Однотрубная схема отопления: типы и схемы разводок (нижняя, верхняя), порядок монтажа в частном доме

Содержание

Однотрубная система отопления частного дома — схемы, варианты

 

Отопление с одним контуром привлекательно своей простотой и надежностью, поэтому хозяева загородных домов берутся за реализацию этого проекта без опасений получить отрицательный результат. Но существует одна оговорка: однотрубное отопление будет эффективным только в домах с небольшой отапливаемой площадью и с 1-3 этажами. Почему это условие рекомендуется соблюдать – расскажем ниже. Кроме того, для полного понимания, какое отопление частного дома вам подойдет лучше – однотрубное или двухконтурное-  необходимо заранее изучить устройство и схему разводки и подключения оборудования в один контур.

Блок: 1/4 | Кол-во символов: 611
Источник: https://gidpotrubam.ru/otoplenie/odnotrubnaya-sistema-otopleniya

Разделы статьи

Одноконтурная схема — устройство и принцип действия

Как работает отопление с одним контуром трубной разводки:

  1. Теплогенератор нагревает рабочую жидкость, и направляет ее в трубопровод системы отопления;
  2. По трубам теплоноситель подается в батареи, регистры или радиаторы;
  3. Рабочая жидкость протекает по радиаторам последовательно из первого во второй, из второго в третий, и т.д., пока из последнего радиатора снова не попадет в котел;
  4. После подогрева остывшей жидкости в котле теплоноситель снова направляется в систему отопления.

однотрубная система отопления

Устроенная по такой схеме однотрубная система отопления практически вечная, если переток воды по трубам организован по принципу гравитации – без насоса. В системе с естественной циркуляцией теплоносителя для работы системы необходимо только соблюдать некоторый уклон труб, и отопление будет работать в абсолютно автономном режиме. Если собирается принудительная магистральная система отопления частного дома своими руками, то в нее включается циркуляционный насос.

циркуляционный насос

Разница между этими двумя вариантами огромная: в первом случае поток рабочей жидкости будет медленным, нужно тщательно соблюдать все уклоны и повороты, необходимо размещать расширительный резервуар только в самой высокой точке системы, но такая схема работает самостоятельно и не требует электричества, контроля и регулировок. При работе насоса работа отопления упрощается: схема разводки может быть любой, так как насос протолкнет воду по любым лабиринтам, а расширительный бак можно врезать в трубу и закрытого типа, что позволяет устанавливать его в любой точке системы.

Самостоятельный монтаж однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией часто реализуется по схеме с верхней трубной разводкой. Упрощенно такая схема подключения однотрубной системы отопления частного дома выглядит, как последовательное включение оборудования, начиная от котла и заканчивая крайним в разводке радиатором, причем все приборы должны располагаться один ниже другого, чтобы вода имела физическую возможность создавать направленный поток. Преимущество в таком плане однотрубного отопления – отсутствие зависимости от электричества, бесшумность и, как следствие, надежность.

схема с верхней трубной разводкой

Принудительная однотрубная разводка требует включения насоса в трубу обратной подачи рабочей жидкости – между последним радиатором и котлом. Так как жидкость движется принудительно, никаких уклонов соблюдать не нужно, а за стравливанием воздуха и другими параметрами системы может следить автоматика, которую при подведенном электричестве организовать несложно.

Принудительная закрытая или открытая однотрубная система отопления эффективнее работает с нижней трубной разводкой, когда подающая труба проходит по периметру всех обогревательных приборов по полу. Достоинства такой схемы – возможность скрытой разводки и отсутствие вертикальных трубных стояков.

с нижней разводкой

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2828
Источник: https://gidpotrubam.ru/otoplenie/odnotrubnaya-sistema-otopleniya

Выбор отопительного котла

Водяное отопление по одноконтурной схеме предполагает проводить одну трубу, и такую небольшую нагрузку можно поддерживать котлом любого типа – электрическим, газовым, твердо- или жидкотопливным, комбинированным агрегатом. Поэтому выбор котла чаще всего зависит от доступности того или иного вида топлива в конкретном регионе.

Без подведенного газа из центрального газопровода проще и дешевле будет сделать отопление в частном доме на твердом топливе – дровах, угле, пеллетах.

отопительный котел

Электрический котел отопления – крайняя мера, при условии отсутствия газа или места для хранения большого объема дров или угля.

электрокотел

Геотермальные котлы и источники энергии на солнечных батареях мы пока не рассматриваем в силу их редкого использования и дороговизны приобретения и монтажа.

геотермальное отопление

Выбрав котле, необходимо определиться с его тепловой мощностью. Стандартная формула расчета – на 10 м2 отапливаемой площади нужно потратить 1 kW тепловой энергии. Дальше все просто: для расчета общей мощности котла необходимо перемножить длину и ширину здания, разделить результат на 10, умножить новый результат на 1 kW.

Пример: при габаритах дома 9 х 12 метров тепловую мощность котла получим так: ((12 х 9) / 10) х 1 kW = 10,8 kW. Но это – не окончательные цифры: к нашим 10,8 kW прибавьте до 20% запаса, когда котел отопления дома вынужден работать длительное время на полную мощность – при низких температурах или пристроенном помещении, которое раньше не входил в расчеты мощности. Конечный результат -12-14 kW.

Важно: Существует один небольшой нюанс, на который мало кто обращает внимание — в каком направлении будет перемещаться теплоноситель. Это будет видно на самом котле – вправо или влево смотрят входной (обратка) и выходной (подача) патрубки. Требуемое направление подключения определяется на месте установки котла своими руками, и никак иначе.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1854
Источник: https://gidpotrubam.ru/otoplenie/odnotrubnaya-sistema-otopleniya

Рекомендуем: Мужская мода 2020

Модная кожаная сумка и часы в подарок. Освободите свои карманы от ключей, телефонов и прочей мелочи. Лучшая цена для наших читателей на стильные мужские аксессуары. Жми на картинку прямо сейчас!

геотермальное отопление

Однотрубная вертикальная

Как еще можно отапливать однотрубной системой двухэтажные домовладения? Альтернатива действительно есть – это однотрубная вертикальная система отопления, которой пользуются многие люди, подыскивающие подходящую схему парового отопления в частном доме. Никаких сложностей в подобной схеме нет, нужно просто вывести подающую трубу с теплоносителем на второй этаж и подключить располагающиеся там батареи, после чего сделать отводы вниз, на первый этаж.

Достоинства и недостатки однотрубной вертикальной схемы

Как обычно, начнем с положительных черт:

Однотрубная вертикальная система отопления

В однотрубных вертикальных системах отопления теплоноситель проходит от радиатора на верхнем этаже к нижним этажам.

  • более выраженная экономия на материалах;
  • сравнительно одинаковая температура воздуха на первом и втором этажах;
  • простота реализации.

Список недостатков такой же, как и у предыдущей схемы. В него вошли потери тепла на последних радиаторах. А так как теплоноситель у нас подается через верхний этаж, то на первом этаже может быть прохладнее, чем на втором.

Экономия на материалах получается более чем солидной. Наверх у нас отправляется всего одна труба, от которой теплоноситель распределяется по всем радиаторам второго этажа (не последовательно). От каждого верхнего радиатора трубы спускаются к радиаторам на первом этаже, после чего попадают в одну общую обратную трубу. Таким образом, данная схема предполагает минимальное использование материалов.

Особенности монтажа однотрубной вертикальной системы

Однотрубная вертикальная система отопления

При монтаже вертикальной однотрубной системы вы получите столько цепочек, сколько радиаторов у вас будет располагаться на каждом этаже.

В предыдущей схеме газового отопления в частном доме трубы последовательно обходили радиаторы на первом и втором этажах. То есть у нас получались две параллельные цепочки, в каждой из которых включалось несколько радиаторов. В текущей схеме у нас тоже есть цепочки, но они вертикальные. Например, если на каждом этаже по четыре радиатора, то у нас получаются четыре цепочки, соединенные параллельно.

Данная схема предполагает одну цельную подающую трубу, проходящую по верхнему этажу. От нее делаются отводы к каждому радиатору. После прохождения верхних радиаторов теплоноситель поступает к нижним радиаторам, лишь после этого – в обратную трубу, проходящую по первому этажу.

Если в первом случае наибольшие тепловые потери наблюдались в дальних радиаторах первого и второго этажей, то в данной схеме будет прохладнее на первом этаже, так как часть тепла будет израсходована на втором этаже.

Однотрубная вертикальная схема отопления частного дома с газовым котлом может быть реализована без принудительной циркуляции теплоносителя. Все дело в том, что температура теплоносителя, поступающего к радиаторам второго этажа, одинаковая. Падение температуры наблюдается лишь на первом этаже. Но если мы дополним радиаторы перемычками-байпасами, то изменение температуры будет минимальным – им можно будет пренебречь.

Таким образом, данная схема, дополненная перемычками-байпасами, станет самой экономичной и недорогой среди любых других схем. Вместо газового котла может быть использован любой другой котел. Схема электрического отопления частного дома ничем не отличается от газового отопления (разве что типом котла).

Блок: 4/9 | Кол-во символов: 3260
Источник: https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/shemy-otopleniya-chastnogo-doma-svoimi-rukami

Монтаж отопления с однотрубной системой

Важный этап монтажа – это гидравлический расчет однотрубной системы отопления. В процессе расчета определяются диаметры труб на разных участках. Также производится расчет горизонтальной однотрубной системы отопления и вертикальной с учетом всех потерь давления на участках системы. Делается увязка параллельных приборных и других веток системы. Также осуществляется расчет однотрубной системы отопления потерь давления и расход носителя тепла.

Чтобы установить однотрубные системы водяного отопления, стоит начать с установки котла. Он должен размещаться на глубине, но не в подвале. Обычно делается углубление в полу. После котла при установке такой системы, как однотрубное отопление с нижней разводкой или верхней, делается дымоход. Соединяется с котлом дымоход гофрометаллической трубой. Обязательно следует правильно выбрать диаметр. Теперь основная труба подсоединяется к котлу для магистрали, диаметр ее равен порядка 25 миллиметра.

Обязательно следует помнить, что горизонтальная однотрубная система отопления или вертикальная подразумевает монтаж к котлу только металлических труб, так как другие материалы не способны будут выдержать высокую температуру нагревания. По этой причине и переходники здесь нецелесообразны.

Мембранный бак нужно ставить на высоте около 3-х метров. То есть, это – самая высокая точка в такой схеме, как вертикальная однотрубная система отопления или горизонтальная.

однотрубное отопление

Расширительный бачок должен находится в самой высокой точке системы отопления

Теперь делается установка труб и радиаторов. На этом же этапе ставятся и клапаны Маевского, а также краны. Радиаторы обычно ставят под окнами. Но между подоконником и батареей обязательно должно быть еще пространство. Трубы лучше делать без изгибов, так как вода может циркулировать не так легко.

Конечно же, при монтаже такой схемы, как однотрубная нижняя разводка системы отопления или нижняя, нужно смонтировать узел, который будет служить для наполнения водой системы, а также через него можно будет слить воду.

После того, как система готова – обязательно проверьте котел на исправность, лучше всего – в присутствии специалиста. Несмотря на некоторые недостатки однотрубной системы отопления, она широко применима в настоящее время.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 2334
Источник: https://otoplenie-doma.org/odnotrubnaya-sistema-otopleniya.html

Двухтрубная система с верхней разводкой

Двухтрубная система с верхней разводкой

В двухтрубной системе отопления с верхней разводкой расширительный бак ставится в самой верхней точке.

Эта двухтрубная схема очень похожа на предыдущую, только здесь предусматривается установка расширительного бачка в самой верхней части системы, например, на утепленном чердаке или под потолком. Оттуда теплоноситель спускается к радиаторам, отдает им часть своего тепла, после чего отправляется через обратную трубу в отопительный котел.

Для чего нужна такая схема? Она оптимальна в многоэтажных домах с большим количеством радиаторов. Благодаря этому достигается более равномерный прогрев, пропадает необходимость установки большого количества воздушных спускников – воздух будет удаляться через расширительный бак или через отдельный спускник, входящий в состав группы безопасности.

Достоинства и недостатки двухтрубной системы с верхней разводкой

Положительных черт очень много:

  • можно отапливать многоэтажные здания;
  • экономия на спускниках воздуха;
  • можно создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя.

Присутствуют и некоторые недостатки:

Трубы отопления в стене

Использование вертикальной разводки приведет к дополнительным трудностям при скрытом монтаже отопления.

  • повсюду видны трубы – такая схема не подойдет для интерьеров с дорогой отделкой, где элементы отопительных систем принято прятать;
  • в высоких домах необходимо прибегнуть к принудительной циркуляции теплоносителя.

Несмотря на минусы, схема остается довольно популярной и распространенной.

Особенности монтажа двухтрубных систем с верхней разводкой

Данная схема предусматривает отсутствие необходимости в расположении отопительного котла в самой нижней точке. Сразу после котла подающая труба отводится вверх, а в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Подача теплоносителя в радиаторы осуществляется сверху, поэтому здесь используется боковая или диагональная схема подключения радиаторов. После этого остывший теплоноситель отправляется в обратную трубу.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 1992
Источник: https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/shemy-otopleniya-chastnogo-doma-svoimi-rukami

Лучевая система с коллекторами

Лучевая система с коллекторами

Лучевая система отопления с использованием коллектора.

Это одна из самых современных схем, подразумевающая прокладку индивидуальной магистрали к каждому отопительному прибору. Для этого в системе устанавливаются коллекторы – один коллектор является подающим, а другой – обратным. От коллекторов к батареям расходятся отдельные прямые трубы. Такая схема позволяет обеспечить гибкую регулировку параметров отопительной системы. Также она дает возможность подключить к системе теплые полы.

Лучевая схема разводки активно используется в современных домах. Подающие и обратные трубы здесь могут прокладываться как угодно – чаще всего они идут в полах, после чего подходят к тому или иному отопительному прибору. Для регулировки температуры и включения/отключения отопительных приборов в доме устанавливаются небольшие распределительные шкафы.

Как утверждают специалисты-теплотехники, такая схема является идеальной, так как каждый отопительный прибор работает от собственной магистрали и почти не зависит от других отопительных приборов.

Достоинства и недостатки лучевых систем

Положительных качеств набралось много:

  • возможность полностью спрятать все трубы в стены и в полы;
  • удобная настройка системы;
  • возможность создания дистанционной раздельной регулировки;
  • минимальное количество соединений – они сгруппированы в распределительных шкафах;
  • удобно ремонтировать отдельные элементы, не прерывая работу всей системы;
  • почти идеальное распределение тепла.

Монтаж лучевой системы отопление

При монтаже лучевой системы отопления все трубы прячутся в полу, а коллекторы в специальном шкафу.

Есть и парочка недостатков:

  • высокая стоимость системы – сюда закладываются расходы на оборудование и расходы на монтажные работы;
  • трудность в реализации схемы в уже построенном доме – обычно эта схема закладывается еще на этапе создания проекта домовладения.

Если с первым недостатком еще приходится мириться, то от второго никуда не деться.

Особенности монтажа лучевых систем отопления

На этапе создания проекта предусматриваются ниши для прокладки отопительных труб, указываются точки монтажа распределительных шкафов. На определенном этапе строительства прокладываются трубы, устанавливаются шкафа с коллекторами, монтируются отопительные приборы и котлы, производится тестовый запуск системы и ее проверка на герметичность. Лучше всего доверить всю эту работу профессионалам, так как эта схема является самой сложной.

Несмотря на всю сложность, лучевая система отопления с коллекторами является одной из самых удобных и эффективных. Она используется не только в частных домах, но и в других постройках, например, в офисных.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 2641
Источник: https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/shemy-otopleniya-chastnogo-doma-svoimi-rukami

Кол-во блоков: 8 | Общее кол-во символов: 15520
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

  1. https://otoplenie-doma.org/odnotrubnaya-sistema-otopleniya.html: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 2334 (15%)
  2. https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/shemy-otopleniya-chastnogo-doma-svoimi-rukami: использовано 3 блоков из 9, кол-во символов 7893 (51%)
  3. https://gidpotrubam.ru/otoplenie/odnotrubnaya-sistema-otopleniya: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 5293 (34%)

 Однотрубная система отопления частного дома своими рукой системы отопления

Однотрубная система отопления существует как альтернатива двухтрубной. Имея сопоставимую эффективность, разводка теплоносителя по единственной трубе является более экономичным вариантом, поскольку появляется возможность экономии на трубах и фитингах. Для самостоятельного расчета и сборки подобного отопления следует тщательно изучить принципы действия и способы монтажа его составных элементов.

Особенности однотрубной системы отопления

однотрубная система с обраткой

Однотрубная система отопления фактически представляет собой замкнутое кольцо труб, по которым циркулирует теплоноситель. Помимо собственно труб, в отопительной магистрали присутствуют два основных элемента: котел и радиаторы отопления. Кроме того, в систему включается коллектор, запорно-регулирующая арматура, группа безопасности, расширительный бак и т.п. вспомогательное оборудование.

Нагретая котлом вода поступает в магистраль и подается на первый радиатор отопления. Выйдя из него, вода по магистрали подается на второй радиатор отопления и т.д. из последнего радиатора теплоноситель по обратной трубе возвращается в котел и цикл повторяется.

Поскольку в каждом из радиаторов за счет интенсивного теплообмена происходит понижение температуры теплоносителя, нагрев последнего радиатора будет минимальным, тогда как первый радиатор может иметь ту температуру, на которую выставлен котел.

Данный момент является главной особенностью однотрубных систем. При альтернативной двухтрубной схеме теплоноситель почти без потери температуры распределяется по подающей трубе, от которой через ответвления происходит забор воды на радиаторы. Поэтому температура каждого из радиаторов будет почти одинаковой. Появление некоторой разницы возможно лишь при большой длине магистрали.

Решить проблему недостаточного нагрева последнего радиатора в кольце однотрубной системы можно тремя способами:

как решить проблему неравномерного нагрева

  1. Повысить температуру нагрева воды. Этот способ наиболее прост в реализации, однако на практике применяется крайне редко по причине увеличения расходов на энергоносители. Кроме того, может возникнуть проблема перегрева первых радиаторов в системе.
  2. Увеличить тепловую мощность оконечных отопительных приборов. Достигается это увеличением количества секций, что влечет за собой ощутимое удорожание всей конструкции.
  3. Включение в систему циркуляционного насоса. При интенсивном кругообороте теплоносителя он не успевает полностью отдавать энергию в первых радиаторах и подается горячим даже на последние теплообменники. Данный способ наиболее распространен, т.к. небольшие затраты на циркуляционный насос полностью окупаются возможностью не увеличивать интенсивность работы котла и обойтись без мощных радиаторов в последних по кольцу теплообменниках.

Однотрубная схема отопления обладает следующими преимуществами перед альтернативными схемами:

  • значительное сокращение расхода труб и комплектующих, что намного уменьшает стоимость всей сборки;
  • возможность подключать отопительные приборы как последовательно, так и параллельно;
  • можно направить теплоноситель таким образом, чтобы сначала он поступал в помещения с наибольшими теплопотерями.

Вместе с тем, однотрубным вариантам присущи и некоторые недостатки:

  • длительный прогрев всего объема теплоносителя после холодного запуска;
  • если дом имеет два или более этажа, то отопительную систему будет довольно сложно сбалансировать. Верхние этажи всегда будут прогреваться эффективнее, чем нижние.
  • при необходимости ремонта одного участка придется выключать всю систему.

Виды

Основной признак, по которому могут различаться однотрубные варианты отопления, это схема циркуляции теплоносителя.

Вертикальная схема

вертикальная система

Ее особенностью является применение вертикальных стояков и возможность установки в многоэтажных домах. При этом теплообменники отопления подключаются последовательно, начиная с верхнего этажа. Кроме того, наличие вертикального стояка позволяет организовать самотечную сборку, не требующую применения циркуляционного насоса.

Теплоноситель здесь будет приходить в движение, стекая под воздействием гравитации по имеющим некоторый наклон горизонтальным участкам труб. Кроме того, теплоноситель дополнительно будет двигать сила, возникающая в вертикальных стояках за счет разности в плотности теплоносителя с разной температурой.

Горизонтальная

 

Применяется лишь в одноэтажных домах. Может быть как самотечной, так и с принудительной циркуляцией. Все радиаторы отопления в горизонтальных системах подключаются параллельно. Возможно создание схем с несколькими петлями, подключаемыми через коллектор.

Кроме того, существует вариант однотрубного отопления, в котором теплоноситель проходит не только через радиатор, но и параллельно через трубу небольшого диаметра.

Это позволяет создавать более длинные петли за счет более эффективного распределения тепла по всей длине отопительной магистрали. Называется такая схема «ленинградка».

Способы подключения радиаторов

Большинство моделей радиаторных сборок позволяют выполнить подключение двумя из конструктивно предусмотренных точек: вверху и внизу по бокам радиатора.

Существует несколько основных типов подключения:

  • диагональный, когда подающая труба включается в верхний вход на одной стороне обогревателя, а отводящая – в нижний с противоположной стороны. Это наиболее эффективный способ;
  • боковой, при котором теплоноситель подается и выводится через пару отверстий, находящихся с одной стороны теплообменника;
  • нижний, когда вода поступает и в выводится из радиатора через нижнюю пару отверстий;
  • одноточечное подключение. Применяется лишь в крайних случаях, когда нет возможности развести к радиатору вторую трубу. Для такого подключения специальные инжекторные узлы подключения, в которых заходящие в отверстие радиатора патрубки имеют различную длину.

Технология монтажа

Последовательность действий при сборке однотрубной системы разделяется на несколько этапов:

    • установка котла. В зависимости от его типа и конструкции, установка может производиться либо на стену, либо на пол. В любом случае, должны быть соблюдены все правила пожарной безопасности;

монтаж котла

    • монтаж группы безопасности, состоящей из предохранительного клапана, воздухоотводчика и манометра. Предохранительный клапан обеспечивает сброс теплоносителя при повышении его давления в системы выше установленной нормы. Воздухоотводчик в автоматическом режиме удаляет из магистрали отопления воздух. Манометр отображает фактическое давление в трубах. Устанавливать группу безопасности следует сразу же после котла. Устанавливать отсекающие краны между котлом и группой безопасности категорически запрещено;

монтаж группы безопасности

    • сборка трубопровода. Для самотечной однотрубной схемы после котла группы безопасности должна следовать вертикальная колонна из труб большего диаметра, чем в основной магистрали. Горизонтальная часть магистрали должна иметь непрерывный уклон в несколько градусов. Трубы могут быть либо целиком металлическими, либо металлопластиковыми, либо армированными полипропиленовыми;

сборка труб

    • в определенных проектом местах монтируются радиаторы. Чаще всего для этого применяются крепежные кронштейны, закрепляемые на стене. При диагональном подключении имеет смысл организовать уклон в один-два градуса в сторону слива. Неиспользуемые отверстия закрываются заглушками, в одно из них устанавливается кран-маевского для сгона воздушных пробок;

монтаж батарей

    • к выходу последнего в кольце подключается труба обратки, подаваемая на вход котла;

монтируется труба обратки

    • в обратку через тройник врезается расширительный бак. Его емкость подбирается в зависимости от вида объема циркулирующего теплоносителя. Для воды следует выбирать модели баков емкостью порядка 10% от залитого в трубы объема. Для незамерзайки бак должен иметь емкость 20-25% от используемого объема;

расширительный бачок

  • при необходимости на обратку циркуляционный насос. Мощность насоса выбирается индивидуально, исходя из объема и особенностей имеющейся сборки. Использовать насосы с избыточной мощностью не рекомендуется, поскольку это не улучшит работу отопления, но приведет к его завоздушиванию и появлению шума;
  • через тройник в самой нижней части трубы-обратки подсоединяется сгон с краном для слива теплоносителя.

краны водослива

Технология системы

Характерные особенности однотрубных систем вытекают из их кольцевой схемы и последовательного прохождения теплоносителя через радиаторы. Прежде всего, это неизбежный факт, что температура последнего обогревателя и обратки всегда будет намного ниже, чем в радиаторе первом.

Прочие особенности наиболее явно проявляются в самотечных конструкциях.

  1. Расширительный бак должен устанавливаться не на обратке, а в самой верхней точке вертикальной колонны после котла. При этом бак может быть открытого типа.
  2. Входное отверстие котла должно располагаться как можно ниже. В идеале – ниже уровня пола.
  3. Вся магистраль после вертикальной колонны должна иметь непрерывный уклон. Возвышающийся участок трубопровода может остановит работу системы из-за скапливающегося воздуха и нарушения стока воды под действием гравитации.

Поэтому еще на этапе планирования следует учесть все эти особенности.

Отзывы

В сети можно встретить множество отзывов об опыте эксплуатации однотрубных систем отопления. Вот наиболее характерные из них:

Надежда, Нижний Новгород

Используем такой систему несколько лет. Привлекает возможность самостоятельно регулировать температуру. Из неудобств лишь то, что при сильных морозах из открытого расширительного бака начинает испаряться вода. Поэтому периодически приходится ее подливать.

Роман, Пенза

Система не вызывает никаких проблем ходе эксплуатации. Использую тосол в качестве теплоносителя. Чтобы в случае возможного ремонта не пришлось его сливать целиком, радиаторы подключил на «американки» и поставил краны.

Однотрубное отопление: видео

В данном ролике можно представлен процесс сборки однотрубного отопления в коттедже

Как следует из отзывов и самой сути работы системы отопления по однотрубной схеме, подобное решение может стать неплохим вариантом для небольшого дома.

Минимальный расход материала, возможность отказа от энергозависимых циркуляционных насосов и при этом хорошая тепловая эффективность, все это делает однотрубное отопление очень привлекательным для владельцев загородной недвижимости.


Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

Что такое однотрубная система отопления, каков порядок ее укладки и схема работы

Однотрубная система отопления

Однотрубная система отопленияПри подготовке отопительной системы в частном доме часто возникает вопрос: какую систему отопления выбрать? Среди схем отопления выделяют: двухтрубная и однотрубная. Самостоятельно проще собрать однотрубную систему, такая схема самая простая и надежная, к тому же понадобится минимальный ассортимент запорной арматуры. Итак, при создании такой отопительной схемы используется котел, трубы и в качестве наполнителя системы — вода.

Принцип работы однотрубной системы

Фото радиатора с однотрубной системой отопления

Фото радиатора с однотрубной системой отопленияЦентральным местом в сборке конструкции является котел (газовый или твердотопливный), он осуществляет подогрев теплоносителя (воды) и он поступает в радиаторы отопления. Двигаясь по ним, температура теплоносителя снижается и по обратной трубе он возвращается в котел. И цикл опять повторяется.

При сборке данной системы следует понимать, что, попадая в первый радиатор, температура теплоносителя имеет высокий показатель, далее он попадает во второй, в третий и т. д. Попав в последний радиатор, температура находится в пределах 40−50°С, а при такой температуре помещение не прогреть.

Преодолеть такие колебания поступающей воды можно двумя способами:

  • Увеличивать теплоемкость последних радиаторов, тем самым повышается его теплоотдача;
  • Либо повышать температуру выходящей воды из котла.

Указанные способы сами по себе затратные и экономически не выгодные, они ведут к удорожанию системы отопления.

Существует и другой более экономный способ распределения горячей воды по трубам:

  • Установить циркуляционный насос, который будет увеличивать скорость движения воды по трубам и эффективность системы значительно повысится. Такие устройства питаются от сети электропитания и для загородных поселков, где довольно часты случаи отключения они не являются хорошим вариантом.
  • Предусмотрительная установка разгонного коллектора — высокой прямой трубы, вода, проходящая по ней, набирает скорость и по радиаторам продвигается быстрее.

Монтаж коллектора тоже имеет свои особенности. При проведении отопительной системы в одноэтажном доме, где потолки не очень высокие — он работать не будет, и все усилия по его установке будут напрасными, это касается высоты менее 2,2 метра.

Однотрубное отопление

Однотрубное отоплениеПри обустройстве отопительной системы в двухэтажном доме, такая особенность автоматически отпадает. Коллектор — ровная прямая труба, отходящая от котла и поднятая до самой верхней точки водоотдачи. Чем выше будет она поднята, тем бесшумнее и эффективнее будет функционировать — скорость движения воды будет достаточной для быстрого протока по трубам.

К верхней точке следует подключить и расширительный бачок. Он применяется в качестве стабилизатора и контролирует увеличение объема теплоносителя. Увеличенный, при нагреве, объем воды попадает в расширительный бачок и решается проблема перелива, при понижении температуры объем воды уменьшается и опускается в систему.

Специфика такой конструкции заключается в том, что однотрубная система не имеет трубы обратного действия, по которой бы вода возвращалась к котлу. Обраткой при такой разводке считают вторую половину магистральной и единственной трубы.

Положительные стороны однотрубной системы

Преимущества однотрубной системы отопления:

  1. Один контур системы располагается по всему периметру помещения и может пролегать не только в помещении, но и под стенами.
  2. При укладке ниже уровня пола необходимо выполнить теплоизоляцию труб во избежание теплопотерь.
  3. Такая система позволяет производить прокладку труб под дверными проемами, таким образом, снижается материалоемкость и, соответственно, себестоимость конструкции.
  4. Поэтапное подключение отопительных приборов позволяет подключить к разводной трубе все необходимые элементы отопительной цепи: радиаторы, полотенцесушители, теплый пол. Степень нагрева радиаторов можно регулировать методом подключения к системе — параллельно либо последовательно.
  5. Однотрубная система позволяет устанавливать несколько видов отопительных котлов, например, газового, твердотопливного или электрокотла. При возможном отключении одного можно сразу подключить второй котел и система будет и дальше продолжать отапливать помещение.
  6. Очень важная особенность такой конструкции — возможность направлять движение потока теплоносителя в том направлении, которое будет наиболее выгодным для жителей этого дома. Сначала направить движение горячего потока в северные комнаты или расположенные с подветренной стороны.

Минусы однотрубной системы

При наличии большого количества преимуществ однотрубной системы, следует отметить и некоторые неудобства:

  • При длительном простое системы — долгий ее запуск.
  • При монтаже системы на двухэтажном доме (и более) подача воды в верхние радиаторы происходит очень высокой температуры, в нижние же — низкой. Отрегулировать и сбалансировать систему при такой разводке очень тяжело. Можно устанавливать ни нижних этажах большее количество радиаторов, но это повышает себестоимость и выглядит не очень эстетично.
  • При наличии нескольких этажей или уровней — отключить один нельзя, поэтому при проведении ремонтных работ приходится отключать все помещение.
  • При потере уклона в системе могут периодически возникать воздушные пробки, что снижает теплоотдачу.
  • Высокие теплопотери в процессе эксплуатации.

Особенности монтажа однотрубной системы

Система отопления однотрубная

Система отопления однотрубнаяПри монтаже следует знать некоторые особенности строения системы и строго их соблюдать.

  • Монтаж отопительной системы начинается с установки котла;
  • На всем протяжении магистрали должен быть выдержан уклон не менее 0,5 см на 1 п. м. трубы. При несоблюдении такой рекомендации на приподнятом участке буде скапливаться воздух и препятствовать нормальному течению воды;
  • Для освобождения от воздушных пробок на радиаторах применяются краны Маевского;
  • Перед подключаемыми отопительными приборами следует устанавливать запорные краны, в случае ремонта устройства не понадобиться сливать воду из всей системы или при необходимости, есть возможность немного отрегулировать температурный режим системы;
  • Кран слива теплоносителя устанавливается в самой нижней точке системы и служит для частичного, полного слива или заполнения;
  • При устройстве гравитационной системы (без насоса), коллектор должен быть на высоте не менее 1,5 метров от плоскости пола;
  • Поскольку вся разводка выполнена трубами одинакового диаметра, их следует надежно крепить к стене, не допуская возможных прогибов, чтобы не скапливался воздух;
  • При подключении циркуляционного насоса в сочетании в электрокотлом, их работа должна быть синхронизирована, котел — не работает, насос — не работает.

Установлен циркуляционный насос должен быть всегда перед котлом, учитывая его специфику — он нормально работает при температуре не выше 40 градусов.

Разводка системы может выполнять двумя способами:

  • Горизонтальная
  • Вертикальная.

При горизонтальной разводке используется минимальное количество труб, и подключение приборов выполняется последовательно. Но такому способу подключения свойственны воздушные пробки, и отсутствует возможность регулирования теплопотока.

При вертикальной разводке трубы прокладываются по чердачному помещению и от центральной магистрали отходят трубы, ведущие к каждому радиатору. При такой разводке вода поступает к радиаторам одинаковой температуры. Свойственна вертикальной разводке такая особенность — наличие общего стояка для целого ряда радиаторов, вне зависимости от этажа.

Ранее эта система отопления была очень популярна, ввиду экономичности и простоты монтажа, но постепенно, учитывая, возникающие нюансы во время эксплуатации, стали от нее отказываться и в данный момент она очень редко применяется для отопления частных домов.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

🔧 Однотрубная система отопления частного дома: нюансы, материалы, монтаж

Настало время задуматься на тему отопления частного дома. Однотрубная система – это самый распространённый вариант, который успешно эксплуатируется в большинстве загородных домовладений. Как она устроена, какие материалы потребуются для её монтажа, и о каких нюансах стоит помнить – в этом обзоре от редакции HouseChief.

Однотрубная система отопления – самая простая и эффективная , проверенная временем и опытомФОТО: techno-comf.ruОднотрубная система отопления – самая простая и эффективная , проверенная временем и опытом
ФОТО: techno-comf.ru

Читайте в статье

В общих чертах: как устроена однотрубная система отопления частного дома

Причина популярности такой системы – надёжность и экономичность в эксплуатации. Причём однотрубный принцип заставляет теплоноситель постоянно циркулировать по помещениям дома. Этим теплоносителем может быть обычная вода, воздух, пар или антифриз.

Чаще всего в таких системах встречается именно вода – дешёвый и надёжный теплоноситель, объём которого можно без проблем пополнять при необходимостиФОТО: realwire.comЧаще всего в таких системах встречается именно вода – дешёвый и надёжный теплоноситель, объём которого можно без проблем пополнять при необходимости
ФОТО: realwire.com

Принцип работы однотрубного отопления заключается физическом свойстве воды расширяться при нагревании, а также на естественной гравитации, заставляющей жидкость двигаться сверху вниз. Всё это позволяет горячей воде путешествовать по системе, нагревая радиаторы, а потом остывшая влага возвращается к котлу, и весь процесс повторяется снова.

 Из каких конструкционных элементов состоит такая система

Отопление частного дома, вне зависимости от его архитектурных особенностей и площади, состоит из следующих элементов:

  • из котла – источника тепловой энергии. Котёл может работать на разных видах топлива: от дров до электричества;
  • из радиаторов – обычных батарей или водяных контуров под полом;
  • из насоса или разгонного участка, в зависимости от принципа циркуляции теплоносителя – естественной или принудительной;
  • из труб и узлов соединения, обеспечивающих циркуляцию теплоносителя по помещениям.

Два вида однотрубной системы: как выбрать

Есть два вида отопительного механизма: открытый и закрытый.

Открытый и закрытый вариант предполагает использование расширительного бака для компенсации чрезмерного давления, вызванного расширением теплоносителя при нагреве.

В открытой системе бак устанавливается в наивысшей точке магистрали сразу за котломФОТО: openstroi.ruВ открытой системе бак устанавливается в наивысшей точке магистрали сразу за котлом
ФОТО: openstroi.ru

При избыточном давлении излишки воды сливаются в канализационную систему. Обычно такие баки в загородных домовладениях ставят на чердаках или мансардах. Для облегчения обслуживания такой ёмкости, её снабжают клапаном-поплавком, который регулирует уровень жидкости.

У открытой системы есть свои недостатки, о которых необходимо обязательно помнить: бак требуется постоянно пополнять, трубы и приборы при таком режиме эксплуатации быстрее ржавеют. В этом варианте нельзя использовать антифриз в качестве теплоносителя.

С другой стороны, вам не нужно будет беспокоиться об опасности разрыва труб из-за высокого давления. Даже при небольших неполадках такая система будет продолжать работать, давая вам возможность выбрать подходящее время для ремонта.

Закрытая система тоже использует расширительный бак, но его конструкция и место расположения совсем иные.

В этом варианте бак герметичен, а его конструкция включает внутреннюю мембрану, которая регулирует давление.  При аварийном повышении давления бачок стравливает лишний воздухФОТО: glavsantex.ruВ этом варианте бак герметичен, а его конструкция включает внутреннюю мембрану, которая регулирует давление.  При аварийном повышении давления бачок стравливает лишний воздух
ФОТО: glavsantex.ru

Расположить такой бак можно не только в верхней точке, но, в принципе, в любом месте, что очень удобно для обслуживания. Чаще всего владельцы выбирают точку в нижней части магистрали перед котлом.

Такая система практически не требует вашего внимания, нет необходимости периодически подливать воду.

Какой тип циркуляции выбрать

И снова выбор стоит между двумя вариантами: принудительной и естественной циркуляцией.

Естественная циркуляция будет работать при любых обстоятельствах, в том числе при отключении электричества. Это примитивная схема, в которой движение теплоносителя обеспечивает разгонный участок магистрали, расположенный под наклоном в верхней части.

Горячая вода поднимается от котла вверх и под влиянием гравитации устремляется к радиаторами, расположенным внизу магистралиФОТО: greypey.ruГорячая вода поднимается от котла вверх и под влиянием гравитации устремляется к радиаторами, расположенным внизу магистрали
ФОТО: greypey.ru

Если в доме верхняя разводка к радиаторам, то достаточно просто плавного поворота трубопровода, а при горизонтальной разводке дополнительно устанавливается разгонный коллектор, имеющий высоту не меньше полутора метров от первой батареи.

К сведению! Диаметр труб в разгонном участке должен быть больше, чтобы обеспечить успешную работу естественной циркуляции.

Важно отметить, что для такого типа циркуляции важно правильно подобрать сечение трубопровода для магистрали и количество радиаторов. Также придётся отказаться от части запорных механизмов, что может усложнить ремонтные работы.

Принудительная система даёт возможность использовать тонкие  аккуратные трубы и произвольное количество радиаторов со сложной схемой разводкиФОТО: greypey.ruПринудительная система даёт возможность использовать тонкие  аккуратные трубы и произвольное количество радиаторов со сложной схемой разводки
ФОТО: greypey.ru

Её главный недостаток – энергозависимость. Насос можно поставить в любом месте трубопровода, поэтому, если не хотите слушать постоянный шум – выбирайте подвал или пристройку. При таком решении, каждый радиатор можно оснастить системой регулирования, контролируя температуру в каждом помещении по отдельности даже в двухэтажном доме.

О достоинствах и недостатках однотрубной отопительной системы

Главная причина популярности однотрубного отопления кроется в том, что для её монтажа нет необходимости привлекать профессионалов. Установить такой контур в состоянии сами владельцы жилья, тем более, что современные приборы и трубы можно соединить и без сварочных работ, используя герметичные фитинги.

Сама по себе однотрубная система гидравлически устойчива, имеет легко заменяемые детали и требует минимального количества коммуникаций, что не портит интерьерФОТО: narodna-pravda.uaСама по себе однотрубная система гидравлически устойчива, имеет легко заменяемые детали и требует минимального количества коммуникаций, что не портит интерьер
ФОТО: narodna-pravda.ua

Такой механизм позволяет быстро и эффективно прогревать помещения, а также использовать минимальное количество теплоносителя.

С помощью запорных элементов однотрубную систему можно отрегулировать под собственный режим для каждой из комнат дома.

Этот тип отопления без проблем подключается к приборам контроля умного дома.

Главным недостатком однотрубного механизма является неравномерный прогрев радиаторовФОТО: pbs.twimg.comГлавным недостатком однотрубного механизма является неравномерный прогрев радиаторов
ФОТО: pbs.twimg.com

Чем дальше радиатор от котла – тем меньше тепла он получает. Так что такие системы лучше работают в домах с небольшой жилой площадью. Чтобы компенсировать этот недостаток, в удалённых комнатах устанавливают большее количество радиаторов и стараются расположить контур так, чтобы первым на очереди движения теплоносителя были помещения, в которых особенно важен температурный режим, например, детская комната и спальня.

Некоторые нюансы проектирования однотрубного контура

Проектирование отопления требует учитывать все особенности дома, включая количество этажей, площадь и расположение комнат. Чем меньше дом – тем проще подготовить эффективную схему. Небольшим дачным домикам достаточно пары-тройки радиаторов и самотёчного контура.

Для больших домов проще продумать контур с принудительной циркуляциейФОТО: termoresurs.ruДля больших домов проще продумать контур с принудительной циркуляцией
ФОТО: termoresurs.ru

Подключение радиаторов к контуру может быть нижним, боковым или диагональным. Самым эффективным считается диагональное подключение, обеспечивающее минимальные потери тепловой энергии.

Вариант бокового подключения гарантирует равномерный прогрев всего радиатора. При таком соединении подводящий и отводящий патрубки находятся с одной стороны радиатора.

Нижнее подключение не так распространено, как первые два. Оно оправдано в том случае, если есть необходимость спрятать трубы под полом. Но нужно помнить, что такая схема – самая неэффективнаяФОТО: santehnika-nk.ruНижнее подключение не так распространено, как первые два. Оно оправдано в том случае, если есть необходимость спрятать трубы под полом. Но нужно помнить, что такая схема – самая неэффективная
ФОТО: santehnika-nk.ru

Как подобрать оборудование для однотрубной системы

Важно правильно подобрать материалы и оборудование для создания эффективного контура.

Котёл

Котёл подбирают по мощности, она должна быть достаточной для обогрева всех помещений дома, но не чрезмерной, иначе расходы будут неоправданными.

Тип котла зависит о того, какое топливо более доступно для использованияФОТО: modernsys.com.uaТип котла зависит о того, какое топливо более доступно для использования
ФОТО: modernsys.com.ua

Мощность котла можно рассчитать калькулятором ниже. Он учитывает много дополнительных параметров, например, материал стен, количество дверных и оконных проёмов и тому подобное. Но если вы хотите произвести предварительный расчёт, то возьмите за основу простую формулу, по которой на обогрев одного квадратного метра жилого помещения необходимо 100 Вт тепловой энергии.

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности котла

Радиаторы

Современные производители предлагают широкий ассортимент радиаторов: от винтажных чугунных до современных биметаллических моделей. Выбор в этом случае зависит от ваших финансовых возможностей и планов относительно дизайна интерьера.

Следует только упомянуть, что стабильной популярностью пользуются недорогие алюминиевые модели с высокой теплоотдачей и продолжительным сроком эксплуатацииФОТО: klimatstandart.comСледует только упомянуть, что стабильной популярностью пользуются недорогие алюминиевые модели с высокой теплоотдачей и продолжительным сроком эксплуатации
ФОТО: klimatstandart.com

Трубы

Для создания контура используют традиционные стальные трубы или современные металлопластиковые варианты. Стальные считаются более прочными, но они подвержены коррозии и более сложны в монтаже. Можно использовать изделия из нержавейки, но такой контур обойдётся вам в значительную сумму. К тому же, его монтаж точно потребует сварщика с профессиональным оборудованием.

Самыми дорогими являются медные трубы, их выбирают за эстетичный вид и необычайную стойкость к высокому давлениюФОТО: images.assettype.comСамыми дорогими являются медные трубы, их выбирают за эстетичный вид и необычайную стойкость к высокому давлению
ФОТО: images.assettype.com

Металлопластиковая магистраль не подвержена коррозии. Она легко монтируется на современные фитинги без помощи профессионального инструмента. Эти трубы можно изгибать при необходимости, чего не скажешь о полипропиленовых изделиях. Последние необходимо соединять методом особой сварки.

Насос

Мощность циркуляционного насоса не является решающим фактором выбора. Такие приборы не потребляют много энергии, так что более важным моментов является производительность и уровень производимого давления.

Проще говоря, на какую высоту способен этот насос поднимать воду в контуре, с какой скоростью перемещать теплоноситель по системеФОТО: stroy-podskazka.ruПроще говоря, на какую высоту способен этот насос поднимать воду в контуре, с какой скоростью перемещать теплоноситель по системе
ФОТО: stroy-podskazka.ru

Эти расчёты лучше доверить профессионалам, так как они включают множество переменных, в том числе – сопротивление фитингов. Для усреднённого расчёта можно взять соотношение в 150 Па/м на 1 погонный метр трубопровода или использовать наши удобные калькуляторы ниже.

Калькулятор расчета напора циркуляционного насоса
Калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Расширительный бак

Тип расширительного бачка зависит от того, какой вид контура вы выбрали: открытый или закрытый. Для открытых систем можно использовать в качестве расширительной ёмкости бидоны, бочки или канистры.

Закрытые бачки бывают разного объёма, обратите на это внимание. Чем больше ваш контур – тем крупнее потребуется бачокФОТО: surejust.co.ukЗакрытые бачки бывают разного объёма, обратите на это внимание. Чем больше ваш контур – тем крупнее потребуется бачок
ФОТО: surejust.co.uk

Калькулятор расчета необходимого объема расширительного бака

закрытая горизонтальная система отопления двухэтажного и одноэтажного дома, как сделать расчет, фото и видео инструкции

Содержание:

1. Как сделать однотрубную систему отопления: устройство и элементы

2. Схема однотрубного отопления частного дома: варианты подключения

3. Материалы для проведения однотрубной отопительной системы

4. Порядок выполнения монтажных работ

Однотрубная горизонтальная система отопления считается самой простой и экономичной, но для проявления этих свойств необходимо правильно собрать и установить систему, для чего потребуется схема однотрубного отопления частного дома. В однотрубной системе, в отличие от двухтрубной, отсутствует разделение на прямую и обратную магистраль. Для работы такой системы используется замкнутый контур, которой проходит через дом по заранее рассчитанному пути, а отопительные элементы врезаются в трубу в нужных местах. 


отопление однотрубное двухэтажного дома

Однотрубная система отопления одноэтажного дома имеет большое количество плюсов, за которые и ценится владельцами частных домов:
Правильная настройка радиаторов в сочетании с грамотно установленной системой трубопроводов даст возможность максимально эффективно обогреть весь дом. 

Как сделать однотрубную систему отопления: устройство и элементы

В состав системы входят следующие элементы: котел, магистральный трубопровод, радиаторы, расширительный бачок, помпы или насосы, обеспечивающие перемещение теплоносителя. Кроме того, замкнутый контур подразумевает возможность естественной циркуляции. В этом случае вода двигается за счет разницы плотности при изменении температуры: нагретая в системе вода вытесняется тяжелой холодной водой, из-за чего попадает в стояк.

Из стояка горячая вода разносится по всей системе, попадая в радиаторы и тем самым обеспечивая обогрев помещений. Для функционирования естественной системы циркуляции трубопроводы должны быть расположены с постоянным уклоном, составляющим не менее 3-5 градусов.


Такое правило далеко не всегда выполнимо, поскольку при таком уклоне перепад высоты на один метр трубопровода будет доходить до нескольких сантиметров. 

Для осуществления принудительной циркуляции используется насос, расположенный на обратной стороне контура непосредственно перед входом в котел. Такой насос создает давление, необходимое для перемещения жидкости с заданной скоростью. Использование циркуляционного насоса тоже подразумевает создание уклона трубопровода, но его в таком случае можно снизить до 0,5-1 градуса. 


однотрубная система отопления одноэтажного дома


Чтобы вода не застаивалась в системе при отсутствии электричества, в комбинированных системах или системах с принудительной циркуляцией устанавливается разгонный коллектор, который поднимает жидкость на определенную высоту. Как правило, верхняя точка коллектора является местом присоединения расширительного бачка, который позволяет регулировать давление в системе и может предотвратить разрыв труб при слишком большом расширении жидкости. 

Схема однотрубного отопления частного дома предусматривает наличие закрытых расширительных бачков, которые не дают возможности теплоносителю контактировать с воздухом. Такой бачок оборудован встроенной мембраной, которая с одной стороны прижимается воздухом, а с другой стороны – теплоносителем. Установка подобных устройств возможна на любом участке системы. 


закрытая однотрубная система отопления

Расширительные бачки открытого типа гораздо удобнее в использовании, но очень требовательны к месту установки. Так, установка такого приспособления возможна исключительно в высшей точке отопительной системы, а доступ воздуха к теплоносителю может привести к появлению преждевременных неполадок, поскольку в таком случае система будет подвержена коррозийному влиянию. Перед установкой необходимо провести расчет однотрубной системы отопления.  Читайте также: «Какая схема однотрубной системы отопления лучше – виды и особенности».

Детали системы устанавливаются по следующему алгоритму:

  1. Отопительный котел.
  2. Разгонный коллектор, оборудованный ответвлением для расширительного бачка.
  3. Трубопровод, установленный с уклоном. Обязательно проведение контура в жилые помещения.
  4. Отопительные элементы.
  5. Циркуляционный насос. 

Схема однотрубного отопления частного дома: варианты подключения

Существует две схемы установки радиаторов: простая и «Ленинградка». 

Простая схема характеризуется наличием минимума элементов и деталей. Подключение радиатора осуществляется на входе и выхода трубопровода. Если система заполнена теплоносителем, то регулировка и отключение отдельного радиатора невозможна (прочитайте также: «Схема подключения отопления в частном доме — рассмотрим возможные варианты»).


Такая схема отличается дешевизной, но использовать ее можно только в небольших домах, поскольку данная система отличается неравномерным прогревом и низким КПД. 

Ленинградская система отопления частного дома отличается от простой схемы в лучшую сторону. С обеих сторон от радиатора устанавливаются краны, которые позволяют выключать радиаторы поодиночке (подробнее: «Отопление ленинградка: схема»). В обход радиатора устанавливается байпас, оборудованный специальным краном, который позволяет пустить теплоноситель прямо в радиатор. Эта схема обладает гораздо лучшими характеристиками, но ее установка обойдется дороже. 

Материалы для проведения однотрубной отопительной системы

Закрытая однотрубная система отопления предусматривает наличие следующих элементов:

  • отопительный котел;
  • расширительный бачок;
  • насос;
  • магистральные трубы диаметров 25 мм и радиаторные диаметром 20 мм;
  • фитинги для соединения трубопровода и радиаторов;
  • соответствующие радиаторы. Расчет подходящих вариантов радиаторов должен осуществляться еще до установки системы;
  • краны Маевского, которые дают возможность выпускать воздух из каждого радиатора. 

Кроме того, при установке «Ленинградки» необходимо по два перекрывающих крана на радиаторы и по одному – на все обходные линии. Читайте также: «Отопление Ленинградка в двухэтажном доме».


как сделать однотрубную систему отопления

Порядок выполнения монтажных работ

  1. Сначала в подходящем и оборудованном месте устанавливается котел. Зачастую установкой и подключением котлов занимаются специалисты.
  2. Осуществляется установка магистрального трубопровода со всеми соответствующими отводами. Во время монтажа системы нужно помнить о необходимости создания уклона.
  3. Теперь можно устанавливать насос. Он подключается к самой трубе и к электросети. Очень важно соблюдать главное требование: насос должен находиться на обратке контура, поскольку его конструкция не предусматривает работу с высокой температурой.
  4. На данном этапе можно монтировать расширительный бачок. Место установки будет зависеть от выбранного типа устройства.
  5. После проведения предыдущих шагов можно заняться установкой радиаторов. Они монтируются на предварительно рассчитанных местах при помощи кронштейнов. Устанавливая радиаторы, важно соблюдать требования, предъявленные изготовителем этих устройств.
  6. Теперь возможно подключение радиаторов. При выполнении этого шага монтируются все краны и заглушки, влияющие на работу системы.
  7. Теперь система проходит опрессовку сжатым воздухом. После проведения этой процедуры систему можно заполнять теплоносителем (детальнее: «Как заполнять систему отопления закрытого типа»). Это последний этап монтажа, после которого начинается процесс настройки и регулировки системы. 

Заключение

Однотрубная система отопления закрытого типа очень хорошо себя зарекомендовала при использовании в одноэтажных домах. Также схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома прекрасно показала себя. Одним из главных условий эффективного использования такого отопления является небольшая протяженность контура, а в двухэтажных домах такое явление почти не встречается. Отопление однотрубное двухэтажного дома потребует установки более мощного насоса (подробнее: «Возможные схемы отопления двухэтажного дома, рассмотрим варианты реализации своими руками»).


Если этого не сделать, то в радиаторы будет поступать уже остывшая жидкость, которая не сможет обеспечить хороший и равномерный прогрев всех помещений. При необходимости решить проблему можно при помощи коллектора, установленного непосредственно после котла или установка большего числа контуров.

Пример схемы однотрубного отопления частного дома на видео:


Схема расположения трубопроводов для систем водяного отопления

Несмотря на то, что много внимания уделяется эффективным котлам и инновационным радиаторам, конструкция системы трубопроводов часто является причиной или выходом из строя гидравлической системы отопления. Хорошая система трубопроводов может быть разницей между шумной, неудобной, энергоемкой системой и системой, которая обеспечивает комфорт во всех комнатах в доме.

Чтобы спроектировать эффективную систему, вы должны согласовать источник тепла с «излучателями тепла», то есть радиаторами и конвекторами.Некоторые типы излучателей тепла лучше всего подходят для источников тепла с относительно высокой температурой. Например, знакомые конвекторы с плинтусами из оребренных труб, которые используются во многих жилых и коммерческих зданиях, хорошо работают с температурой воды выше 150 ° F, но не с низкотемпературными системами, такими как тепловые насосы с грунтовым источником (см. Таблицу Компоненты »).

После того, как вы выбрали котел и несколько излучателей тепла, вам понадобится система трубопроводов, разработанная для максимального использования этого отопительного оборудования с точки зрения комфорта и эффективности.В этой статье рассматриваются достоинства и недостатки четырех способов прокладки трубопроводов, которые подходят для использования с оборудованием, часто используемым в жилых и небольших коммерческих зданиях.

Последовательная цепь

В последовательном контуре простейшая гидравлическая система трубопроводов, радиаторы и котел находятся в одном общем контуре. Радиаторы около конца контура часто больше, чтобы компенсировать более низкую температуру воды.

В простейшей гидравлической системе распределения все излучатели тепла соединены в общий контур или «контур» с источником тепла.В этом устройстве температура воды постепенно снижается по мере перехода от одного излучателя тепла к другому. Это снижение температуры необходимо учитывать при выборе и размере излучателей тепла.

Распространенной ошибкой является определение размеров излучателей тепла на основе средней температуры воды в системе. В случае последовательного контура вы должны рассчитывать тепловые излучатели в зависимости от температуры воды в их конкретных местах в контуре трубопровода. Если вы этого не сделаете, вы услышите жалобы на перегрев комнат около начала

.

Тепловые трубки для систем охлаждения компьютеров

1. Введение

Эффективное охлаждение электронных компонентов — важный фактор для успешной работы и высокой надежности электронных устройств. Быстрое развитие микропроцессоров требует повышенной вычислительной мощности для обеспечения более быстрых операций. Электронные устройства имеют высокоинтегрированные схемы, которые создают высокий тепловой поток, что приводит к увеличению рабочей температуры устройств, что приводит к сокращению срока службы электронных устройств [1].Следовательно, необходимость в методах охлаждения для отвода связанного тепла совершенно очевидна. Таким образом, тепловые трубы были идентифицированы и доказаны как один из жизнеспособных и многообещающих вариантов для достижения этой цели, прежде чем их простая конструкция, гибкость и высокая эффективность, в частности. В тепловых трубках используются фазовые превращения в рабочей жидкости внутри, чтобы облегчить перенос тепла. Тепловые трубки — лучший выбор для охлаждения электронных устройств, потому что в зависимости от длины эффективная теплопроводность тепловых трубок может быть в несколько тысяч раз выше, чем у медного стержня.Основное восприятие тепловой трубы связано с пассивным двухфазным устройством теплопередачи, которое может передавать большое количество тепла с минимальным перепадом температуры. Этот метод предлагает возможность высокого локального отвода тепла с возможностью равномерного рассеивания тепла.

Тепловые трубки используются в широком спектре товаров, таких как кондиционеры, холодильники, теплообменники, транзисторы и конденсаторы. Тепловые трубки также используются в настольных компьютерах и ноутбуках для снижения рабочей температуры и повышения производительности.Тепловые трубы коммерчески представлены с середины 1960-х годов. Электронное охлаждение только что восприняло тепловую трубку как надежное и экономичное решение для сложных систем охлаждения.

2. Расчетная тепловая мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) вызвала наибольший интерес разработчиков тепловых решений, и она относится к максимальной мощности, рассеиваемой процессором в различных приложениях [2]. Цель TDP — представить тепловые решения, которые могут информировать производителей о том, сколько тепла должно рассеивать их решение.Как правило, TDP оценивается на 20–30% ниже максимальной рассеиваемой мощности процессора. Максимальная рассеиваемая мощность — это максимальная мощность, которую ЦП может рассеять в наихудших условиях, таких как максимальная температура, максимальное напряжение ядра и условия максимальной нагрузки сигнала, тогда как минимальная рассеиваемая мощность относится к мощности, рассеиваемой процессором при его переключении в один из режимов пониженного энергопотребления. Максимальный TDP колеблется от 35 до 77 Вт для современных процессоров, таких как Intel® Core ™ i5-3400 Series Desktop Processor [3], тогда как максимальный TDP для современных ноутбуков колеблется от 17 до 35 Вт [4].

3. Методы охлаждения электронного оборудования

Воздушное охлаждение является наиболее важной технологией, которая способствует охлаждению электронных устройств [5]. В прошлом было три основных способа охлаждения электронного оборудования: (1) пассивное воздушное охлаждение, которое рассеивает тепло с помощью воздушного потока, создаваемого разницей в температуре, (2) принудительное воздушное охлаждение, которое рассеивает тепло, заставляя воздух течь с помощью вентиляторов, и (3) принудительное жидкостное охлаждение, которое рассеивает тепло за счет прохождения охлаждающих жидкостей, таких как вода [6].Традиционным способом отвода тепла от настольных компьютеров была принудительная конвекция с использованием вентилятора с радиатором напрямую. Такие преимущества, как простая обработка, простая конструкция и меньшая стоимость, сделали радиаторы с пластинчатыми ребрами очень полезными для охлаждения электронных устройств [7]. Однако из-за меньшего размера ЦП и повышенной мощности, которые встречаются в современных компьютерах, тепловой поток в ЦП значительно увеличился [8]. В то же время были наложены ограничения на размер радиаторов и вентиляторов, а также на уровень шума, связанный с увеличением скорости вращения вентиляторов.Следовательно, существует растущая озабоченность по поводу улучшенных методов охлаждения, которые соответствуют современным требованиям ЦП. В качестве альтернативы обычным радиаторам двухфазные охлаждающие устройства, такие как тепловая трубка и термосифон, оказались многообещающими устройствами теплопередачи с эффективной теплопроводностью более чем в 200 раз выше, чем у меди [9].

4. Теория и работа тепловой трубы

Для того, чтобы тепловая трубка работала, максимальное капиллярное давление должно быть больше суммы всех перепадов давления внутри тепловой трубки, чтобы преодолеть их; таким образом, основным критерием работы тепловой трубы является следующий

, где ΔP c — максимальная капиллярная сила внутри фитильной конструкции; ΔP l — перепад давления, необходимый для возврата жидкости из конденсатора в секцию испарения; ΔP v — перепад давления для перемещения потока пара из зоны испарения в секцию конденсатора; и ΔP g — это падение давления, вызванное разностью гравитационной потенциальной энергии (может быть положительным, отрицательным или нулевым, в зависимости от ориентации и направления тепловой трубы).

Рисунок 1.

Работа тепловой трубы [10].

Основные этапы работы тепловой трубы резюмируются следующим образом со ссылкой на рисунок 1 [10]:

  1. Тепло, добавляемое в секции испарителя за счет теплопроводности через стенку тепловой трубы, обеспечивает испарение рабочей жидкости.

  2. Пар перемещается из секции испарителя в секцию конденсатора под действием перепада давления пара в результате испарения рабочей жидкости.

  3. Пар конденсируется в секции конденсатора, высвобождая скрытую теплоту испарения.

  4. Жидкость возвращается из секции конденсатора в секцию испарителя через фитиль под действием капиллярной силы и перепада давления жидкости.

Перепад давления жидкости можно рассчитать из эмпирического соотношения [11]:

, где μ l = вязкость жидкости, л eff = эффективная длина тепловой трубы, ρ l = жидкость плотность, K, = проницаемость фитиля, A, w, = площадь поперечного сечения фитиля, и h, fg, = теплота испарения жидкости.Падение давления пара можно рассчитать по следующему уравнению [12]:

ΔPv = 16µvLeffQ2Dv22AvρvhfgE3

, где μ v = вязкость пара, ρ v = плотность пара, D v = расстояние между паровым пространством и A v = площадь поперечного сечения парового ядра.

Максимальное капиллярное давление ΔP c , создаваемое внутри фитильной области, определяется уравнением Лапласа – Юнга [13].

, где σ l — поверхностное натяжение, а r eff — эффективный радиус пор фитиля.

Максимально достижимая теплопередача тепловой трубкой может быть получена из уравнения [11]:

Qmax = ρlσlhfgµlAwKLeff2reff − ρlgLeffsinφσlE5

, где φ — угол между осью тепловой трубки и горизонтом (положительный, когда испаритель находится выше конденсатор и отрицательный, если наоборот).

При горизонтальной ориентации φ = 0 уравнение (5) примет вид

Qmax = ρlσlhfgµlAwKLeff2reffE6

5. Преимущества тепловой трубки

Тепловая трубка имеет много преимуществ по сравнению с другими охлаждающими устройствами, например:

  • Эффективная теплопроводность очень высока, поскольку тепловая трубка работает по замкнутому двухфазному циклу.Следовательно, он может передавать большое количество тепла с очень небольшой разницей температур между секциями испарителя и конденсатора.

  • Он может передавать тепло без каких-либо движущихся частей, поэтому тепловая трубка работает бесшумно, бесшумно, не требует обслуживания и отличается высокой надежностью.

  • Благодаря небольшому размеру и весу может использоваться для охлаждения электронных устройств.

  • Это простое устройство, которое работает в любой ориентации и передает тепло из места, где нет возможности и возможности разместить обычный вентилятор; например, в записных книжках.

  • Тепловые трубы демонстрируют точное изотермическое регулирование, благодаря которому подводимые тепловые потоки могут изменяться без значительных изменений рабочей температуры [14].

  • Испаритель и конденсатор работают независимо, и ему нужны только общие жидкость и пар, так что размер и форма области подвода тепла отличаются от области отвода тепла при условии, что скорость испарения жидкости не превышать скорость конденсации пара.Таким образом, тепловые потоки, генерируемые на меньших площадях, могут рассеиваться на больших площадях с меньшими тепловыми потоками.

6. Компоненты тепловых труб

Чтобы получить достаточную информацию о тепловой трубе, исследователи должны изучить ее основные компоненты, которые играют важную роль в эффективности трубы. Многие исследователи сосредоточили свои исследования на наиболее важных аспектах этих компонентов, таких как контейнер с тепловой трубкой, структура фитиля и рабочая жидкость. Исследования этих компонентов проводились с помощью экспериментального и численного анализа.

6.1. Контейнер или стенка тепловой трубы

Контейнер — это металлическое уплотнение, которое способно передавать тепло через него рабочей жидкости. Этот металл обладает хорошей теплопроводностью. На выбор материала контейнера влияют многие факторы, например, смачиваемость, соотношение прочности и веса, обрабатываемость и пластичность, совместимость с внешней средой и рабочей жидкостью, теплопроводность, свариваемость и пористость. Материал контейнера должен обладать высоким отношением прочности к весу, он должен быть непористым, чтобы избежать диффузии частиц пара, и в то же время должен обеспечивать минимальную разницу температур между фитилем и источником тепла благодаря своей более высокой теплопроводности.

6.2. Фитиль или капиллярная структура

Фитильная структура является наиболее важным элементом тепловой трубы. Он отвечает за возврат жидкости из секции конденсатора в секцию испарителя за счет капиллярности, даже против направления силы тяжести. Таким образом, наличие фитиля заставляет тепловые трубки работать во всех направлениях. Фитиль с рифлением, спеченный фитиль и фитиль из сетки являются наиболее важными типами фитилей, которые тщательно изучаются. Эти типы фитилей широко используются в электронной промышленности и подробно описаны ниже.

6.2.1. Фитиль из спеченного металлического порошка

Как показано на Рисунке 2, этот тип фитиля имеет небольшой размер пор, что приводит к низкой проницаемости фитиля, что приводит к возникновению высоких капиллярных сил для антигравитационных приложений. Тепловая трубка, на которой установлен фитиль такого типа, дает небольшую разницу в температуре между секциями испарителя и конденсатора. Это снижает тепловое сопротивление и увеличивает эффективную теплопроводность тепловой трубки.

Рисунок 2.

Фитиль из спеченного металлического порошка [15].

Leong et al. [16] исследовали тепловую трубу со спеченными медными фитилями. Плоские пластинчатые тепловые трубки с прямоугольными пористыми фитилями были изготовлены с использованием медного порошка (63 мкм), спеченного при 800 и 1000 ° C. Они использовали ртутную порозиметрию и сканирующую электронную микроскопию (SEM), чтобы исследовать пористость и распределение пор по размерам в этих фитилях. Результаты показали одномодальное распределение пор по размерам, при этом большинство размеров пор находится в пределах 30-40 мкм. Кроме того, сравнивались цилиндрические фитили, изготовленные методом литья под давлением с тем же связующим и той же температурой спекания.Расчетные значения проницаемости для прямоугольных фитилей были такими же хорошими, как и для промышленных цилиндрических фитилей. По сравнению с проволочной сеткой, спеченные фитили имели меньшие поры и позволяли регулировать пористость и размер пор для достижения наилучших характеристик.

6.2.2. Фитиль с канавками

Фитиль с канавками показан на рисунке 3; этот тип фитиля создает небольшую капиллярную движущую силу, но подходит или достаточен для тепловых труб малой мощности, которые работают горизонтально или с направлением силы тяжести.

Рис. 3.

Фитиль с пазами [15].

Чжан и Фагри [17] моделировали конденсацию на капиллярно-желобчатой ​​структуре. Они исследовали влияние поверхностного натяжения, угла смачивания, перепада температуры и толщины ребер с использованием модели объема жидкости (VOF). Результаты показали, что краевые углы и коэффициенты теплопередачи уменьшаются при увеличении разницы температур. Значительное увеличение толщины пленки жидкости наблюдалось также при увеличении толщины ребра.Ахамед и др. [18] экспериментально исследовали тонкую плоскую тепловую трубку с характерной толщиной 1,0 мм. Использовалась особая структура волоконного фитиля, которая состояла из комбинации медного волокна и осевых канавок в качестве капиллярного фитиля вдоль внутренней стенки тепловой трубы. Тонкая плоская тепловая трубка была прямой с прямоугольным поперечным сечением 1,0 мм × 5,84 мм. Тепловая труба была сделана из медной трубы диаметром 4 мм, а в качестве рабочего тела использовалась чистая деионизированная вода. Их наблюдение показало, что максимальное количество тепла, которое может передать тонкая плоская тепловая трубка 1.Толщина 0 мм составляла 7 Вт. Тепловое сопротивление тепловой трубки составляло 0,44 ° C / Вт. Также было обнаружено, что новая структура волоконного фитиля обеспечивает оптимальное паровое пространство и капиллярную головку для лучшей теплопередачи при меньшем тепловом сопротивлении.

6.2.3. Фитиль с сеткой экрана

На рис. 4 показан фитиль с сеткой экрана, который используется во многих изделиях, и они продемонстрировали полезные характеристики в отношении передачи энергии и чувствительности к ориентации.

Рисунок 4.

Фитиль из сетки экрана [15].

Вонг и Као [19] представили визуализацию процесса испарения / кипения и тепловые измерения горизонтальных прозрачных тепловых труб. Тепловые трубки имели двухслойный фитиль из медной сетки, состоящий из сеток 100 и / или 200 меш, стеклянной трубки и воды в качестве рабочего тела. В условиях более низкой тепловой нагрузки толщина водяной пленки была менее 100 мкм, а пузырьковое кипение наблюдалось при Q = 40 Вт и Q = 45 Вт соответственно. Оптимальные тепловые характеристики были определены для комбинации фитиль / заряд, которая обеспечивала наименьшее тепловое сопротивление испарителя с наименьшим общим распределением температуры.В отличие от условий более низкой нагрузки, более высокие тепловые нагрузки при небольшой загрузке приводили к частичному высыханию в испарителе. Однако при большем заряде наблюдался ограниченный спад жидкости с увеличением тепловой нагрузки, и рост пузырьков оказался неустойчивым и сильно лопнул. Liou et al. [20] представили визуализацию и измерение термического сопротивления испарителя из спеченной сетки с фитилем в плоских пластинчатых тепловых трубках. Толщина фитиля составляла от 0,26 до 0,80 мм при различных комбинациях сит 100 и 200 меш.Результаты показали, что возрастающая тепловая нагрузка приводит к снижению сопротивления испарению до частичного высыхания. После этого сопротивление испарению начало медленно расти. Низкая проницаемость фитиля ограничивала снижение сопротивления испарению и способствовала высыханию.

Изучение типов фитилей привело к следующим основным выводам:

  • Фитиль из спеченного металлического порошка имеет небольшой размер пор, что приводит к низкой проницаемости фитиля. Это приводит к возникновению высоких капиллярных сил для антигравитационных приложений.Тепловая трубка, на которой установлен этот тип фитиля, создает небольшую разницу температур между секциями испарителя и конденсатора. Следовательно, снижается тепловое сопротивление и увеличивается эффективная теплопроводность тепловой трубки.

  • Фитиль с рифлением создает небольшую капиллярную движущую силу, которая подходит или достаточна для тепловых труб малой мощности, которые действуют горизонтально или в направлении силы тяжести.

  • Эффективность тепловой трубы с фитилем из сетки экрана зависит от количества слоев и количества используемых ячеек, так как она имеет легко изменяемые характеристики, которые определяют теплопередачу и чувствительность к ориентации.

6.3. Рабочие жидкости

Выбор рабочего тела в первую очередь зависит от диапазона рабочих температур пара. Это связано с тем, что в основе работы тепловой трубы лежит процесс испарения и конденсации рабочей жидкости. Выбор подходящей рабочей жидкости должен производиться тщательно, принимая во внимание следующие факторы [21]:

  • должно иметь очень высокое поверхностное натяжение;

  • должен демонстрировать хорошую термическую стабильность;

  • смачиваемость стеновых материалов и фитиля;

  • должно иметь высокую скрытую теплоту;

  • должен обладать высокой теплопроводностью;

  • должен иметь низкую вязкость жидкости и пара; и

  • он должен быть совместим как с материалами стен, так и с фитилем.

Самым важным свойством рабочей жидкости является высокое поверхностное натяжение, так что тепловая трубка работает против силы тяжести, поскольку она создает высокую силу характеристики капиллярности. В таблице 1 приведены свойства некоторых рабочих жидкостей с указанием их рабочих температур [21].

до −269

Средняя Точка плавления (° C) Точка кипения (° C) Полезный диапазон (° C)
Гелий −271 −261
Азот −210 −196 −203 до −160
Аммиак −78 −33 −60 до 100 57 от 0 до 120
Метанол −98 64 10 до 130
Flutec PP2 −50 76 9025 9025 9025 9025 9025 −112 78 от 0 до 130
Вода 0 100 30 до 200
Толуол −95 110 9025 50 до 200 9025 242

Меркурий −39 361 от 250 до 650

Таблица 1.

Свойства рабочей жидкости тепловых трубок.

Дистиллированная вода является наиболее подходящей жидкостью для тепловых трубок, используемых для охлаждения электронного оборудования. Однако немногие исследователи пытались улучшить тепловые характеристики тепловых труб, добавляя наночастицы металлов, которые имеют хорошие теплопроводности, такие как серебро, оксид железа и титан, в дистиллированную воду, в которой жидкость известна как наножидкости. Некоторые исследователи изучали различные способы улучшения характеристик тепловых трубок за счет использования различных рабочих жидкостей.Уддин и Фероз [22] экспериментально исследовали влияние ацетона и этанола в качестве рабочих жидкостей на характеристики миниатюрной тепловой трубки. Эксперименты были направлены на отвод тепла от процессора к одному концу миниатюрных тепловых трубок, а на другом конце — удлиненные медные ребра для отвода тепла в воздух. Результаты показывают, что ацетон имел лучший охлаждающий эффект, чем этанол. Фадхиль и Салех [23] сообщили об экспериментальном исследовании влияния этанола и воды в качестве рабочих жидкостей на тепловые характеристики тепловой трубы.Во время экспериментов тепловая трубка находилась в горизонтальной ориентации. Диапазон теплового потока изменялся в пределах 2,8–13,13 кВт / м 2 , при прочих равных условиях. Результаты показывают, что тепловые характеристики тепловой трубы с водой в качестве рабочего тела были лучше, чем с этанолом.

7. Типы тепловых труб

7.1. Цилиндрическая тепловая трубка

Цилиндрическая тепловая трубка с закрытыми концами — это распространенный и традиционный тип тепловых трубок. Он включает в себя циркуляцию рабочей жидкости и фитиль для возврата жидкости.По сути, он состоит из трех секций, а именно испарителя, адиабатической и конденсаторной, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5.

Цилиндрическая тепловая трубка [24].

Эль-Генк и Лианмин [25] сообщили об экспериментальном исследовании переходной характеристики цилиндрической медной тепловой трубы с водой в качестве рабочего тела. Медная тепловая труба с медным экранным фитилем состояла из двух слоев по 150 ячеек. Результаты показали, что температура пара была равномерной вдоль тепловой трубы, тогда как перепад температуры на стенке был очень небольшим (максимальное отклонение менее 5 К) между секцией испарителя и секцией конденсатора.Установившееся значение температуры пара увеличивалось при увеличении подводимого тепла или уменьшении расхода охлаждающей воды. Саид и Акаш [26] экспериментально изучали характеристики цилиндрической тепловой трубки с использованием двух типов тепловых трубок с фитилем и без него, а также воды в качестве рабочего тела. Они также изучили влияние различных углов наклона, таких как 30 °, 60 ° и 90 °, по отношению к горизонтали на характеристики тепловой трубы. Результаты показали, что тепловая труба с фитилем работает лучше, чем тепловая трубка без фитиля.Общий коэффициент теплопередачи был наилучшим при угле 90 °.

7.2. Плоские тепловые трубки

Ван и Вафай [27] представили экспериментальное исследование тепловых характеристик асимметричных плоских тепловых трубок. Как показано на рисунке 6, плоская тепловая труба состоит из четырех секций, одна из которых испарительная секция в средней части, а три секции конденсатора. Получены коэффициент теплоотдачи и распределение температуры. Результаты показали, что температура была равномерной вдоль поверхностей стенок тепловой трубы, а пористый фитиль секции испарителя оказывал значительное влияние на тепловое сопротивление.Коэффициент теплопередачи также оказался равным 12,4 Вт / м 2 ° C при диапазоне входного теплового потока 425–1780 Вт / м 2 .

Рис. 6.

Схема плоской тепловой трубы: (a) геометрия тепловой трубы и (b) вид в разрезе тепловой трубы [27].

Тепловые характеристики расширителя с плоской тепловой трубкой были исследованы Carbajal et al. [28]. Они провели квазитрехмерный численный анализ, чтобы определить распределения переменных поля и эффекты изменения параметров в системе плоских тепловых труб.Исследования показали, что плоская тепловая трубка, работающая как расширитель тепла, приводит к более равномерному распределению температуры на стороне конденсатора по сравнению с цельной алюминиевой пластиной, имеющей аналогичные граничные условия и тепловложение.

7.3. Микро-тепловые трубки

Микро-тепловые трубки отличаются от обычных тепловых трубок тем, что они заменяют фитиль с остроугольными углами, которые играют важную роль в обеспечении капиллярного давления для движения жидкой фазы.Hung и Seng [29] изучали влияние геометрического дизайна на тепловые характеристики микротепловых трубок со звездообразным желобом. Как показано на рисунке 7, были рассмотрены три различных типа поперечного сечения микротепловых трубок, такие как квадратная звезда (4 угла), шестиугольная звезда (6 углов) и восьмиугольная звезда (8 углов) канавки с шириной угла w. . Соответственно, угол 2θ при вершине угла изменялся от 20 ° до 60 °. В установившемся режиме была разработана одномерная математическая модель для получения характеристик потока тепла и жидкости в микротепловой трубе.Результаты показали, что геометрическая конструкция микротепловых трубок со звездообразным желобом позволяет лучше понять влияние различных геометрических параметров, таких как площадь поперечного сечения, общая длина, форма поперечного сечения, количество углов и острота зрения. угол при вершине.

Рис. 7.

(a) Геометрия различных форм поперечного сечения микротепловой трубы: (i) квадратная канавка в виде звезды, (ii) канавка в форме шестиугольной звезды, (iii) канавка в форме восьмиугольной звезды и (iv) равносторонний треугольник .(б) Принципиальная схема оптимально заряженных равносторонних треугольных и звездообразных микротепловых трубок [29].

7.4. Колеблющаяся (пульсирующая) тепловая трубка

Колеблющаяся (пульсирующая) тепловая трубка (OHP) — одно из многообещающих охлаждающих устройств в современном приложении, которое может быстро отводить тепло в любой ориентации, где колебательные явления обеспечивают улучшенный механизм теплопередачи, как показано на Рисунке 8. Уникальная особенность МНД по сравнению с обычными тепловыми трубками состоит в том, что в них отсутствует фитильная конструкция для возврата конденсата в секцию нагрева; таким образом, нет никакого противотока между жидкостью и паром [30].Колебания волн давления вызывают автоколебания внутри тепловой трубы, а осциллятор ускоряет сквозную теплопередачу [31]. Изменение давления при расширении и сжатии объема во время фазового перехода инициирует и поддерживает термически возбужденное колебательное движение жидких пробок и пузырьков пара между испарителем и конденсатором [32], потому что обе фазы потока жидкости и пара имеют одинаковое направление. Осциллирующий поток внутри капиллярной трубки с тепловым приводом эффективно создает несколько свободных поверхностей, которые значительно улучшают теплообмен при испарении и конденсации.

Рис. 8.

Схема колеблющейся тепловой трубы [33].

Хотя многие исследователи рассматривали влияние параметров мартеновского цеха на тепловые характеристики, такие как внутренний диаметр, количество витков, коэффициент заполнения и наножидкости, разработка комплексных инструментов проектирования для прогнозирования характеристик мартеновского цеха все еще отсутствует [30] . Более того, согласно Zhang и Faghri [34], предыдущие теоретические модели OHP были в основном сосредоточенными, одномерными или квазиодномерными, и в основном были представлены многие нереалистичные предположения.

8. Математическое моделирование и численное моделирование

Математические модели тепловых труб подразделяются на аналитические методы и численное моделирование. Аналитический метод подтверждает достоверность результатов экспериментов и моделирования, которые невозможно измерить экспериментально, таких как давление и скорость рабочей жидкости внутри тепловой трубы. Численное моделирование имеет жизненно важное значение для исследования теплового поведения рабочей жидкости внутри тепловых труб и прогнозирования температуры стенки тепловых труб, на основании которой можно рассчитать тепловое сопротивление и количество тепла, передаваемого тепловыми трубками.Кроме того, определение характеристик жидкости внутри фитиля и предсказание давления и скорости пара и жидкости позволяет разработать высокоэффективную тепловую трубку для охлаждения электронных устройств.

8.1. Допущения математической модели

При математической формулировке были сделаны следующие допущения:

  1. Потоки пара и жидкости считаются установившимися, двумерными, ламинарными и несжимаемыми.

  2. Пар считается идеальным газом.

  3. В системе не происходит выделения тепла из-за фазового перехода и химической реакции.

  4. На границе жидкость – пар жидкая и паровая фазы связаны, а впрыск и отсос пара однородны [34].

  5. Физические свойства постоянны.

8.2. Основные уравнения

На основе сделанных выше предположений уравнения непрерывности, импульса и энергии представлены следующим образом:

8.2.1. Область пара

Непрерывность :

где u и ν — компоненты скорости в направлениях x и y , соответственно.

Импульс:

ρvuvuvx + vvuvy = −px + µv2uvx2 + 2uvy2E8ρvuvvvx + vvvvy = −py + ρg + µv2vvx2 + 2vvy2E9,

Энергия :

ρ20 + vcpuvT для силы тяжести 2 :

ρvcpuvT = 900 + vcpuvT =

, ρvvapor density, μ v — эффективная вязкость пара для ламинарного случая — это просто динамическая вязкость, c p удельная теплоемкость и k v — теплопроводность пара.

8.2.2. Область жидкостного фитиля

Непрерывность :

где u и ν — компоненты скорости в направлениях x и y соответственно.

Импульс :

ρlululx + vluly = −Plx + µl2ulx2 + 2uly2 + RxE12ρlulvlx + vlvly = −Ply + ρlg + µl2vlx2 + 2vly2 + RyE13

R 9002 — это распределенные компоненты сопротивления в направлениях x и y соответственно.Распределенное сопротивление — подходящий метод для оценки влияния пористой среды.

Энергия:

ρlcp, lulTlx + vlTly = ke2Tlx2 + 2Tly2 + QvE14

где, g , ρ , μ , C p , k e, и Q v — ускорение свободного падения, плотность, динамическая вязкость, удельная теплоемкость, эффективная теплопроводность для фитильной структуры жидкости и объемный тепловой поток, соответственно. Индексы v и l относятся к паровой и жидкой областям соответственно. k e — эффективная теплопроводность структуры жидкого фитиля для фитиля из спеченного порошка, выраженная формулой [12]:

ke = kl2kl + kw − 21 − φkl − kw2kl + kw + 1 − φkl − kwE15

Для фитиль сетки экрана, k e рассчитывается по [12]:

ke = klkl + kw − 1 − φkl − kwkl + kw + 1 − φkl − kwE16

, где φ — пористость, а k l и k w — теплопроводность жидкости и материала фитиля соответственно.

Уравнение стационарной теплопроводности для прогнозирования температуры стенки выглядит следующим образом:

где k s — теплопроводность твердого тела, а T s — температура стенки (поверхности).

8.3. Граничные условия

На обоих концах тепловой трубы: u v = ν v = u l = ν l = 0, и P v = P л .

На средней линии секции испарителя ν v = 0, uvy = 0 и Ty = 0.

На средней линии секции конденсатора u v = 0, vvy = 0 и Tx = 0.

При r = R w , u l = ν l = 0.

На адиабатическом участке ρ v ν v = ρ l ν l = 0.

Непрерывность потоков массы в направлении y на границе раздела пар-жидкость дает

ρ v ν v = ρ l ν l = — ρ v ν 1

где, ν 1 — скорость впрыска пара, выраженная как [35]:

Аналогично, непрерывность потоков массы в направлении x в пар-жидкость производительность на границе раздела

ρ v u v = ρ l u l = ρ v u 1

где,

.

20-метровый электрический нагревательный кабель саморегулирующийся тепловой кабель для защиты от замерзания | саморегулирующийся кабель | трубный нагревательный кабель нагревательный кабель трубка

Пожалуйста, напомните:

Мы являемся производителем, предлагаем розничную, оптовую торговлю и услуги OEM. Мы можем настроить другие параметры напряжения и мощности для вас.

Уважаемый покупатель, если вам необходимо подключить холодную линию или вилку, пожалуйста, свяжитесь с нами перед оплатой.

Наша компания специализируется на нагревательных кабелях, большем количестве типов, больших привилегиях, пожалуйста, проконсультируйтесь с нами через онлайн-торговый менеджер или по электронной почте.

Поставляет все аксессуары (контроллер, разъем питания, промежуточный разъем, Т-образный разъем, концевую заглушку, алюминиевую ленту, стекловолоконную ленту) саморегулирующегося нагревательного кабеля. При необходимости свяжитесь с нами.

aeProduct.getSubject()

Перья:

  • Саморегулирование Саморегулирующаяся конструкция нагревательных кабелей Raychem исключает возможность перегрева или перегорания из-за перекрытия. Проводящий полимерный сердечник автоматически регулирует тепловую мощность в каждой точке трубы, без необходимости использования термостатов.
  • Параллельная схема — В отличие от обычных нагревательных кабелей, нагревательные кабели Raychem имеют параллельную схему. Это означает, что вы можете разрезать его в любой точке по длине, не прерывая цепь нагревательного кабеля.
  • Быстро, легко устанавливается — Благодаря саморегулирующейся конструкции с параллельной схемой нагревательные кабели Raychem не требуют сложных процедур установки. Они могут быть прямолинейными или накладываться друг на друга. Во время работы вы можете отрезать их до точной длины, необходимой для соединения или тройника, адаптируя каждую цепь нагревательного кабеля в соответствии с требованиями работы.
  • Надежная работа — Поскольку нагревательные кабели Raychem саморегулируются, для них не требуются термостаты, поэтому вас не беспокоят поломки или обратные вызовы. Они защитят от замерзания этой зимой и на многие будущие зимы.
  • Разработанная гибкость — Подключите их жестко или подключите к электросети. Выбор за вами: два варианта комплектов для подключения питания. Имеется даже предварительно собранный нагревательный кабель удобной длины для быстрого выполнения небольших работ.
  • Сейф для пластиковых труб — Саморегулирующиеся нагревательные кабели Minco можно использовать как для пластиковых, так и для металлических труб. Их саморегулирующийся нагревательный сердечник регулируется автоматически, чтобы защитить от перегрева или возникновения горячих точек при перекрытии или покрытии изоляцией.
  • Энергоэффективность — Саморегулирующийся сердечник саморегулирующихся нагревательных кабелей Minco выделяет тепло, когда и где это необходимо. Сердечник постоянно регулирует свою тепловую мощность в зависимости от окружающей среды в каждой точке нагревательного кабеля, тем самым снижая общие затраты на энергию в течение сезона.

Сертификаты:

aeProduct.getSubject()

Уведомления: Из-за различий между странами мы выберем наиболее подходящий способ доставки для отправки вашего заказа.

aeProduct.getSubject()

aeProduct.getSubject()

aeProduct.getSubject()

aeProduct.getSubject()

Спасибо за вашу поддержку!

.

5 Гибкий низкотемпературный термостойкий трубчатый индукционный нагревательный кабель длиной 20 метров | уплотнение трубы | преобразователь с изменяемой настройкой трубы

PD

Водопроводные линии и системы технологических трубопроводов могут стать настоящей проблемой, когда температура опускается ниже нуля. Только когда наступит оттепель, вы поймете, что повреждение может вызвать раскол или трещина в водопроводной трубе. Нагревательный кабель для водопроводной трубы является надежным решением проблемы замерзания трубы, он может предотвратить повреждения от замерзания и удерживать жидкости на плаву при любых внешних температурах.

PD

Конструкция кабеля:

  • 1. Медный провод: 7 × 0,50 мм
  • 2. Проводящий нагревательный элемент.
  • 3. Куртка из ПВХ.

Технические характеристики:

  • Стандартный цвет внешней куртки: черный
  • Максимум. рабочая температура: 65С градусов
  • Максимум.температура воздействия: 70С градусов
  • Максимум. рабочая длина: 100 м
  • Мин. температура установки: -40С градусов
  • Напряжение: 120 В / 240 В тип опционально
  • Мощность: 15 ~ 35 Вт / м опционально
  • Пусковой ток (@) 10C): ≤0,6 А / м
  • Мин. радиус изгиба: при 20 ° C: 25,4 мм при -30 ° C: 35,0 м

Перья:

  • Саморегулирование Саморегулирующаяся конструкция нагревательных кабелей Raychem избавляет от опасений по поводу перегрева или выгорания из-за перекрытия.Проводящий полимерный сердечник автоматически регулирует тепловую мощность в каждой точке трубы, без необходимости использования термостатов.
  • Параллельная схема — В отличие от обычных нагревательных кабелей, нагревательные кабели Raychem имеют параллельную схему. Это означает, что вы можете разрезать его в любой точке по длине, не прерывая цепь нагревательного кабеля.
  • Быстро, легко установить — Благодаря саморегулирующейся конструкции с параллельной схемой нагревательные кабели Raychem не требуют сложных процедур установки.Они могут быть прямолинейными или накладываться друг на друга. Во время работы вы можете отрезать их до точной длины, необходимой для соединения или тройника, адаптируя каждую цепь нагревательного кабеля в соответствии с требованиями работы.
  • Надежная работа — Поскольку нагревательные кабели Raychem являются саморегулирующимися, для них не требуются термостаты, поэтому вас не беспокоят поломки или обратные вызовы. Они защитят от замерзания этой зимой и на многие будущие зимы.
  • Разработанная гибкость — Подключите или подключите их жестко.С двумя вариантами комплектов для подключения питания выбор за вами. Имеется даже предварительно собранный нагревательный кабель удобной длины для быстрого выполнения небольших работ.
  • Сейф для пластиковых труб — Саморегулирующиеся нагревательные кабели Minco можно использовать как для пластиковых, так и для металлических труб. Их саморегулирующийся нагревательный сердечник регулируется автоматически, чтобы защитить от перегрева или возникновения горячих точек при перекрытии или покрытии изоляцией.
  • Энергоэффективность — Саморегулирующийся сердечник саморегулирующихся нагревательных кабелей Minco генерирует тепло, когда и где это необходимо.Сердечник постоянно регулирует свою тепловую мощность в зависимости от окружающей среды в каждой точке нагревательного кабеля, тем самым снижая общие затраты на энергию в течение сезона.

PA

Саморегулирующийся нагревательный кабель широко используется для защиты труб / резервуаров от замерзания, таких как водопроводная труба, труба солнечного водонагревателя, масляная труба, водосточная труба.

Для снеготаяния крыш

Утепление почвы для растений

Напольное отопление и другие виды отопления.

PA

IS

  • сначала размотайте нагревательный кабель. Кабель ни в коем случае нельзя подключать к сети в намотанном состоянии.
  • если кабель слишком негибкий из-за низких температур, размотайте его и вставьте на несколько минут в вилку.
  • после этого можно пропустить кабель.
  • область вокруг трубы, где вы хотите соединить ее с кабелем, должна быть доступной и не прикрепленной.
  • нагревательный кабель нельзя пропускать за стены
  • установите термостат (при необходимости) круглой черной контактной площадкой плотно на самую холодную точку трубы и закрепите изолентой.
  • наконец, наденьте весь кабель на трубу и закрепите через каждые 30-60 см изолентой.
  • Внимание: кабель должен крепиться прямо к трубе.
  • Теперь вы можете проверить, работает ли ваш кабель.
  • затем заизолируйте водопроводную трубу и нагревательный кабель минеральной ватой или пеной. Внимание: никогда не используйте для изоляции более 13 мм этого материала.
  • Как правило, нагревательный кабель должен быть защищен от механических повреждений или укусов.
  • нагревательный кабель нельзя помещать в жидкости.
  • наконец, подключите кабель к сетевой вилке 230/120 В.

IS

IS

IS

IS

RC

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.