные панельные или любые другие с маленьким сечением и высоким гидравлическим сопротивлением – через них или не будет протекать вода или будет очень слабо, что, например, при однотрубной системе может привести к отсутствию циркуляции вообще.

Системы с естественной циркуляцией (кликните по картинке для увеличения масштаба)

Есть в подключении радиаторов свои тонкости. Особенно большое значение способ монтажа играет в однотрубной системе: только при помощи разных  типов подключения можно добиться лучшей работы отопительных элементов.

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией

Здесь вы узнаете:

При создании отопительной системы необходимо определиться с типом циркуляции. Она может быть естественной или принудительной (с использованием циркуляционного насоса). У каждый схемы есть свои достоинства и недостатки, которые нужно учитывать при проектировке отопительной системы и ее монтаже. Что представляет собой схема отопления частого дома с естественной циркуляцией и как вообще работает данная система отопления? Об этом вы узнаете из нашего обзора.

Принцип работы

В целом принцип работы отопления с естественной циркуляцией достаточно простой:

• Отопительный котел нагревает теплоноситель;
• Под действием гидростатического давления теплоноситель перемещается по системе и нагревает батареи отопления;
• Остывший теплоноситель поступает обратно в котел.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Теплоноситель в отопительной системе течет самотеком, без помощи циркуляционного насоса. Благодаря этому система получается простой в монтаже и дешевой в обслуживании. Нагревающаяся в котле вода (она чаще всего выступает теплоносителем) двигается от котла вверх по отводящей трубе – это происходит из-за изменения ее плотности и объема. Снизу ее как-бы подталкивает холодная вода.

Поднявшись по трубе вверх, теплоноситель поступает в горизонтальные разводы, откуда направляется в батареи. По мере своего движения от постепенно отдает тепло самим трубам и батареям. Остывшая вода становится более плотной, поэтому она имеет свойство опускаться вниз. Далее она поступает в котел, выталкивая из него уже нагревшийся теплоноситель. Тем самым достигается естественная циркуляция, не требующая применения насоса.

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией включает в себя следующие элементы:

• Отопительный котел;
• Горизонтальные и вертикальные трубы;
• Батареи отопления;
• Расширительный бачок.

Здесь мы видим предельную простоту всей системы, что уменьшает нагрузку на ее обслуживание.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя в двухэтажных домах.

Отопительные системы с естественной циркуляцией чаще всего монтируются в частных домах. Максимальная высота построек – не более двух этажей. Только в этом случае можно рассчитывать на нормальную работу отопления. Также нужно учитывать некоторые другие ограничения, о чем пойдет речь в нашем обзоре.

Преимущества и недостатки

Описывая отопление с естественной циркуляцией, нельзя пройти мимо описания ключевых достоинств и недостатков. Начнем, как обычно, с положительных черт.

Достоинства естественной циркуляции:

• Отсутствие дорогостоящего циркуляционного насоса, благодаря чему уменьшается стоимость системы отопления;
• Отсутствие лишних шумов – несмотря на малошумность, циркуляционные насосы создают тихий гул. Днем его практически не слышно из-за окружающего нас шума. Ночью его гудение становится слышимым, что доставляет некоторым людям дискомфорт – не спасает даже понижение скорости вращения. В отдельных точках домовладения гул может усиливаться;
• Дополнительные расходы в случае выхода насоса из строя – хорошие насосы стоят достаточно дорого;
• Минимум поломок – кроме отопительного котла здесь просто нечему ломаться. А протечки, при грамотном монтаже, настолько редкие, легко устранить своими руками;
• Отсутствие затрат на электроэнергию – работа насоса вызывает дополнительные расходы на оплату электричества;
• Энергонезависимость отопительной системы – она может быть смонтирована в доме без электрификации (при условии использования энергонезависимого отопительного котла).

Недостатки:

• Невозможно отапливать многоэтажные здания – так как отопительная система получится очень большой, а напор в ней очень слабый, то циркуляции теплоносителя не будет. Следовательно, для обогрева больших построек необходима принудительная циркуляция теплоносителя с использованием циркуляционного насоса. Это актуально и для отопления 2-х этажных частных домов больших размеров;
• Ограниченная длина отопительной системы – максимальная длина горизонтальных участков не должна превышать 30 метров. В противном случае естественная циркуляция будет невозможной. Следовательно, здесь опять же необходим циркуляционный насос;
• Необходимость соблюдать уклоны труб – они хоть и небольшие, но иногда они бывают заметными. Если бы в доме прокладывалась система отопления с принудительной циркуляцией, уклоны были бы не нужны;
• Длительный прогрев больших домов – за счет слабого давления, тепло на начальном этапе распространяется с трудом. Но после нагрева системы ситуация улучшается, обогрев становится равномерным.

Конечно же, большинство недостатков связано с невозможностью обогрева крупногабаритных домов. Если же ваше домовладение отличается небольшой площадью, то недостатками можно пренебречь.

Особенности монтажа

В отопительных системах с естественной циркуляцией обязательно должен соблюдаться уклон труб, а расширительный бачок должен распологаться в самой верхней точке.

Если мы взглянем на самую простую схему отопления частного дома с естественной циркуляцией, то мы отметим необходимость соблюдения правил по прокладке. Выходящая из котла труба с горячим теплоносителем обязательно поднимается вверх, к потолку. Здесь же, в самой верхней точке, располагается расширительный бачок (с отводом излишков воды). Его наличие строго обязательно, так как нагретый теплоноситель всегда расширяется в объеме. Емкость бачка составляет 20-30 литров.

После подъема вверх теплоноситель отправляется в горизонтальные участки. И здесь нужно соблюдать определенный угол уклона. То есть труба с горячим теплоносителем монтируется с уклоном сверху вниз, по мере удаления от верхней точки. Тем самым обеспечивается более эффективная циркуляция воды. То же самое относится и к обратным участкам – здесь угол должен быть таким, чтобы теплоноситель тек из самой дальней точки к котлу сверху вниз (делается уклон в сторону котла).

Обязательно соблюдайте уклоны, так как это поможет снизить гидравлическое сопротивление, препятствующее нормальному протеканию теплоносителя. Оптимальный уклон составляет от 5 до 10 мм на метр трубы.

Система отопления с естественной циркуляцией может быть однотрубной или двухтрубной:

Термохалинная циркуляция — Energy Education

Термохалинная циркуляция описывает движение океанских течений из-за различий в температуре и солености в разных регионах воды. Температура и соленость изменяют плотность воды, в результате чего вода движется соответствующим образом.

Холодная вода обычно плотнее теплой (4 ° C — это самая плотная вода). Вода с высокой соленостью также плотнее менее соленой. ^[1] Глубинные океанические течения вызываются разницей в плотности воды, которая контролируется температурой ( thermo ) и соленостью ( haline ), отсюда и название «термохалинная циркуляция».Этот процесс также иногда называют «конвейерной системой океана». ^[2] См. Рис. 1, чтобы увидеть, как эта конвейерная лента перемещается по миру.

Любое серьезное изменение циркуляции океана может иметь разрушительные последствия для круговорота воды и погодных условий. ^[3]

Рисунок 1. Контур циркуляции термохалина. ^[4] Эта петля перемещает воду и тепло вокруг земного шара и называется «конвейерной системой океана». ^[2] .

Факторы, влияющие на циркуляцию

Лед

Термохалинная циркуляция играет важную роль в обеспечении теплом полярных регионов. Он влияет на скорость образования морского льда около полюсов, что влияет на другие аспекты климатической системы (например, альбедо). ^[1]

Морской лед в основном образован из слабоминерализованной или слабосоленой воды. Это означает, что соль в океанской воде выбрасывается обратно в океан в виде соленого слоя подо льдом. Лед также охлаждает соленый слой, а это значит, что теперь он очень соленый и холодный, что делает его очень плотным.Плотный слой воды опускается, способствуя циркуляции. ^[1] Когда лед тает, он добавляет в океан пресную воду, уменьшая соленость и влияя на характер циркуляции. В некоторых районах около полярных океанов более холодные поверхностные воды также становятся более солеными из-за испарения. ^[5]

Ветер

Движение поверхностного слоя океана вызывается в основном ветровыми течениями. По мере того, как поверхностная вода опускается в глубокий океан, она заставляет глубинную воду перемещаться по горизонтали, пока не найдет на земном шаре область, где она сможет подняться обратно на поверхность и завершить цикл циркуляции.Обычно это происходит в экваториальных районах океанов, как правило, в Тихом и Индийском океанах. ^[5] Северная часть Атлантического океана вокруг Гренландии, Исландии и Северного моря являются основными регионами, где происходит откачка поверхностных вод. ^[5]

Поверхностное океаническое течение приносит новую воду в северные районы из Южной Атлантики через Гольфстрим, а вода возвращается в Южную Атлантику с помощью Североатлантического глубоководного течения. Постоянный приток теплой воды в северную часть Атлантического полярного океана защищает районы вокруг Исландии и южной части Гренландии от морского льда круглый год. ^[5] Как поверхностные, так и глубинные воды текут с запада на восток вокруг Антарктиды. Это «циркумполярное» движение связывает мировые океаны и позволяет глубинной циркуляции воды из Атлантического океана подниматься в Индийский и Тихий океаны, а поверхностной циркуляции — смыкаться с северным потоком в Атлантике. ^[5]

Термохалинная петля

Термохалинный циркуляционный контур достаточно сложен (рис. 1). Берингов пролив не позволяет глубоким течениям выходить из Северного Ледовитого океана в Тихий океан из-за его мелкого дна. ^[1] Плотная вода Северной Атлантики на дне движется на юг, где соединяется с тонущими водами Южной Атлантики. Как и пролив Берингова пролива, неглубокая часть дна океана блокирует движение потока воды в Тихий океан. ^[1] Этот проход называется проливом Дрейка, он находится между Антарктическим полуостровом и южной оконечностью Южной Америки и не позволяет течению течь на запад. Это заставляет термохалинную циркуляцию перемещаться на восток, где она разделяется в двух направлениях. ^[1]
Часть течет на север вдоль восточного побережья Африки в Индийский океан, в то время как остальные продолжают двигаться на восток вдоль южного побережья Австралии, где, наконец, продвигаясь на север, попадая в бассейн Тихого океана. ^[1]

Большая аномалия солености

Когда морской лед движется на юг через пролив Фрама в Северную Атлантику, он тает и образует слой пресной воды на поверхности океана. Эта пресная вода менее плотная, чем соленая, и имеет тенденцию оставаться на вершине океана.Эта более низкая плотность препятствует нормальному процессу опускания в высоких широтах, который поддерживает термохалинную циркуляцию, что затрудняет северное движение теплой воды от экватора. ^[3] Климатологи собрали доказательства, которые показали, что этот неактивный процесс происходил в течение нескольких лет в конце 1960-х — начале 1970-х годов, когда дополнительная пресная вода поступила в Северную Атлантику и повлияла на климат Северной Европы. Исследователи называют это событие «Большой аномалией солености».” ^[3]

Для дальнейшего чтения

Список литературы

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6} «Океан в движении: термохалинная циркуляция | Центр научного образования UCAR», Национальный центр атмосферных исследований, 2016. [ В сети]. Доступно: http://scied.ucar.edu/ocean-move-thermohaline-circulation. [Доступ: 17 мая 2016 г.].
2. ↑ ^{2,0 2.1} Thermohaline Circulation — Currents: NOAA’s National Ocean Service Education », Oceanservice.noaa.gov, 2016. [Online]. Доступно: http://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_currents/05conveyor1.html. [Доступ: 17 — Май- 2016].
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2} ”Все о морском льде | Окружающая среда: климат | Национальный центр данных по снегу и льду «, Национальный центр данных по снегу и льду, 2016 г. [онлайн]. Доступно: http://nsidc.org/cryosphere/seaice/environment/global_climate.html. [Доступ: 8 мая 2016 г.].
4. ↑ «Конвейерная лента циркуляции океана», Commons.wikimedia.org, 2007. [Online]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ocean_circulation_conveyor_belt.jpg. [Доступ: 19 мая 2016 г.].
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2 5,3 5,4} «Термохалинная циркуляция — Большой океанический конвейерный пояс | Образование в области осадков», Pmm.nasa.gov, 2016. [Online]. Доступно: http://pmm.nasa.gov/education/videos/thermohaline-circulation-great-ocean-conveyor-belt.[Доступ: 15 мая 2016 г.].

.

Системы рециркуляции горячей воды — InterNACHI®

Активация
Системы рециркуляции горячей воды чаще всего активируются либо термостатом, либо таймером. Системы, использующие термостат или таймер, автоматически включают насос, когда температура воды опускается ниже заданного значения или когда таймер достигает определенного значения. Эти системы гарантируют, что горячая вода всегда доступна из крана.

Действительно ли они экономят энергию и воду?
Независимо от того, управляются ли они вручную или автоматически, системы рециркуляции сокращают количество воды, которая уходит в канализацию, пока домовладелец ожидает желаемой температуры.Этот факт дает следующие три преимущества по сравнению с обычными системами водоснабжения:

• Они экономят время. Рециркуляционные системы быстро доставляют горячую воду в краны, что добавляет удобства домовладельцу.
• Экономят воду. Согласно статистике Министерства энергетики США и Бюро переписи населения США, от 400 миллиардов до 1,3 триллиона галлонов воды (или около 2 миллионов плавательных бассейнов олимпийского размера) тратятся в национальном масштабе домашними хозяйствами в год в ожидании нагрева воды. .
• Они ограничивают отходы бытовой энергии. По оценкам Министерства энергетики, от 800 до 1600 киловатт-часов в год используется для обработки и перекачки воды в домохозяйства, которая в конечном итоге будет потрачена впустую, пока житель ждет, пока водопроводная вода нагреется до желаемой температуры.

Однако, если системы рециркуляции работают непрерывно, они могут потреблять значительно больше энергии. Для насоса небольшого размера это может быть от 400 до 800 кВтч в год, если насос работает все время. Кроме того, потери тепла из труб могут быть значительными, если трубы с горячей водой плохо изолированы.В результате водонагреватель будет работать больше. Это дополнительное тепло может быть полезным зимой, но потеря тепла может добавить тепла в дом летом и может привести к более высоким счетам за использование кондиционера.

Скидки
В некоторых юрисдикциях, особенно в районах с нехваткой воды, предлагаются скидки на покупку и установку систем рециркуляции горячей воды. Например, в городах Санта-Фе и Альбукерке, штат Нью-Мексико, домовладельцам, приобретающим систему рециркуляции горячей воды, предлагается скидка в размере 100 долларов.Город Скоттсдейл, штат Аризона, предлагает владельцам жилой недвижимости, которые устанавливают эти системы, до 200 долларов США, хотя они должны соответствовать стандартам UL в отношении продукции и установки. Некоторые системы могут не соответствовать стандартам эффективности, установленным этими муниципалитетами.

Наличие и стоимость
Системы рециркуляции горячей воды доступны по всей стране у производителей, дистрибьюторов, на складах оптовых поставок сантехники и в отдельных розничных магазинах для дома. Первоначальная стоимость специализированных систем может помешать некоторым домовладельцам установить эти системы, поскольку они требуют покупки и установки насоса и большого количества трубопроводов.Интегрированные системы, напротив, требуют только насоса и фитингов. Экономия энергии будет варьироваться в зависимости от конструкции водопроводной системы, метода управления и эксплуатации, а также использования домовладельцем. Система легко устанавливается и стоит менее 400 долларов.

Рекомендации по осмотру

Для всех этих систем требуется встроенный воздушный клапан и запорный клапан. Другие требования будут различаться в зависимости от конфигурации установки, но могут включать обратный клапан и дополнительный запорный клапан.Насос может быть подключен к датчику с верхним и нижним пределами температуры, так что насос будет циркулировать воду по контуру только тогда, когда датчик этого требует.

Проверки должны ограничиваться правильной работой системы.

.

10 Домашних средств от теплового стресса

Температура тела измеряет способность организма выделять тепло и избавляться от него. Нормальная температура часто указывается как 98,6 ° F, но она может быть немного ниже или выше. Средняя температура взрослых составляет от 97,8 ° F до 99,0 ° F.

Обычно гипоталамус и вегетативная нервная система поддерживают температуру тела в пределах одного или двух градусов от нормальной. Однако бывают случаи, когда тепло вашего тела повышается. Это состояние известно как тепловой стресс.

Тепловой стресс может быть вызван сильной жарой, некоторыми продуктами питания или другими факторами. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о причинах высокой температуры тела и о том, что вы можете сделать, чтобы избавиться от этого.

Повышение температуры тела может вызвать несколько факторов. Вот несколько распространенных причин теплового стресса:

• Воспалительное заболевание, например инфекция. Такое заболевание может вызвать жар, что является одним из признаков того, что с вашим телом происходит что-то необычное.
• Заболевание щитовидной железы, известное как гипертиреоз.Это заставляет ваше тело вырабатывать слишком много гормона щитовидной железы.
• Пребывание в очень жаркой и влажной погоде. Это особенно вероятно, если вы проводили время под прямыми солнечными лучами или занимались физической активностью.
• Носить обтягивающую синтетическую одежду. Такие ткани задерживают влагу и не дышат легко, особенно если они плотные.
• Есть острая, жирная или жареная пища. Кроме того, орехи, мясо и другие продукты с высоким содержанием белка могут способствовать тепловому стрессу.
• Употребление напитков с кофеином или алкоголем.
• Выполнение интенсивных физических упражнений. Это может вызвать повышение температуры, поскольку активные мышцы и связанная с ними активность кровообращения создают много тепла.
• Наличие определенных заболеваний, влияющих на температуру тела, например, артрита, лейкемии и неврологических расстройств.
• Прием лекарств, вызывающих повышение температуры тела, например некоторых антибиотиков, опиоидов и антигистаминных препаратов.
• Обезвоживание.Обезвоживание снижает способность вашего тела к потоотделению, чтобы охладить вас и поддерживать нормальную температуру.

Вы, наверное, знаете, насколько важно увлажнять водой при тепловом стрессе. Есть много других способов быстро снизить температуру тела. Следующие домашние средства — это простые и эффективные способы справиться с жарой.

Холодная ванна для ног

Помещение ног в холодную ванну для ног охлаждает ваше тело и позволяет расслабиться и расслабиться. Просто добавьте холодную воду и кубики льда в ведро с водой.Погрузите ноги в воду на срок до 20 минут. Добавьте несколько капель эфирного масла мяты перечной для дополнительного охлаждающего эффекта.

Кокосовая вода

Питьевая кокосовая вода — отличный способ освежить и оживить ваше тело. Витамины, минералы и электролиты в кокосовой воде делают ее эффективным способом регидратации и восстановления энергии в организме при тепловом стрессе. Кокосовая вода также имеет много других преимуществ.

Мята перечная

Мята перечная известна своими охлаждающими свойствами из-за высокого содержания ментола, которое заставляет чувствовать себя прохладнее.Вы можете приготовить горячий или холодный чай с мятой и пить его в течение дня. Хотя может казаться, что горячий чай заставляет вас чувствовать себя жарче, употребление горячих напитков может помочь вам больше потеть и охладить ваше тело.

Купите здесь мятный чай.

Увлажняющие продукты

Ешьте много продуктов с высоким содержанием воды. Подходят такие фрукты, как дыня, арбуз и клубника.

Попробуйте есть много овощей, таких как сельдерей, огурец и цветная капуста. Вы можете есть эти продукты в сыром виде в салате.В качестве альтернативы можно добавить немного льда, чтобы превратить их в полезный смузи, поскольку йогурт также является охлаждающей пищей.

Дыхание ситали

Эта дыхательная техника йоги оказывает охлаждающее действие на ваше тело и разум. Дыхание ситали помогает расслабиться и остыть как физически, так и морально.

Для этого:

1. Сядьте в удобное положение.
2. Высуньте язык и скатайте внешние края, как булочку для хот-догов.
3. Если ваш язык не скручивается, вы можете сморщить губы.
4. Медленно вдохните через рот.
5. Затем выдохните через нос.
6. Это один раунд.
7. Продолжайте так дышать до 5 минут.

Одевайтесь соответственно

Не бойтесь надеть шляпу с широкими полями и солнцезащитные очки, если вы окажетесь под прямыми солнечными лучами. Вы даже можете носить с собой зонтик или зонтик.

Носите свободную светлую одежду из натуральных тканей, таких как хлопок, лен или шелк. Полусинтетические материалы, такие как вискоза и модал, также можно использовать для борьбы с теплом тела.Ученые создают ткани, созданные специально для того, чтобы сохранять прохладу, например ткани с терморегуляцией. Изделия из этих тканей часто предназначены для занятий спортом и активного отдыха.

Алоэ вера

Листья и внутренний гель этого целебного растения могут помочь снизить температуру тела.

Вы можете нанести на кожу гель алоэ вера для охлаждающего эффекта. Либо используйте внутренний гель из свежего растения, либо чистый гель алоэ вера. Для получения дополнительных преимуществ храните его в холодильнике перед применением.

Алоэ вера также можно употреблять внутрь. Для приготовления напитка используйте 2 столовые ложки свежего геля алоэ вера на стакан воды.

Купите здесь готовые напитки из алоэ вера.

Пахта

Пахта может помочь охладить ваше тело и улучшить обмен веществ. Он также полон пробиотиков (традиционная пахта), витаминов и минералов, которые помогут восстановить естественную энергию вашего тела, если вы чувствуете себя истощенным жарой.

Попробуйте выпить стакан холодной пахты.Добавлять мед или йогурт необязательно, но он может сделать вкус более приятным.

Пажитник

Чашка чая из пажитника может помочь вам вспотеть и остыть. Если вам не нравится идея пить горячий напиток, вы можете заранее приготовить чай и остудить его в холодильнике, прежде чем пить.

Пажитник также может быть полезен для избавления от лишней жидкости и детоксикации организма.

Купите здесь чай из пажитника.

Перец чили

Даже если острая пища может согреть вас, она также может помочь снизить температуру тела.Это потому, что капсаицин, содержащийся в перце чили, посылает в мозг сигналы о том, что ваше тело перегрето. Это заставляет вас потеть больше обычного и дает охлаждающий эффект.

.

Лечение боли с помощью тепла и холода

Мы лечим все, от артрита до растяжения мышц и воспалений, с помощью пакетов со льдом или грелок. Лечение боли горячим и холодным способом может быть чрезвычайно эффективным при различных состояниях и травмах и легко доступно. Сложная часть состоит в том, чтобы понять, в каких ситуациях нужно жарко, а в каких — холодно. Иногда одно лечение может включать и то, и другое.

Как правило, используйте лед при острых травмах или боли, а также при воспалениях и отеках.Используйте тепло при мышечной боли или жесткости.

Как это работает

Тепловая терапия работает, улучшая кровообращение и приток крови к определенной области из-за повышенной температуры. Даже небольшое повышение температуры пораженного участка может уменьшить дискомфорт и повысить гибкость мышц. Тепловая терапия может расслабить и успокоить мышцы и заживить поврежденные ткани.

Типы

Существует два различных типа тепловой терапии: сухое тепло и влажное тепло. Оба типа тепловой терапии должны стремиться к «теплой» как идеальной температуре, а не «горячей».”

• Сухое тепло (или« кондуктивная термотерапия ») включает такие источники, как грелки, сухие грелки и даже сауны. Это тепло легко применить.
• Влажное тепло (или «конвекционное тепло») включает такие источники, как пропаренные полотенца, влажные грелки или горячие ванны. Влажное тепло может быть немного более эффективным, а также требует меньшего времени для достижения тех же результатов.

Можно также применять профессиональные процедуры термотерапии. Например, тепло от ультразвука можно использовать для облегчения боли при тендините.

При применении тепловой терапии вы можете выбрать местную, региональную терапию или лечение всего тела. Местная терапия лучше всего подходит для небольших участков боли, например, одной жесткой мышцы. Вы можете использовать небольшие нагретые гелевые пакеты или грелку, если хотите лечить травму только на месте. Местное лечение лучше всего при более распространенной боли или скованности и может быть достигнуто с помощью пропаренного полотенца, большой грелки или тепловых обертываний. Процедура для всего тела будет включать в себя сауну или горячую ванну.

Когда не использовать

В некоторых случаях тепловая терапия не должна применяться.Если рассматриваемая область либо ушиблена, либо опухла (или и то, и другое), может быть лучше использовать холодную терапию. Также нельзя применять тепловую терапию к участку с открытой раной.

Людям с определенными ранее существовавшими заболеваниями не следует использовать тепловую терапию из-за повышенного риска ожогов или осложнений из-за воздействия тепла. Эти состояния включают:

• диабет
• дерматит
• сосудистые заболевания
• тромбоз глубоких вен
• рассеянный склероз (РС)

Если у вас болезнь сердца или гипертония, проконсультируйтесь с врачом перед использованием тепловой терапии.Если вы беременны, посоветуйтесь с врачом, прежде чем посещать сауну или гидромассажную ванну.

Тепловая терапия часто оказывается наиболее эффективной, если используется в течение длительного времени, в отличие от холодовой терапии, которую необходимо ограничивать.

Незначительную скованность или напряжение часто можно уменьшить с помощью тепловой терапии всего за 15–20 минут.

От умеренной до сильной боли можно облегчить более длительные сеансы тепловой терапии, такие как теплая ванна, продолжительностью от 30 минут до двух часов.

Как это работает

Холодная терапия также известна как криотерапия.Он работает за счет уменьшения притока крови к определенной области, что может значительно уменьшить воспаление и отек, вызывающие боль, особенно вокруг сустава или сухожилия. Он может временно снизить нервную активность, что также может облегчить боль.

Типы

Есть несколько различных способов применения холодовой терапии к пораженному участку. Варианты лечения включают:

Другие типы холодовой терапии, которые иногда используются, включают:

• криокинетика, которая использует холод для уменьшения мышечных спазмов во время растяжения
• криокинетика, которая сочетает холодовую терапию и активные упражнения и может быть полезна при растяжении связок
• камеры для лечения холода для всего тела

Когда не использовать

Людям с сенсорными расстройствами, которые не позволяют им ощущать определенные ощущения, не следует использовать терапию холодом дома, потому что они могут не чувствовать причинения ущерба.Это включает диабет, который может привести к повреждению нервов и снижению чувствительности.

Не следует использовать холодную терапию для жестких мышц или суставов.

Холодную терапию нельзя применять при плохом кровообращении.

Для домашнего лечения приложите к пораженному участку пакет со льдом, завернутый в полотенце или ледяную ванну. Никогда не прикладывайте замороженный предмет непосредственно к коже, так как это может вызвать повреждение кожи и тканей. Примените холодную терапию как можно скорее после травмы.

Используйте холодную терапию в течение коротких периодов времени, несколько раз в день. От десяти до 15 минут достаточно, и не более 20 минут холодовой терапии следует использовать за один раз, чтобы предотвратить повреждение нервов, тканей и кожи. Для достижения наилучших результатов вы можете приподнять пораженный участок.

Риски теплотерапии

Тепловая терапия должна использовать «теплые» температуры вместо «горячих». Если вы используете слишком горячий жар, можно обжечь кожу. Если у вас есть инфекция и вы используете тепловую терапию, есть вероятность, что тепловая терапия может увеличить риск распространения инфекции.Тепло, прикладываемое непосредственно к определенной области, например, с нагревательными элементами, не следует использовать более 20 минут за раз.

При увеличении отека немедленно прекратите лечение.

Если тепловая терапия не помогла уменьшить боль или дискомфорт через неделю или боль усиливается в течение нескольких дней, запишитесь на прием к врачу.

Риски холодовой терапии

Если вы не будете осторожны, холодная терапия, применяемая слишком долго или слишком прямо, может привести к повреждению кожи, тканей или нервов.

Если у вас сердечно-сосудистые или сердечные заболевания, проконсультируйтесь с врачом перед применением холодовой терапии.

Если холодовая терапия не помогла при травме или отеке в течение 48 часов, позвоните своему врачу.

Знание, когда применять холодовую терапию, а когда тепловую, значительно повысит эффективность лечения. В некоторых ситуациях потребуется и то, и другое. Больные артритом, например, могут использовать тепло для уменьшения скованности суставов, а холод — для снятия отека и острой боли.

Если какое-либо лечение усиливает боль или дискомфорт, немедленно прекратите его.Если лечение не помогло при регулярном использовании в течение нескольких дней, вы можете записаться на прием к врачу, чтобы обсудить другие варианты лечения.

Также важно позвонить своему врачу, если в ходе лечения у вас появятся синяки или изменения кожи.

.