Первично вторичные кольца отопительных систем – Первично-вторичные кольца отопительных систем | Все о ремонте и строительстве

Первично-вторичные кольца отопительных систем | Все о ремонте и строительстве

Сравнительно недавно наметился новый подход к монтажу сложных систем отопления с большим количеством потребителей тепла. Сразу за котлом в пределах этажа создается короткое первичное замкнутое кольцо (рис. 43), куда насосом подается теплоноситель. Циркуляционный насос котла перекачивает теплоноситель только по первичному кольцу. В нем делают отводы для питания ветвей с потребителями тепла: поэтажные ветки с радиаторами, «теплые полы» и т. п. — это вторичные кольца. Каждое вторичное кольцо снабжено своим насосом. Отбор воды и ее возврат должен быть расположен рядом, не далее 300 мм друг от друга.

рис. 43. Пример схемы отопления с первично-вторичными кольцами

Вторичные кольца могут быть выполнены как самостоятельные системы отопления по любой из ранее приведенных на сайте схем и по любому способу соединения труб: тройниковому или коллекторному. Иными словами, возле котла делается циркуляционное кольцо, которое как бы работает само на себя, а к нему присоединяются другие совершенно самостоятельные кольца, в которых первичное кольцо выступает в роли генератора тепла (котла). Причем вместо расширительных бачков для вторичных колец выступает первичное кольцо.

Рассмотрим принцип действия этой системы. Из правил дорожного движения многим, наверняка, знакома кольцевая транспортная развязка. Все автомобили, заезжая на эту развязку, движутся по кольцу в одном направлении. Перестраиваясь в правый ряд, автомобили могут свернуть на любую из дорог, примыкающих к кольцу, но если они продолжают движение по кольцу, то они должны уступить дорогу автомобилям, въезжающим на кольцо. Все просто и логично (рис. 44).

рис. 44. Автомобильная транспортная развязка «круговое движение»

В первичном кольце отопительной системы установлен циркуляционный насос, гоняющий воду по кругу (рис. 45, а). Теплоносителю попросту некуда деться, подгоняемый насосом, он совершает бесконечное круговое движение, не производя никакой полезной работы, совсем как «чертово колесо» в парке детских аттракционов. Кабинки бесконечно поднимаются вверх, но сколько бы их ни поднялось, ровно такое же количество кабинок опускается вниз — теплоноситель только циркулирует по первичному кольцу, без подъема высоты воды.

рис. 45. Принципиальная схема устройства первично–вторичных колец

Присоединим к первичному кольцу еще одно кольцо (рис. 45, б). Очевидно, что вода тут же заполнит его и остановится. Вторичное кольцо имеет большую протяженность, чем участок трубопровода (между точками А и Б) первичного кольца между отводами на кольцо вторичное. Следовательно, гидравлическое сопротивление вторичного кольца значительно превышает гидравлическое сопротивление на участке А–Б. Теплоноситель всегда течет в ту сторону, где наименьшее гидравлическое сопротивление, то есть циркуляция в первичном кольце будет продолжаться, а во вторичном она прекратится. В общем, все автомобили, заехавшие на второе кольцо, не могут с него выехать. Наш теплоноситель никто правилам дорожного движения не обучал, поэтому он правил не знает и дорогу «помехе справа» не уступает. Все автомобили стремятся побыстрее проехать транспортную развязку по кольцу, а те, что столпились на боковой дороге, их нисколько не беспокоят.

В данной схеме отопления мы этого и добиваемся. Нам нужно, чтобы общее кольцо было всегда в рабочем состоянии, а вторичные в нерабочем. Мы будем задействовать их по необходимости. В самом деле, наверное глупо гонять всю сложную систему отопления, если в данный момент нам не нужна, например, система подогрева полов в бассейне. Еще раз повторимся, что система отопления с первично-вторичными кольцами главным образом направлена для сложных отопительных систем с большим количеством потребителей, использующих разные температурные режимы, но работающая от одного генератора тепла (котла). Для того чтобы вторичное кольцо находилось в нерабочем состоянии, нужно чтобы гидравлическое сопротивление в точках А и Б было примерно одинаковым. Для этого максимальная длина этого участка делается не больше четырех диаметров трубы (4d). Обычно для труб диаметром от 1,5 до 3 дюймов это расстояние не превышает предел, соответственно, от 6 до 12 дюймов (150–300 мм). Это нужно для того, чтобы сопротивление участка между точками А и Б было чрезвычайно мало. Зачем теплоносителю затекать во вторичное кольцо, преодолевать гидравлическое сопротивление и циркулировать? Он преспокойненько протечет участок А–Б, где гидравлическое сопротивление практически приближается к нулю.

Диаметр труб первичного кольца определяется, исходя из общего расхода теплоносителя по всем вторичным контурам (табл. 1). Обычно он равен диаметру патрубков отопительного котла, который в свою очередь подбирается по площади отапливаемых помещений. Циркуляционный насос первичного кольца подбирается, исходя из гидравлического сопротивления этого кольца. Поскольку в первичном кольце нет большого количества тройников и углов поворотов, то, как правило, требуется довольно слабый насос, устанавливаемый без фундамента непосредственно в трубопровод.

Для включения вторичного кольца в процесс отопления дома возможны три варианта (рис. 46). Установить на участке А–Б трубу меньшего сечения — байпас. Если опять перейти к примеру с транспортным кольцом, то установка на участке А–Б трубы меньшего проходного сечения образует на этом участке пробку и часть автомобилей попытаются ее объехать по вторичному кольцу. Установить в точке Б трехходовой кран, своеобразный шлагбаум, который будет частично или полностью перенаправлять тепловой поток во вторичное кольцо. Оба способа требуют достаточно точного теплотехнического расчета, а вариант с трехходовым краном еще и ручного или автоматического управления краном.

рис. 46. Варианты включения циркуляции во вторичном кольце отопления

Поэтому проще всего установить на вторичном кольце свой циркуляционный насос, включение которого приводит теплоноситель в движение, а выключение останавливает циркуляцию и отключает вторичное кольцо от системы отопления. Следует заметить, что современные циркуляционные насосы изготавливаются с управляемыми скоростными режимами, они бывают двух- и трехскоростными. Задавая насосу скорость работы, мы можем управлять скоростью циркуляции, а следовательно, и температурным режимом. Остановкой насоса мы можем выключить все вторичное циркуляционное кольцо, а первичное кольцо будет работать в прежнем режиме. И еще раз повторимся, схема отопления во вторичном кольце может быть выполнена по любой из схем насосной циркуляции, приведенных на предыдущих страницах сайта, с единственной разницей, что место котла здесь занимает первичное кольцо, а место расширителя — общий участок колец А–Б.

Циркуляционный насос для вторичного кольца подбирается, исходя из гидравлического сопротивления этого кольца, то есть первичное кольцо как бы не берется во внимание и насос подбирается для вторичного кольца, как для самостоятельной отопительной системы. Вот такая хитрая схема: много вторичных колец присоединяется к кольцу первичному и все они рассматриваются как самостоятельные тепловые системы со своими потребителями и насосами и при этом отключение и включение вторичных колец никак не сказывается на других вторичных кольцах.

Но что будет происходить в первичном кольце если, на вторичных кольцах будут установлены циркуляционные насосы большей или меньшей мощности, чем насос на первичном кольце? Попробуем разобрать эту ситуацию на примерах (рис. 47).

рис. 47. Примеры установки в первичное и вторичное кольца отопления циркуляционных насосов различной мощности
  1. Допустим, мы подобрали как первичный, так и вторичный насосы производительностью 10 литров в минуту. Когда вторичный насос не работает, расход, развиваемый первичным насосом, то есть 10 литров в минуту, будет циркулировать между точками Б и А. Во вторичном кольце никакой циркуляции не будет. При включении вторичного насоса весь расход воды будет отбираться в точке Б из первичного кольца во вторичное. Расход воды через общий участок трубопровода А–Б будет нулевым. Помните? Вся вода, входящая в тройник, должна из него выйти. В данном случае у воды есть два пути выхода из тройника: продолжить путь по первичному кольцу или завернуть во вторичное. И каким путем она пойдет, полностью зависит от того включен вторичный насос или нет. При включенном вторичном насосе мощностью равном мощности первичного насоса на участке А–Б циркуляция останавливается, но она полностью возобновляется сразу же после точки А, то есть включение вторичного насоса никак не влияет на циркуляцию (в целом) в первичном кольце.
  2. Давайте теперь немного изменим условия. Допустим, производительность первичного насоса 10 литров в минуту, а вторичного насоса — 5 литров в минуту. Когда вторичный насос не работает, весь поток в 10 литров в минуту от первичного насоса будет проходить через общий участок трубопровода А–Б. Включение вторичного насоса будет отбирать 5 литров в минуту через тройник в точке Б. Остальные 5 литров пройдут через общий участок, а в точке А к ним вновь присоединятся те самые 5 литров в минуту, которые прошли по вторичному кольцу. Включением вторичного насоса мы разделили имеющийся поток на два направления, но после прохождения общего участка А–Б он вновь соединился и на циркуляцию теплоносителя в первичном кольце в целом это опять ни как ни повлияло.
  3. Опять изменим условия. Установим насос производительностью 10 литров в минуту на первичном кольце, а более мощный насос производительностью 15 литров в минуту на вторичном. Когда вторичный насос выключен, через участок А–Б будет, как и положено, проходить поток жидкости объемом 10 литров в минуту. Однако при включении вторичного насоса, он начинает требовать от первичного кольца 15 литров в минуту, но где же он возьмет недостающие 5 литров, если со стороны котла к точке Б первичный насос за одну минуту поставляет только 10 литров? А все очень просто, недостающие 5 литров вторичный насос вытянет с противоположной стороны тройника с участка А–Б. А другими словами, насос втянет воду, которую сам же и вытолкнул в точке А, то есть на тройнике в точке А теплоноситель раздваивается пополам: одна часть поступает через участок А–Б обратно во вторичное кольцо, а другая продолжает движение по первичному кольцу. Как видим на циркуляцию теплоносителя в первичном кольце в целом установка мощного насоса на вторичном кольце опять никак не повлияла.

Отсюда следует сделать вывод, что на первичном кольце можно устанавливать насосы мощностью, рассчитанной на преодоление гидравлического сопротивления только первичного кольца.

Но не все так просто. На вторичном кольце с мощным насосом произошло подмешивание охлажденной воды к воде горячей, а это сказывается на температурном режиме всего вторичного кольца. И там, где инженер-теплотехник только радостно потрет руки, так как у него появилась возможность изменением мощности циркуляционного насоса менять температуру теплоносителя, у простого человека руки опустятся. Не владея основами теплотехники, вы не сможете рассчитать систему отопления. Поэтому, такой в общем-то не слабый шанс качественной регулировки системы отопления, не специалисту придется упустить. При использовании системы отопления с первично-вторичными кольцами вам на первичное кольцо нужно устанавливать насосы, равные или превосходящие самый мощный насос на вторичном кольце.

рис. 48 Регулирование вторичного кольца включением (выключением) циркуляционного насоса

Самый простой способ устройства регулирования температуры теплоносителя во вторичных кольцах, это установить на вторичные насосы двухпозиционные выключатели (вкл/выкл), подчиняющиеся комнатному регулятору (рис. 48). Например, если установить на регуляторе температуру 21°С, он будет отдавать команду на включение циркуляционного насоса при понижении или на выключение при повышении температуры воздуха. Другими словами, если в доме холодно, то датчик включает насос и он будет работать до тех пор, пока температура воздуха помещения не достигнет 21°С, затем последует команда на отключение насоса. Таким образом, последовательное включение и отключение вторичного насоса выровняет температуру до требуемого значения. Если на улице вдруг похолодает, то тут же возрастут теплопотери здания и насос, подчиняясь команде комнатного контроллера, обычно расположенного на наружной стене, тут же перейдет в рабочий режим. В общем, отопительная система работает, как обычный бытовой холодильник, стоящий на нашей кухне: сам по себе включается, сам выключается.

 

ostroykevse.com

Первично-вторичные кольца в системе отопления. Что это такое?


Наверняка вам приходилось слышать про первично-вторичные кольца в системах отопления, но мало кто понимает, что это из себя представляет. Тема довольно интересна и именно ей будет посвящен данный материал. Давайте разберемся, что из себя представляет первично-вторичная система.

Основная проблема системы отопления

Система отопления — это совокупность всех технических компонентов, что предназначаются для передачи тепла по всему помещению. Когда в данной конструкции присутствуют сразу несколько циркуляционных насосов, что должны обеспечивать постоянную работу, то они соединяются единым циркуляционным каналом. Это место являет собой часть трубы, который пропускает через свою конструкцию теплоноситель каждого насоса.

За общий элемент выступает обычно нагревательная конструкция. Когда компонент имеет большое значение сопротивление, то один из двух насосов сможет мешать работе другого. Эти изменения создаются из-за большого давления, что образуется между двумя патрубками (обратным и подающим). Из-за этого в этих местах бывают высокие перепады давления, что отражаются на элемент с меньшей мощностью.

Данная проблема решаема. Но чтобы внести изменения в работу, необходимо добавить новый элемент в общую конструкцию — гидравлический выравниватель. Этот компонент являет собой простую трубку, которая устанавливается между падающей и обратной магистралью. Основное условие качественной работы — небольшое внутреннее гидравлическое сопротивление. Благодаря такому дополнению, между трубопроводами не происходят перепады, а значит на насосы практически ничего не влияет. Оборудование будет представлять заявленные значения.

Но есть еще один вариант взаимодействий насосов — полная зависимость от гидравлического кольца. Чтобы найти ответ на этот вопрос, стоит немного подумать, используя при этом расчетные формулы.

Решение проблемы

Для решения этой проблемы выбирают пример решения гидравлического сопротивления. Эта формула показывает, что потери, образующиеся в цепи прямо пропорциональны коэффициенту циркуляционного трения и двойной внутренней скорости. Также допустимые потери в другую сторону пропорциональны размеру диаметра внутренней трубы, который умноженный на 2 ускорения вольного падения. В предыдущем случае с гидравлической трубой, был увеличен размер трубопровода, чтобы давление внутри было минимальным. Что если попробовать изменить размерность трубы?

После исследования оказалось, что во время уменьшения промежутка возле трубопровода до значимых величин, то таким образом автоматически уменьшается сопротивление гидравлики. В завершении этих действий, циркуляционные насосы станут свободны друг от друга. Тогда получится, что два одинаковых выражения по своей составу оказываются одинаковыми. Но разница между двумя вариантами все же есть.

Во время использования гидравлической трубки, оборудование будет выполнять три основные функции. Когда человек желает применять метод первично-вторичных колец в система отопления, то для решения этого вопроса сепаратор и дешламатор оборудуют по отдельности, по собственным взглядам или необходимости.

Именно из-за этого, когда в конструкции оборудовано сразу пару циркуляционных насосов, тогда применяют метод близко находящихся тройников. При использовании данной технологии, любой из трех гидравлических насосов начнет работать свободно от своего соседа.

Принцип работы первично-вторичных колец

Первичное кольцо — это конструкция в системе отопления, что соединяет в своей основе любые вторичные кольце, а также захватывает соседнее котловое кольцо. Основное правило для вторичных колец, дабы они не зависели от первичного — соблюдать длину между тройниками вторичного кольца, которая должна не превышать четырех диаметров первичного

К примеру, для расчета наибольшей длины между тройниками, дабы кольцо работало свободно, стоит точно обозначить диаметр конструкции первичного кольца. Эта труба дополнительно обвязывается медным материалом, так как элемент проводить высокие температуры. Например: возьмем длину трубы 26 мм, ширина такой трубки не превышает нескольких миллиметров. С каждой стороны стенки берем по 1 мм, а значит внутренний диаметр трубки составит 24 мм.

Для расчета расстояния между тройниками, полученное значение (у нас 24), умножаем на 4, так как расстояние должно равняться четырем диаметрам. В итоге после подсчетов, промежуток между тройниками не должно быть больше 96 мм. На деле все тройники обязательно будут запаяны между собой.

Каждая конструкция с гидровыравнивателем обязательно в каждом вторичном кольце имеет пружинный обратный клапан.  Если не придерживаться таких рекомендаций, то возникает паразитная циркуляция, происходящая через неработающие места.

Кроме того, не советуют использовать циркуляционный насос на противоположном трубопроводе. Это часто становится причиной изменения давления, из-за большого расстояния от расширительного бака закрытой системы.

Еще один вроде бы очевидный факт, но о котором многие забывают. Нельзя устанавливать между тройниками никаких шаровых кранов. Пренебрежение этим правилом приведет к тому, что оба насосы станут зависеть от работы соседа.

Рассмотрим полезный совет по работе с циркуляционными насосами. Чтобы пружины клапана не издавали звуки во время работы, стоит помнить об одном правиле — обратный клапан устанавливают на расстояние 12 диаметров трубопровода. Например: при диаметре трубы в 23 мм, расстояние между клапанами составит 276 мм(23х12). Только при таком расстоянии клапаны не будут издавать звуков.

Кроме того, по такому принципу советуют оборудовать насос на длине 12 диаметров подходящего трубопровода. Отмеряют все от Т-образных разветвлений. В этих местах турбулентный тип с эффектом рециркуляции (завихрения потоков жидкости). Именно образование их на угловых местах контура, создает неприятный шум. Кроме того, эта особенность создает еще одно минимальное сопротивление.

Пример использования первично-вторичных колец

Рассмотрим все же вариант применение конструкции первично-вторичных колец в системе отопления, дабы добиться равномерного распределения тепла по теплоносителям на все контура. Дабы не мешать работе вторичной системы, к общему кольцу подключают котловой насос.

Тогда получается, что после изменения конструкции, на выходе получают гибрид колец и разделителя. Достоинства подобного оборудования: выполнение работы, создавая при этом независимые контура. Именно это кольцо имеет небольшие размеры, на котором очень хорошо можно установить группы быстрого монтажа.

Основное преимущество данной системы — в каждый контур будет поступать равномерное количество тепла. Кроме того, используя это устройство, получается намного лучше сэкономить финансы. Ведь данное оборудование стоит намного экономичнее, чем покупной выравниватель или коллектор.

Все специалисты советуют это оборудование, ведь понимают, что на котельных выделяется очень немного пространства, поэтому расположение вместе выравнивателя и коллектора достаточно тяжелое занятие. Эта проблема появляется из-за отсутствия нормального пространства для оборудования.

Коллектора бывают различного типа, которые отличаются количеством воздуховодов. Часто данный инструмент устанавливают в помещениях, где достаточно сильно ограничено место.

Из всей представленной информации, рассмотрим несколько положительных сторон установки первично-вторичной системы:

  1. Компактность оборудования. Системы не занимают много места, поэтому установка не займет много пространства.
  2. Равномерное распределение теплоносителя. Именно это обеспечит качественную работу циркуляционных насосов.
  3. Создание дополнительного контура для независимой работы.

eurosantehnik.ru

Первично-вторичные кольца в системе отопления! | Отопление, водоснабжение, тёплый пол

Текст из видео:

  • 00:00: всем привет с вами как всегда компания термостат меня зовут валентин и в своем предыдущем видеоролике который называется рождение hydra стрелки я пообещал рассказать про принцип первично вторичных колец те кто не видел этот видеоролик ссылочка будет в описании обязательно посмотрите его перед тем как приступать смотреть данный видеоматериал вам попросту будет легче усвоить все то о чем я собираюсь рассказывать сегодня и здесь первично вторичные кольца это система которая обладает своими плюсами недостатками конечно же о них мы сегодня поговорим но самое главное я вам
  • 00:31: расскажу и покажу на пальцах очень простую формулу придерживаясь которой вы сможете собрать абсолютно работоспособную систему первично вторичных колец и не переживать что у вас что-то не будет работать либо будет работать не так как вы предполагали в конце данного видео ролика будет самое интересное я вам покажу то как наша компания объединила в одном устройстве все плюсы первично вторичных колец и гидравлического выравниватель а и сделала некий гибрид благодаря которому вы сможете собрать
  • 01:02: абсолютно любую систему отопления и не переживать что она окажется неработоспособной благодаря этому устройству вы сможете самостоятельно реализовать практически любую логику вашей системы отопления это будет эстетично красиво и качественно а так же самое главное это будет намного дешевле чем собирать первично вторичные кольца либо устанавливать отдельно гидравлический выравниватель для достижения определенных целей либо гидравлически независимой работы каждого
  • 01:33: из ваших колец ну и в конце данного видеоматериала я сделал маленькую задачку которая хочу чтобы вы самостоятельно попытались ее решить если вы сможете найти правильный ответ пожалуйста напишите его в комментариях потому как в следующем видеоролике я дам правильный видео-ответ то как решается эта задача ну и самое главное мы сделаем определенные выводы благодаря которым вы сможете понять еще глубже принцип первично вторичных колец ну а сейчас давайте приступим
  • 02:03: итак в своем прошлом видео уроки в котором я рассказывал про гидравлический выравниватель мы с вами выяснили что если в нашей с вами системе отопления имеются два либо более циркуляционных насосах которые по той или иной причине должны работать одновременно то как правило у этих насосов имеется некое общее кольцо циркуляции некий общий участок трубы через который каждый из насосов будет гонять теплоноситель как правило в качестве этого общего
  • 02:35: циркуляционного кольца выступает нагревательный элемент и если этот нагревательный элемент обладает высоким гидравлическим сопротивлением то каждый из насосов может оказывать влияние на работу друг друга происходит это из-за того что из-за высокого гидравлического сопротивления общего циркуляционного кольца между подающим и обратным патрубком создается достаточно большой перепад давления который как правило влияет на насос меньшей мощности для того чтобы решить проблему со взаимным влиянием работы насосов друг на друга в
  • 03:06: систему отопления необходимо установить гидравлический выравниватель или hydra стрелку которая по своей сути будет представлять из себя обычную трубу соединяющую падающую и обратную магистраль только лишь за исключением того что эта труба будет обладать минимально возможным гидравлическим сопротивлением в результате между подающим и обратным трубопроводом практически не будет создаваться перепад давления и вуаля каждый из циркуляционных насосов будет выдавать свои заявленные на порно
  • 03:36: расходные характеристики но если взаимное влияние работы насосов друг на друга целиком и полностью зависит от гидравлического сопротивления общего циркуляционного кольца то давайте на секунду задумаемся каким же еще способом мы можем снизить гидравлическое сопротивление нашего общего участка трубы для этого я снова предлагая прибегнуть к формуле расчета гидравлического сопротивления по длине трубопровода как мы видим линейные потери по длине трубопровода прямо пропорциональна коэффициенту
  • 04:06: гидравлического трения длине трубопровода но и соответственно квадрату скорости внутреннего и также эти потери обратно пропорциональны в утреннему диаметру трубы а также ускорению свободного падения умноженного на 2 случай с гидро стрелкой как правило мы увеличили диаметр трубопровода для того чтобы гидравлическое сопротивление внутреннего стало как можно меньше а что если мы с вами попытаемся сыграть длиной трубопровода все с той же целью уменьшения гидравлического сопротивления внутри общего циркуляционного кольца как
  • 04:36: оказалось если уменьшить расстояние между подающим и обратным трубопроводом до определенных величин таким образом мы уменьшим гидравлическое сопротивление нашего общего трубопровода и циркуляционный контур номер один окажется гидравлически независимым по отношению циркуляционном у контуру номер два другими словами циркуляционные насосы попросту не будут оказывать взаимное влияние на работу друг друга и 2 данных выражения будут идентичными по своему функционалу за одним лишь небольшим исключением
  • 05:06: гидравлический выравниватель будет выступать в роли шампунях один шоу doors я шучу конечно же это одно устройство которое несет в себе три отдельные функции гидравлический выравниватель гиза erator иди шла мотор если же мы хотим использовать принцип первично вторичных колец в таком случае сепаратор воздуха и дошла мотор нам придется устанавливать отдельно по желанию либо по необходимости таким образом если в нашей с вами системе отопления имеются несколько циркуляционных насосов то мы можем использовать принцип близко расположенных тройников в результате
  • 05:37: каждое такое циркуляционное кольцо будет работать гидравлически независима друг от друга как правило такие кольца называются вторичными первичным же кольцом называется кольцо которое объединяет в себе все вторичные кольца в единую систему а также кольцо котлового контура но и вот вам самое главное правило первично вторичных колец для того чтобы вторичное кольцо было гидравлически независимым от первичного для этого необходимо придерживаться вот такого правила расстояние между тройниками вторичного кольца не должно превышать 4 диаметров трубы первичного
  • 06:08: кольца например для того чтобы рассчитать максимально возможное расстояние между тройниками вторичного кольца для того чтобы это кольцо было гидравлически независимым нам необходимо знать каким диаметром трубы будет обязана наша первичное кольцо как правило первичное кольцо обвязывается медный любой потому как это кольцо является высокотемпературный давайте предположим что мы выбрали для первичного кольца диаметр трубы равные 28 миллиметров толщина стенки такой медные трубы как
  • 06:38: правило не превышает одного миллиметра один миллиметр с одной стороны плюс один миллиметр с другой стороны в результате внутренний диаметр нашей с вами трубы будет равен 26 миллиметров для того чтобы вычислить расстояние между тройниками нам необходимо данное значение умножить на 4 в результате максимально возможное расстояние между центрами соответствующих тройников не должно превышать 80 4 миллиметра на практике же такие тройники должны быть запаяны практически вплотную друг другу оставляя
  • 07:08: между ними необходимо технологический зазор для того чтобы можно было совершить пайку однако первично вторичные кольца обладает двумя существенными недостатками на мой взгляд и о них мы сейчас и поговорим первый недостаток это то что в системе появляется один лишний циркуляционный насос который должен обслуживать первичное кольцо как правило в системе с гидры выравниватель им необходимости в этом циркуляционном насосе абсолютно нет случае если в вашей системе отопления имеется только лишь один нагревательный
  • 07:38: котел либо 2 нагревательных котла которые не будут работать одновременно в каскаде в таком случае можно использовать вот такую схему первично вторичных колец благодаря такой схеме можно избежать дополнительного насоса который будет обслуживать первичное кольцо как правило такой насос имеется уже в вашем настенном газовом котле и поэтому использовать еще один дополнительный попросту нет необходимости однако бороться со вторым и на мой взгляд самым главным недостатком первично вторичных колец практически невозможно и данный
  • 08:08: недостаток заключается в том что по ходу движения теплоносителя от котла к вторичным кольцам температура теплоносителя будет падать пропорционально мощности каждого из них и для того чтобы узнать насколько именно градусов упадет температура от кольца кольцо давайте воспользуемся следующей формулой вот как выглядит эта формула она позволяет рассчитать температуру теплоносителя получившегося в результате смешивания двух потоков жидкостей предположим что нам известно температура и расход теплоносителя выходящего из
  • 08:38: шива котла также нам известна температура и расход теплоносителя который будет возвращаться с одного из вторичных колец благодаря этой формуле мы сможем вычислить температуру получившегося в результате смешивания теплоносителя и соответственно будем понимать с какой температурой будет поступать теплоноситель на следующие вторичное кольцо для этого давайте решим вот такую простую задачку предположим что из нашего котла теплоноситель выходит с температурой равной 70 градусам цельсия
  • 09:08: этот теплоноситель циркулирует по первичному кольцу с расходом две с половиной тысячи литров в час вторичное кольцо номер один забирает этот теплоноситель с расходом 1500 литров в час и после того как этот теплоноситель вернется снова на первичное кольцо температура теплоносителя будет равняться 50 градусам цельсия задача выяснить какой температуры теплоноситель будет поступать на вторичное кольцо номер 2 итак воспользовавшись нашей формулой и подставим соответствующие
  • 09:40: значения в нее мы сможем выяснить что температура теплоносителя которая будет поступать на вторичное кольцо номер два будет равняться шестидесяти двух с половиной градусов цельсия точно также каждое последующее циркуляционное кольцо будет получать температуру теплоносителя значительно ниже чем то что выходит из вашего котла а это создает определенные сложности при расчете системы отопления а также требует необходимости увеличения размеров радиаторов на каждом последующем циркуляционном кольце
  • 10:11: которое вы собираетесь установить друг за другом и вот вам интересный вопрос на который вы сможете ответить в комментариях и вот вам интересный вопрос на который вы сможете ответить в комментариях изменится ли температура теплоносителя поступающего к следующему вторичному кольцу если мы изменим расход по первичному кольцу с двух с половиной тысячи литров до 4 тысячи литров но при этом мощность котла останется неизменной ну а теперь мы рассмотрим наиболее частые ошибки которые совершают люди при
  • 10:41: сборке системы первично вторичных колец предположим что вы собрали систему первично вторичных колец следующим образом по первичному кольцу циркулирует теплоноситель с расходом 15 литра в минуту нужно понимать что если в кольцо вошло 15 литров в минуту то точно такое же количество теплоносителя выйдет из него вторичное кольцо номер один забирает 10 литров в минуту вторичное кольцо номер два по какой-то причине не работает вторичное кольцо номер три забирает 4 литра в минуту в сумме эти три кольца будут забирать 14
  • 11:13: литров в минуту соответственно на этом участке теплоноситель будет двигаться с расходом 1 литр в минуту в таком случае наша система будет работать нормально но давайте посмотрим что произойдет если по первичному кольцу расход теплоносителя будет равен восьми литрам в минуту точно также как и в первом случае вторичные кольца будут создавать суммарный расход равный 14 литрам в минуту в то время как расход первичного кольца будет равен восьми литрам в минуту в результате вот на этом
  • 11:44: участке будет создаваться реверсивный расход равный 6 литров в минуту что как следствие может привести к частичной либо полной неработоспособности вторичного циркуляционного кольца номер три потому как в него будет поступать холодная обратка со всех остальных циркуляционных колец если вы захотите сделать так чтобы на каждое вторичное циркуляционное кольцо поступало одинаковая температура теплоносителя в таком случае вам придется установить на каждую ветку дополнительный балансировочный кран или расходомер однако на мой взгляд это
  • 12:15: очень сложно и на практике это очень тяжело добиться есть намного более простыми и более надежные способы о которых я расскажу чуть чуть дальше также нельзя собирать систему первично вторичных колец вот таким вот способом потому как будет происходить падение напора от точки а к точке б в результате циркуляции по первичному кольцу так что забудьте про вот такую схему и не совершайте ошибок давайте приступим дальше точно так же как и в системе с hydra выравниватель им на каждом вторичном кольце должен быть установлен
  • 12:46: пружиной обратный клапан после циркуляционного насоса в противном случае возможно паразитарная циркуляция через неработающие контура поехали дальше также не рекомендуется устанавливать циркуляционный насос вторичного кольца на обратном трубопроводе по причине что этот насос будет находиться на значительном удалении лень и от расширительного бака в закрытой системе отопления в результате если насос достаточно мощный и создаёт значительный перепад давления а статическое давление в вашей системы отопления
  • 13:18: недостаточно высоко может возникать подсос воздуха через автоматические воздухоотводчики а также образовываться кавитация на всасывающей стороне насоса которая приведет к его дальнейшему разрушению поэтому нужно стараться делать так чтобы расширительный бак в вашей системе отопления находился как можно ближе к всасывающий стороне насоса об этом я рассказывал в своем видео ролики куда установить в расширительный бак те кто не смотрел ссылочка будет в описании поехали дальше этот пример достаточно банальный но тем не менее нужно о нём рассказать как вы
  • 13:49: понимаете между тройниками первично вторичных колец ни в коем случае нельзя устанавливать никакие шаровые краны иначе ваши циркуляционные насосы не будут работать гидравлически независима друг от друга думаю здесь не нужны никакие пояснения давайте приступим дальше ну а на этом примере я вам дам маленький лайфхак как избежать того чтобы ваши пружины клапана не звенели в процессе работы циркуляционного насоса для этого достаточно придерживаться очень простого правила нужно установить ваш обратный клапан на расстоянии равным 12 диаметром
  • 14:19: вашего обратного клапана либо трубопровода который соединяет обратный клапан с циркуляционным насосом например если диаметр трубы равен 25 миллиметров нужно умножить это значение на 12 и в результате мы получим что расстояние от обратного клапана до циркуляционного насоса должно составлять 300 миллиметров в таком случае ваш обратный клапан не будет звенеть точно также циркуляционные насосы рекомендует устанавливать на
  • 14:49: расстоянии равным 12 диаметром подводящего трубопровода от т-образных разветвлений это снизит образование шумов в процессе движения теплоносителя потому как на этих участках преобладает турбулентный режим движения теплоносителя с эффектом риттер куля цей рециркуляция это завихрение потоков жидкости которые образуются на угловых участках трубопровода которые в свою очередь приводит к образованию шумов но и соответственно небольшому дополнительному сопротивлению в процессе движения теплоносителя ну а теперь самое интересное как использовать систему первично
  • 15:20: вторичных колец и при этом все таки добиться поступление одинаковая температура теплоносителя на каждый из контуров для этого можно сделать минимальными потери давления в общей трубе или другими словами общую трубу вот эту вот сделать достаточно большого диаметра для того чтобы в ней не происходило больших потерь давления и взаимное влияние насосов друг на друга не происходило при этом мы можем подключить котловой контур по принципу первичных вторичных колец для того чтобы этот контур
  • 15:50: не влиял гидравлически никаким образом на нашу вторичную часть в результате мы получили некое устройство которое является гибридом первично вторичных колец и гидравлического разделителя преимущество этого устройства заключается в том что оно выполняет свою основную функцию создает гидравлически независимый контур а она очень маленькая очень компактная на нем очень легко располагать группы быстрого монтажа самое главное на каждый из контуров будет поступать
  • 16:20: одинаковая температура теплоносителя к тому же это устройство значительно дешевле чем покупать отдельно гидравлический выравниватель и коллектор самое большое преимущество этого устройства что она компактная все кто занимается системами отопления зная что как правило под котельную выделяет очень мало места и расположить гидры выравниватель с коллектором на одной стене зачастую достаточно большая проблема потому как место на вес золота вот один из примеров схем подключения данного коллектора данных коллекторов бывает несколько видов с различным количеством выходов вверх и вниз а
  • 16:50: сейчас я вам покажу как мы применяем эти коллектора на практике и как они выглядят в реальности вот один из примеров коллекторов который был установлен на объекте о котором я рассказывал на своем канале обратите внимание насколько эти коллектора компактны и хорошо смотрятся в данном случае коллектор установлен в подсобном помещении в котором очень сильно ограниченное пространство в некоторых случаях наша компания производила под заказ даже вот такие огромные коллектора на 7 контуров на данной иллюстрации вы видите что к нашим коллектором подходят
  • 17:21: практически все стандартные группы быстрого монтажа потому как межцентровое расстояние между подающим и обратным трубопроводом выдерживается равным 125 миллиметров ну и в конце данного видео ролика позволили себе немножко рекламы хочу показать вам инструкцию того как выглядят наши коллектора которые производят наша компания эти коллектора получили название валин хит давайте я быстренько пройдусь по инструкции и покажу вам то в каком исполнение этих электро бывают какие у них технические характеристики возможно кто-нибудь из вас захочет заказать себе этот коллектор либо
  • 17:52: захочет заказать коллектора напрямую от производителя для того чтобы стать дистрибьютором своей стране на данный момент наша компания производит серийно четыре вида данных коллекторов давайте пройдемся по инструкции я вам покажу в каких исполнениях они у нас встречаются коллектора маркируются следующим образом csc о 111 csc означает что данный коллектор содержит себе гидравлический разделитель 111 обозначает количество контуров который имеет данный коллектор в данном случае один контур сверху
  • 18:23: один контур сбоку и один контур снизу движение происходит по часовой стрелочке то есть если у нас имеется обозначение csc о 202 это означает что два контура сверху 0 контуров сбоку и два контура снизу третий вид коллектора у нас 2 1 0 и 4 301 как правило мы прочитали и вычислили что 4 данных коллектора могут покрыть 95 процентов задач которые встречаются при
  • 18:53: исполнении системы отопления домов до 500 квадратных метров в нашей инструкции есть подробное описание того как данный коллектор устанавливаются есть все технические характеристики к тому же к этому коллектору прилагается пара настенных кронштейнов которые необходимы вам для того чтобы закрепить его на стене очень много мы проделали расчетов очень много мы проделали различные сложные работы для того чтобы вам было удобно работать с этим
  • 19:23: коллектором для того чтобы у вас не было никаких проблем в процессе реализации вашей системы отопления по вопросам закупки данных коллекторов пишите пожалуйста на e-mail мы вам ответим предоставим всю необходимую информацию ну а на этом давайте продолжим наш видео-урок в конце которого я хочу сделать вам интересную задачку над которой вам придется немножко подумать и так у нас имеется система теплых полов которые мы хотим подключить к нашему нагревательному прибору при этом не используя ни двухходовой не 3-ходовой клапан поддерживающий определенную
  • 19:55: температуру для этого нам достаточно подключить наш нагревательный прибор по принципу первично вторичных колец или по принципу близко расположенных тройников у нас известны следующие данные температуры подающей линии на теплых полах должна быть 40 градусов цельсия температура обратной линии на наших полах должна быть 35 градусов цельсия мощность теплого пола нам известна она составляет 10 киловатт в час так же нам известно что температура теплоносителя выходящая с нашего котла равна 70 градусам цельсия задача определить их
  • 20:26: какой расход необходим со стороны котлового контура для того чтобы все вот это равенство было верным другими словами какой расход теплоносителя должен быть со стороны котлового контура для того чтобы вот на этих тайниках возникал такой подмес результате которого температура подающей линии на теплых полах будет 40 градусов а температуры обратной линии будет 35 градусов ну и соответственно если вы решите эту задачку то вы уже узнаете и температуру теплоносителя который будет возвращаться в наш котловой контур
  • 20:56: ну а на этом у меня все с вами как всегда была компания термостат подписывайтесь на наш канал ставьте лайки комментируйте всего доброго и до новых встреч

postila.ru

Преимущества применения первично/ вторичных систем отопления 04

Первичное кольцо

Представьте себе первичное кольцо как монорельс, который опоясывает здание по периметру и транспортирует тепло от котлов к отопительным приборам. Это большой кольцевой трубопровод с относительно маленьким циркуляционным насосом, гоняющим воду по кругу.


Если температура воды в первичном кольце падает ниже определенного значения, котлы посылают в него дополнительное количество тепла. Если зоны отопления испытывают потребность в тепле, насосы этих зон отбирают из него тепло, так, как если бы первичное кольцо было продолжением котла. Теперь Вы понимаете, почему можно назвать его “транспортной системой” тепла?

В простейшем варианте циркуляционный насос первичного кольца должен работать постоянно в течение всего отопительного сезона, т.к. Вы не знаете, когда и какая зона будет испытывать потребность в тепле.
Если же Вы используете один из доступных электронных контроллеров («АКВАТРОЛ-2000», «КАСКОН», « RVT-06» и т.п.) для управления котлами и насосами зон, то этот кольцевой циркуляционный насос может находиться и в выключенном состоянии, когда ни одна из зон не испытывает потребности в тепле.
   Вы подберете циркуляционный насос первичного кольца по расходу и потере напора только этого кольца. Скорее всего, Вы подберете маленький, легкодоступный насос, т.к. первичное кольцо имеет лишь несколько колен и не включает в себя ни котлов, ни отопительных приборов. Поэтому общее гидравлическое сопротивление его очень мало. Первичное кольцо – только высокоскоростная магистраль для потока воды.
   Вот еще одно преимущество первично/ вторичной системы. При устройстве коммерческой отопительной системы с одним котлом и одним насосом, Вам почти всегда потребуется насос большой производительности, который необходимо устанавливать на специальное основание. Такие насосы гораздо дороже, как по цене, так и по стоимости их установки, чем маломощные насосы, монтируемые непосредственно на трубах ( in – line ). Большие насосы требуют установки на тяжелых бетонных фундаментах, их необходимо центрировать (в т.ч. при помощи цементной стяжки) как при установке, так и периодически при эксплуатации. Они занимают значительную площадь помещений и обычно требуют значительной длины подводящих трубопроводов, чтобы избежать выхода из строя подшипников.
   Вы избежите всех этих затрат при устройстве первично/вторичной системы, потому что будете иметь дело с рядом маленьких насосов, устанавливаемых непосредственно на трубопроводах.


Расход теплоносителя в первичном кольце

На самом деле, в любой системе, переносящей тепло с помощью потока нагретой воды, справедливо чуть более универсальное соотношение, чем то, которое мы ранее упомянули ( Q n = P n ) для перепада температуры в 14 оС.
  Тепловая мощность P (в киловаттах), выделенная (рассеянная или поглощенная) на любом участке гидравлической тепловой системы связана с расходом (протоком) воды Q (в литрах в минуту) через этот участок и перепадом температуры (в градусах) простой формулой:


Поэтому, необходимый расход воды в первичном кольце равен суммарной тепловой мощности всех потребителей, если вас устраивает общий перепад температуры в  14 оС . Если по каким-то причинам Вы хотите, чтобы он был меньше – пропорционально увеличивайте расход (или уменьшайте его, если вам нужен больший перепад температур).
  После того, как Вы определили расход, Вам предстоит выбрать диаметр труб первичного кольца.

Для того, чтобы подобрать диаметр
трубопровода первичного кольца,
воспользуйтесь следующей таблицей:


Диаметр

Расход

1″

30 л/мин.

1 1/4″

53 л/мин

1 1/2″

83 л/мин.

2″

170 л/мин

2 1/2″

320 л/мин.

Значения величин в этой таблице основаны на принятых в практике соответствиях диаметров труб расходам воды. Эти практические расчеты основаны на том требовании, что скорость воды в трубах не должна достигать шумового предела (приблизительно 2 метра в секунду), и обычно она оказывается в диапазоне1-1.5 м/c.
  Теперь, когда Вы знаете необходимый расход через первичное кольцо, для выбора циркуляционного насоса первичного кольца Вам необходимо определить требуемый напор. Воспользуйтесь этим:

ЭМПИРИЧЕСКОЕ ПРАВИЛО

На каждые 10 метров длины первичного кольца требуется 0,6 метра напора насоса. Например, если общая длина трубопровода первичного кольца 90 метров, напор насоса должен быть 5,4 метра.

(При этом мы исходим из  указанных  выше  расходов  воды  и  рекомендованных  диаметров)

Это просто, не правда ли? Теперь Вызнаете расход воды и потерю напора. Все, что теперь требуется – подобрать насос по каталогу производителя.
  Кроме циркуляционного насоса, на первичном кольце устанавливаются расширительный бак системы, воздухоотделитель и вентиль подачи подпиточной воды.
  Всегда устанавливайте циркуляционный насос таким образом, чтобы он “откачивал” воду из расширительного бака; и заполняйте систему водой в точке присоединения расширительного бака.
   Так как расширительный бак подбирается, исходя из объема воды в системе, Вы получаете большое преимущество, устанавливая малоемкий котел  вместо котлов с чугунным секционным или стальным трубчатым теплообменниками, которые имеют большой водяной объем.
Эта важная черта позволяет применять расширительные баки диафрагменного типа минимальных размеров (и стоимости. И это увеличивает Вашу конкурентоспособность

Важная деталь – место установки расширительного бака

Расширительный бак является “точкой неизменного давления” в любой закрытой гидравлической системе. Это место, где перепад давлений, развиваемый работающим насосом, не оказывает никакого воздействия на статическое давление. На самом деле, циркуляционный насос использует расширительный бак, как точку отсчета, для того, чтобы “знать, что делать”.

   Если насос откачивает воду от расширительного бака, то перепад давления, создаваемый насосом, будет прибавляться к величине давления заполнения (статическому давлению) системы.

   Если насос накачивает воду в расширительный бак, то перепад давления, создаваемый насосом, будет “вычитаться” из статического давления системы.

  Допустим, наш насос создает перепад давления в 10 метров водяного столба (м.в.с.). Допустим, также, что мы задали статическое давление в нашей системе (в расширительном баке) – 15м.в.с.(приблизительно 1.5атмосферы).
  Если насос откачивает воду от этого бака, давление на напорном фланце насоса будет 25м.в.с., когда он работает. Давление на его всасывающем фланце будет 15м.в.с. (учитывая, что он расположен в непосредственной близости от точки присоединения расширительного бака).


Теперь смонтируем насос с другой стороны от расширительного бака. Тогда насос будет нагнетать воду прямо в точку присоединения расширительного бака к первичному кольцу. при этих условиях, как только насос будет включен, давление с его напорной стороны будет тем же – 15м.в.с., но давление со всасывающей стороны упадет до 5м.в.с.!
  Видите? Если включить насос в кольцо таким образом, перепад давления, создаваемый насосом проявит себя как падение давления на всасывающей стороне. Вода продолжает циркулировать, потому что все же остается перепад давления в 10м.в.с., но указанное падение давления может создать проблему удаления воздуха из системы.


Воздух всегда присутствует в растворенном виде в воде, циркулирующей в системе, но в случае, когда напор насоса падает, воздух выходит из раствора и образует пузырьки.

Это очень напоминает то, что происходит, когда Вы взболтаете бутылку с газированной водой, а затем откупорите ее. Резкое падение давления, происходящее при снятии крышки, высвобождает двуокись углерода, растворенную в воде, при этом она переходит в пузырьки газа. (Вы знаете, что бывает дальше.)
   Мы бы хотели избежать проблем, вызываемых воздухом в системе, и именно поэтому рекомендуем, чтобы насос всегда откачивал воду от расширительного бака. (И помните, что вторичные (зонные) насосы используют в качестве своего “расширительного бака” общий участок трубопровода между первичным и вторичными кольцами).
   По той же самой причине подпиточная вода должна подаваться в систему в точке присоединения расширительного бака. Это единственное место системы, в котором давление не подвержено изменению работающим циркуляционным насосом. Это единственное место, по которому подпиточный вентиль “может получить информацию” о том, что в действительности происходит в системе.
   А теперь рассмотрим, как мы распределим то тепло, которое произвели.
http://spbteplodom.com/novosti?view=21543003

tdkirill.livejournal.com

Системы отопления с первично-вторичными кольцами

Обычно для небольших зданий нет необходимости устраивать комбинированные системы отопления с первично-вторичными кольцами, достаточно простых но вполне надежных схем (рис. 49, а). В этой схеме первичное кольцо пронизывает и котел, и бойлер, а другие потребители подключаются в соответствии с обычной схемой как вторичные кольца. Хотя приведенная схема — «дешевле некуда», все же реально в большинстве случаев монтируемая схема чуть посложней (рис. 49, б). Второе решение позволяют выделить высокотемпературное кольцо с бойлером для приготовления горячей воды из ряда других потребителей и обеспечить ему приоритет перед другими потребителями. С помощью трехходового крана кольцо может изменять свою форму. Поток теплоносителя в кольце сначала проходит через котел, а затем либо идет через бойлер (если есть потребность в горячей воде), либо через байпас, к которому присоединены другие потребители. Если на трехходовой кран установить сервопривод, управляемый контроллером, то кольцевой поток может делиться на два рукава в пропорции, зависящей от реального потребления горячей воды. В данных схемах циркуляционные насосы первичного кольца установлены на обратке, следовательно, на кольце должны быть установлены воздухоотводчики, обычно они устанавливаются на коллекторах первичного и вторичных колец. Если перенести насос на подачу, то в систему можно включить сепаратор воздуха.

рис. 49. Системы отопления с первично-вторичными кольцами для небольших зданий

Гидравлическая независимость отдельных контуров (вторичных колец) не только сильно упрощает проектные расчеты, сводя их к простым практическим рекомендациям, но и позволяет выбирать варианты управляющей электроники: от простых и недорогих термостатов до сложных погодозависимых контроллеров.

Спроектировать систему отопления с различными температурными режимами по схеме первично-вторичных колец достаточно просто. Мы уже рассмотрели каждую из высокотемпературных и низкотемпературных систем в отдельности, теперь их нужно просто «посадить» как вторичные кольца на первичное кольцо (рис. 50).

рис. 50. Пример схемы отопления с первично-вторичными кольцамиПримечание:
1. На рисунке, иллюстрирующем вторичные кольца, изображены трех- и четырехходовые смесители только в качестве примера, на самом деле могут применены как те, так и другие.
2. Название «среднетемпературное вторичное кольцо» применено условно, на самом деле радиаторное отопление может быть и высоко-, и низкотемпературным

Однако при подсоединении вторичных колец отопления к гидроколлектору необходимо все же соблюдать некоторую последовательность. Присоединять отопительные кольца, которым вы хотите отдать приоритет, ближе к котлу, например, это будут высокотемпературные системы отопления, а низкотемпературные можно переместить в конец первичного кольца. Все-таки первичное кольцо, это, по большому счету, обычная однотрубная система, в которой каждый потребитель (вторичное кольцо) отдает в систему охлажденную воду, и чем дальше потребитель от начала кольца, тем холоднее воду он получает — пусть там будут подключены низкотемпературные кольца.

Проектирование комбинированной системы не составит большого труда, главное в этой работе будет совсем не то, как развести трубопроводы на схеме, а как их развести в реальном доме, не запутавшись в трубах. Для облегчения этой задачи некоторые фирмы-изготовители теплотехнического оборудования производят готовые узлы гидроколлекторов, после приобретения которых их нужно просто соединить с котлом и потребителями. Обычно вместе с гидроколлекторами (рис. 51) поставляются регулирующие трех- и четырехходовые краны вместе с автоматикой. Все оборудование размещается в помещении котельной, а к потребителям тепла идут только трубы. Работа упрощается до предела и запутаться в трубопроводах, зная теорию первично-вторичных колец, крайне сложно.

рис. 51. Гидроколлекторы фирмы «ГидроЛого»

Гидроколлекторы лучше всего монтировать в вертикальном положении, тогда появляется возможность удалять из системы отопления шлам, оседающий в нижней части коллекторных трубок, а в верхней части очень хорошо вписываются автоматические воздухоотводчики и отпадает необходимость устанавливать дорогие сепараторы воздуха. При таком удалении воздуха и циркуляционный насос первичного кольца можно переместить на обратку, где в зоне более низких температур он будет дольше работать.

Для организации движения потоков теплоносителя внутри коллектора его профиль не имеет значения, что позволяет изготавливать рациональные конструкции прямоугольного сечения из швеллера без использования специальной оснастки и станочного оборудования. В гидроколлекторах могут быть применены простейшие потокораспределительные устройства зонирования внутреннего объема. Которое осуществляется с помощью волнистой или плоской перегородки (рис. 52), зафиксированной внутри коллектора без герметичной обварки периметра с сохранением торцевых проемов между перегородкой и стенкой площадью не менее 1/4 живого сечения коллектора.

рис. 52. Схема гидроколлекторов, сваренных (спаянных) из двух швеллеров

Основным условием гидравлической устойчивости схемы отопления с гидроколлекторами, является обеспечение низких скоростей движения теплоносителя (0,2 < V ≤ 0,4 м/с) в коллекторе, за счет чего в нем достигаются малые перепады давления, а режим его работы становится близок к условиям работы расширительного бака для каждого из контуров. Живое сечение (fжс) коллектора для прохода теплоносителя при выбранном значении скорости (V) рассчитывается по формуле: fжс = Q/(3600×V) м², где Q (м³/ч) — суммарный максимальный расход теплоносителя через коллектор. Таким образом, живое сечение коллектора (площадь «на просвет») нетрудно рассчитать, зная, что расход теплоносителя через котел примерно равен его мощности. Например, котел мощностью 30 кВт имеет расход 30 л/мин (1,8 м³/ч), а мощностью 120 кВт — 125 л/мин. Если при покупке гидроколлектора или его изготовлении площадь живого сечения будет чуть больше требуемой, то ничего страшного, главное, чтобы скорость движения теплоносителя в нем была от 0,2 до 0,4 м /с.

Межосевое расстояние отводов обратки и подачи на вторичные кольца делается 40, 90, 125, 145, 160 и реже 250 мм и обусловлено диаметрами подключаемых трубопроводов и размерами отопительной арматуры — трех- и четырехходовыми смесителями (рис. 53). Смесители имеют с одной стороны накидные гайки с резьбой 1½ дюйма, например, для подсоединения циркуляционного насоса, с другой стороны, — внешнюю резьбу 1½ дюйма под накидную гайку. При применении смесителей других фирм межосевое расстояние отводов коллектора может быть изменено под эти смесители.

рис. 53. Смесительная арматура (пример)

При сборке систем отопления на гидроколлекторах нужно соблюдать нехитрые правила: система отопления должна быть снабжена расширительным баком соответствующего расчетного объема теплоносителя, линия подпитки не должна входить сразу в котел, она должна смешиваться с обраткой системы отопления подальше от котла, а на обратках вторичных колец нужно устанавливать фильтры грубой очистки — грязевики.

 

ostroykevse.com

Первично-вторичные кольца отопительных систем | Все о строительстве

Сравнительно недавно наметился новый подход к монтажу сложных систем отопления с большим количеством потребителей тепла. Сразу за котлом в пределах этажа создается короткое первичное замкнутое кольцо (рис. 43), куда насосом подается теплоноситель. Циркуляционный насос котла перекачивает теплоноситель только по первичному кольцу. В нем делают отводы для питания ветвей с потребителями тепла: поэтажные ветки с радиаторами, «теплые полы» и т. п. — это вторичные кольца. Каждое вторичное кольцо снабжено своим насосом. Отбор воды и ее возврат должен быть расположен рядом, не далее 300 мм друг от друга.

рис. 43. Пример схемы отопления с первично-вторичными кольцами

Вторичные кольца могут быть выполнены как самостоятельные системы отопления по любой из ранее приведенных на сайте схем и по любому способу соединения труб: тройниковому или коллекторному. Иными словами, возле котла делается циркуляционное кольцо, которое как бы работает само на себя, а к нему присоединяются другие совершенно самостоятельные кольца, в которых первичное кольцо выступает в роли генератора тепла (котла). Причем вместо расширительных бачков для вторичных колец выступает первичное кольцо.

Рассмотрим принцип действия этой системы. Из правил дорожного движения многим, наверняка, знакома кольцевая транспортная развязка. Все автомобили, заезжая на эту развязку, движутся по кольцу в одном направлении. Перестраиваясь в правый ряд, автомобили могут свернуть на любую из дорог, примыкающих к кольцу, но если они продолжают движение по кольцу, то они должны уступить дорогу автомобилям, въезжающим на кольцо. Все просто и логично (рис. 44).

рис. 44. Автомобильная транспортная развязка «круговое движение»

В первичном кольце отопительной системы установлен циркуляционный насос, гоняющий воду по кругу (рис. 45, а). Теплоносителю попросту некуда деться, подгоняемый насосом, он совершает бесконечное круговое движение, не производя никакой полезной работы, совсем как «чертово колесо» в парке детских аттракционов. Кабинки бесконечно поднимаются вверх, но сколько бы их ни поднялось, ровно такое же количество кабинок опускается вниз — теплоноситель только циркулирует по первичному кольцу, без подъема высоты воды.

рис. 45. Принципиальная схема устройства первично–вторичных колец

Присоединим к первичному кольцу еще одно кольцо (рис. 45, б). Очевидно, что вода тут же заполнит его и остановится. Вторичное кольцо имеет большую протяженность, чем участок трубопровода (между точками А и Б) первичного кольца между отводами на кольцо вторичное. Следовательно, гидравлическое сопротивление вторичного кольца значительно превышает гидравлическое сопротивление на участке А–Б. Теплоноситель всегда течет в ту сторону, где наименьшее гидравлическое сопротивление, то есть циркуляция в первичном кольце будет продолжаться, а во вторичном она прекратится. В общем, все автомобили, заехавшие на второе кольцо, не могут с него выехать. Наш теплоноситель никто правилам дорожного движения не обучал, поэтому он правил не знает и дорогу «помехе справа» не уступает. Все автомобили стремятся побыстрее проехать транспортную развязку по кольцу, а те, что столпились на боковой дороге, их нисколько не беспокоят.

В данной схеме отопления мы этого и добиваемся. Нам нужно, чтобы общее кольцо было всегда в рабочем состоянии, а вторичные в нерабочем. Мы будем задействовать их по необходимости. В самом деле, наверное глупо гонять всю сложную систему отопления, если в данный момент нам не нужна, например, система подогрева полов в бассейне. Еще раз повторимся, что система отопления с первично-вторичными кольцами главным образом направлена для сложных отопительных систем с большим количеством потребителей, использующих разные температурные режимы, но работающая от одного генератора тепла (котла). Для того чтобы вторичное кольцо находилось в нерабочем состоянии, нужно чтобы гидравлическое сопротивление в точках А и Б было примерно одинаковым. Для этого максимальная длина этого участка делается не больше четырех диаметров трубы (4d). Обычно для труб диаметром от 1,5 до 3 дюймов это расстояние не превышает предел, соответственно, от 6 до 12 дюймов (150–300 мм). Это нужно для того, чтобы сопротивление участка между точками А и Б было чрезвычайно мало. Зачем теплоносителю затекать во вторичное кольцо, преодолевать гидравлическое сопротивление и циркулировать? Он преспокойненько протечет участок А–Б, где гидравлическое сопротивление практически приближается к нулю.

Диаметр труб первичного кольца определяется, исходя из общего расхода теплоносителя по всем вторичным контурам (табл. 1). Обычно он равен диаметру патрубков отопительного котла, который в свою очередь подбирается по площади отапливаемых помещений. Циркуляционный насос первичного кольца подбирается, исходя из гидравлического сопротивления этого кольца. Поскольку в первичном кольце нет большого количества тройников и углов поворотов, то, как правило, требуется довольно слабый насос, устанавливаемый без фундамента непосредственно в трубопровод.

Для включения вторичного кольца в процесс отопления дома возможны три варианта (рис. 46). Установить на участке А–Б трубу меньшего сечения — байпас. Если опять перейти к примеру с транспортным кольцом, то установка на участке А–Б трубы меньшего проходного сечения образует на этом участке пробку и часть автомобилей попытаются ее объехать по вторичному кольцу. Установить в точке Б трехходовой кран, своеобразный шлагбаум, который будет частично или полностью перенаправлять тепловой поток во вторичное кольцо. Оба способа требуют достаточно точного теплотехнического расчета, а вариант с трехходовым краном еще и ручного или автоматического управления краном.

рис. 46. Варианты включения циркуляции во вторичном кольце отопления

Поэтому проще всего установить на вторичном кольце свой циркуляционный насос, включение которого приводит теплоноситель в движение, а выключение останавливает циркуляцию и отключает вторичное кольцо от системы отопления. Следует заметить, что современные циркуляционные насосы изготавливаются с управляемыми скоростными режимами, они бывают двух- и трехскоростными. Задавая насосу скорость работы, мы можем управлять скоростью циркуляции, а следовательно, и температурным режимом. Остановкой насоса мы можем выключить все вторичное циркуляционное кольцо, а первичное кольцо будет работать в прежнем режиме. И еще раз повторимся, схема отопления во вторичном кольце может быть выполнена по любой из схем насосной циркуляции, приведенных на предыдущих страницах сайта, с единственной разницей, что место котла здесь занимает первичное кольцо, а место расширителя — общий участок колец А–Б.

Циркуляционный насос для вторичного кольца подбирается, исходя из гидравлического сопротивления этого кольца, то есть первичное кольцо как бы не берется во внимание и насос подбирается для вторичного кольца, как для самостоятельной отопительной системы. Вот такая хитрая схема: много вторичных колец присоединяется к кольцу первичному и все они рассматриваются как самостоятельные тепловые системы со своими потребителями и насосами и при этом отключение и включение вторичных колец никак не сказывается на других вторичных кольцах.

Но что будет происходить в первичном кольце если, на вторичных кольцах будут установлены циркуляционные насосы большей или меньшей мощности, чем насос на первичном кольце? Попробуем разобрать эту ситуацию на примерах (рис. 47).

рис. 47. Примеры установки в первичное и вторичное кольца отопления циркуляционных насосов различной мощности
  1. Допустим, мы подобрали как первичный, так и вторичный насосы производительностью 10 литров в минуту. Когда вторичный насос не работает, расход, развиваемый первичным насосом, то есть 10 литров в минуту, будет циркулировать между точками Б и А. Во вторичном кольце никакой циркуляции не будет. При включении вторичного насоса весь расход воды будет отбираться в точке Б из первичного кольца во вторичное. Расход воды через общий участок трубопровода А–Б будет нулевым. Помните? Вся вода, входящая в тройник, должна из него выйти. В данном случае у воды есть два пути выхода из тройника: продолжить путь по первичному кольцу или завернуть во вторичное. И каким путем она пойдет, полностью зависит от того включен вторичный насос или нет. При включенном вторичном насосе мощностью равном мощности первичного насоса на участке А–Б циркуляция останавливается, но она полностью возобновляется сразу же после точки А, то есть включение вторичного насоса никак не влияет на циркуляцию (в целом) в первичном кольце.
  2. Давайте теперь немного изменим условия. Допустим, производительность первичного насоса 10 литров в минуту, а вторичного насоса — 5 литров в минуту. Когда вторичный насос не работает, весь поток в 10 литров в минуту от первичного насоса будет проходить через общий участок трубопровода А–Б. Включение вторичного насоса будет отбирать 5 литров в минуту через тройник в точке Б. Остальные 5 литров пройдут через общий участок, а в точке А к ним вновь присоединятся те самые 5 литров в минуту, которые прошли по вторичному кольцу. Включением вторичного насоса мы разделили имеющийся поток на два направления, но после прохождения общего участка А–Б он вновь соединился и на циркуляцию теплоносителя в первичном кольце в целом это опять ни как ни повлияло.
  3. Опять изменим условия. Установим насос производительностью 10 литров в минуту на первичном кольце, а более мощный насос производительностью 15 литров в минуту на вторичном. Когда вторичный насос выключен, через участок А–Б будет, как и положено, проходить поток жидкости объемом 10 литров в минуту. Однако при включении вторичного насоса, он начинает требовать от первичного кольца 15 литров в минуту, но где же он возьмет недостающие 5 литров, если со стороны котла к точке Б первичный насос за одну минуту поставляет только 10 литров? А все очень просто, недостающие 5 литров вторичный насос вытянет с противоположной стороны тройника с участка А–Б. А другими словами, насос втянет воду, которую сам же и вытолкнул в точке А, то есть на тройнике в точке А теплоноситель раздваивается пополам: одна часть поступает через участок А–Б обратно во вторичное кольцо, а другая продолжает движение по первичному кольцу. Как видим на циркуляцию теплоносителя в первичном кольце в целом установка мощного насоса на вторичном кольце опять никак не повлияла.

Отсюда следует сделать вывод, что на первичном кольце можно устанавливать насосы мощностью, рассчитанной на преодоление гидравлического сопротивления только первичного кольца.

Но не все так просто. На вторичном кольце с мощным насосом произошло подмешивание охлажденной воды к воде горячей, а это сказывается на температурном режиме всего вторичного кольца. И там, где инженер-теплотехник только радостно потрет руки, так как у него появилась возможность изменением мощности циркуляционного насоса менять температуру теплоносителя, у простого человека руки опустятся. Не владея основами теплотехники, вы не сможете рассчитать систему отопления. Поэтому, такой в общем-то не слабый шанс качественной регулировки системы отопления, не специалисту придется упустить. При использовании системы отопления с первично-вторичными кольцами вам на первичное кольцо нужно устанавливать насосы, равные или превосходящие самый мощный насос на вторичном кольце.

рис. 48 Регулирование вторичного кольца включением (выключением) циркуляционного насоса

Самый простой способ устройства регулирования температуры теплоносителя во вторичных кольцах, это установить на вторичные насосы двухпозиционные выключатели (вкл/выкл), подчиняющиеся комнатному регулятору (рис. 48). Например, если установить на регуляторе температуру 21°С, он будет отдавать команду на включение циркуляционного насоса при понижении или на выключение при повышении температуры воздуха. Другими словами, если в доме холодно, то датчик включает насос и он будет работать до тех пор, пока температура воздуха помещения не достигнет 21°С, затем последует команда на отключение насоса. Таким образом, последовательное включение и отключение вторичного насоса выровняет температуру до требуемого значения. Если на улице вдруг похолодает, то тут же возрастут теплопотери здания и насос, подчиняясь команде комнатного контроллера, обычно расположенного на наружной стене, тут же перейдет в рабочий режим. В общем, отопительная система работает, как обычный бытовой холодильник, стоящий на нашей кухне: сам по себе включается, сам выключается.

ostroykevse.ru

Системы отопления с первично-вторичными кольцами

Обычно для небольших зданий нет необходимости устраивать комбинированные системы отопления с первично-вторичными кольцами, достаточно простых но вполне надежных схем (рис. 49, а). В этой схеме первичное кольцо пронизывает и котел, и бойлер, а другие потребители подключаются в соответствии с обычной схемой как вторичные кольца. Хотя приведенная схема — «дешевле некуда», все же реально в большинстве случаев монтируемая схема чуть посложней (рис. 49, б). Второе решение позволяют выделить высокотемпературное кольцо с бойлером для приготовления горячей воды из ряда других потребителей и обеспечить ему приоритет перед другими потребителями. С помощью трехходового крана кольцо может изменять свою форму. Поток теплоносителя в кольце сначала проходит через котел, а затем либо идет через бойлер (если есть потребность в горячей воде), либо через байпас, к которому присоединены другие потребители. Если на трехходовой кран установить сервопривод, управляемый контроллером, то кольцевой поток может делиться на два рукава в пропорции, зависящей от реального потребления горячей воды. В данных схемах циркуляционные насосы первичного кольца установлены на обратке, следовательно, на кольце должны быть установлены воздухоотводчики, обычно они устанавливаются на коллекторах первичного и вторичных колец. Если перенести насос на подачу, то в систему можно включить сепаратор воздуха.

рис. 49. Системы отопления с первично-вторичными кольцами для небольших зданий

Гидравлическая независимость отдельных контуров (вторичных колец) не только сильно упрощает проектные расчеты, сводя их к простым практическим рекомендациям, но и позволяет выбирать варианты управляющей электроники: от простых и недорогих термостатов до сложных погодозависимых контроллеров.

Спроектировать систему отопления с различными температурными режимами по схеме первично-вторичных колец достаточно просто. Мы уже рассмотрели каждую из высокотемпературных и низкотемпературных систем в отдельности, теперь их нужно просто «посадить» как вторичные кольца на первичное кольцо (рис. 50).

рис. 50. Пример схемы отопления с первично-вторичными кольцами

Примечание:
1. На рисунке, иллюстрирующем вторичные кольца, изображены трех- и четырехходовые смесители только в качестве примера, на самом деле могут применены как те, так и другие.
2. Название «среднетемпературное вторичное кольцо» применено условно, на самом деле радиаторное отопление может быть и высоко-, и низкотемпературным

Однако при подсоединении вторичных колец отопления к гидроколлектору необходимо все же соблюдать некоторую последовательность. Присоединять отопительные кольца, которым вы хотите отдать приоритет, ближе к котлу, например, это будут высокотемпературные системы отопления, а низкотемпературные можно переместить в конец первичного кольца. Все-таки первичное кольцо, это, по большому счету, обычная однотрубная система, в которой каждый потребитель (вторичное кольцо) отдает в систему охлажденную воду, и чем дальше потребитель от начала кольца, тем холоднее воду он получает — пусть там будут подключены низкотемпературные кольца.

Проектирование комбинированной системы не составит большого труда, главное в этой работе будет совсем не то, как развести трубопроводы на схеме, а как их развести в реальном доме, не запутавшись в трубах. Для облегчения этой задачи некоторые фирмы-изготовители теплотехнического оборудования производят готовые узлы гидроколлекторов, после приобретения которых их нужно просто соединить с котлом и потребителями. Обычно вместе с гидроколлекторами (рис. 51) поставляются регулирующие трех- и четырехходовые краны вместе с автоматикой. Все оборудование размещается в помещении котельной, а к потребителям тепла идут только трубы. Работа упрощается до предела и запутаться в трубопроводах, зная теорию первично-вторичных колец, крайне сложно.

рис. 51. Гидроколлекторы фирмы «ГидроЛого»

Гидроколлекторы лучше всего монтировать в вертикальном положении, тогда появляется возможность удалять из системы отопления шлам, оседающий в нижней части коллекторных трубок, а в верхней части очень хорошо вписываются автоматические воздухоотводчики и отпадает необходимость устанавливать дорогие сепараторы воздуха. При таком удалении воздуха и циркуляционный насос первичного кольца можно переместить на обратку, где в зоне более низких температур он будет дольше работать.

Для организации движения потоков теплоносителя внутри коллектора его профиль не имеет значения, что позволяет изготавливать рациональные конструкции прямоугольного сечения из швеллера без использования специальной оснастки и станочного оборудования. В гидроколлекторах могут быть применены простейшие потокораспределительные устройства зонирования внутреннего объема. Которое осуществляется с помощью волнистой или плоской перегородки (рис. 52), зафиксированной внутри коллектора без герметичной обварки периметра с сохранением торцевых проемов между перегородкой и стенкой площадью не менее 1/4 живого сечения коллектора.

рис. 52. Схема гидроколлекторов, сваренных (спаянных) из двух швеллеров

Основным условием гидравлической устойчивости схемы отопления с гидроколлекторами, является обеспечение низких скоростей движения теплоносителя (0,2

Межосевое расстояние отводов обратки и подачи на вторичные кольца делается 40, 90, 125, 145, 160 и реже 250 мм и обусловлено диаметрами подключаемых трубопроводов и размерами отопительной арматуры — трех- и четырехходовыми смесителями (рис. 53). Смесители имеют с одной стороны накидные гайки с резьбой 1½ дюйма, например, для подсоединения циркуляционного насоса, с другой стороны, — внешнюю резьбу 1½ дюйма под накидную гайку. При применении смесителей других фирм межосевое расстояние отводов коллектора может быть изменено под эти смесители.

рис. 53. Смесительная арматура (пример)

При сборке систем отопления на гидроколлекторах нужно соблюдать нехитрые правила: система отопления должна быть снабжена расширительным баком соответствующего расчетного объема теплоносителя, линия подпитки не должна входить сразу в котел, она должна смешиваться с обраткой системы отопления подальше от котла, а на обратках вторичных колец нужно устанавливать фильтры грубой очистки — грязевики.

ostroykevse.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.