Расчет воздушного отопления разбор специфики на примере

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

С понятием «воздушные пробки» знакомы многие наши соотечественники. Об этом явлении вспоминают в начале отопительного сезона, когда в дома пускают тепло, а в квартирах верхних этажей часто батареи не нагреваются или нагреваются только в нижней части, а в верхней – абсолютно холодные. Откуда появляется воздух в трубопроводах? Причин завоздушивания может быть несколько:

  • проведение ремонтных работ (сборка, разборка трубопровода), во время которых появление воздуха неизбежно;
  • несоблюдение во время монтажа величины и направления уклона магистралей трубопроводов;
  • пониженное давление в водопроводе: уровень воды падает, а образовавшиеся в результате пустоты заполняются воздухом;
  • при нагревании воды пузырьки содержащегося в ней воздуха выделяются и поднимаются в верхнюю часть трубопровода, создавая там воздушные пробки;
  • систему отопления наполняют неправильно: после летнего простоя трубы следует заполнять водой не быстро, а медленно, производя одновременно спуск воздуха из системы отопления;
  • неудовлетворительно загерметизированные стыки трубопроводов, через которые происходит утечка теплоносителя. Течь в этих местах малозаметна, так как горячая вода сразу испаряется. Именно через неплотные швы и засасывается воздух в систему;
  • неисправность воздухозаборных устройств;
  • подключение водяного «теплого пола» к отопительной системе, трубы которого при монтаже располагаются на разной высоте.

Главной причиной проблем можно считать утечку воды. Даже минимальная потеря жидкости приводит к появлению пузырей в трубах и радиаторах. Прежде чем разбираться, как удалить воздух из системы отопления, нужно понять, из-за каких факторов сложилась предаварийная ситуация.

Способствовать образованию воздушных прослоек могут:

  1. 1. Перегрев системы до состояния, близкого к закипанию. Обычно это бывает при запуске ее после летнего простоя либо при попытках вывести из ситуации размораживания.
  2. 2. Как убрать воздушную пробку из системы отопленияНеверный монтаж. Даже если используются качественные элементы, нельзя забывать об уклоне труб. Ровная геометрия здесь вовсе не является помощником.
  3. 3. Чрезмерное выделение пара. Это происходит из-за использования некачественной воды и постоянных серьезных перепадов внутренних и внешних температур.
  4. 4. Ошибки при ремонте, профилактических работах, когда внутрь попадает много воздуха.
  5. 5. Небрежное отношение к заполнению системы жидкостью. Использование свежей воды.
  6. 6. Серьезное падение давления на линии.
  7. 7. Частичная разгерметизация.

Для удаления воздуха из радиаторов отопления и других элементов служат краны или клапаны.

Фото: Циркулярный насосный аппарат с сухим ротором

Возможно, использование для стравливания воздуха шаровых кранов — в домах почтенного возраста, они, нередко, установлены на старых чугунных радиаторах.

Недостаток такого оборудования – низкая пропускная способность.

При удалении воздуха сливается и значительное количество теплоносителя.

Потребители используют это свойство для слива горячей воды, для бытовых нужд.

Более распространены сегодня воздухоотводчики с игольчатым клапаном.

Игольчатые клапаны с ручным управлением (т.н. краны Маевского) устанавливают для удаления воздушных пробок в радиаторах отопления.

Они, эффективно, стравливают скопившийся воздух, но за счет малого диаметра калибровочных и сливных отверстий, предотвращают значительные потери теплоносителя.

Краны Маевского – малогабаритные, удобные для эксплуатации, устройства.

Их использование при централизованном теплоснабжении , сопряжено с некоторыми проблемами:

    1. в таких системах велика вероятность завоздушивания радиаторов, поэтому пользоваться воздухоотводчиками приходится, сравнительно, часто;
  1. качество и чистота теплоносителя при центральном отоплении оставляют желать лучшего.Отверстия кранов засоряются, в результате, их, необходимо, периодически, чистить (чуть ли не ежемесячно);
  2. перебои в работе отопления сопровождаются резкими скачками давления.Гидроудары, если устройство не имеет предохранительного клапана, чреваты выходом кранов Маевского (все виды для чугунных радиаторов описаны на этой странице) из строя.

В автоматических устройствах клапан управляется сигналом датчика. В конструкции устройств применяют датчики поплавкового типа.

При снижении уровня жидкости до порогового значения, клапан отпирается и стравливает воздух.

Повышение уровня теплоносителя приводит срабатыванию датчика, и запиранию клапана.

Такие устройства функционируют без вмешательства человека.

Производители выпускают автоматические воздухоотводчики горизонтального и вертикального исполнения.

Производительность этих устройств позволяет устанавливать их на магистралях централизованного отопления, в местах вероятного возникновения воздушных пробок.

Зарекомендовали себя они и для автономных систем закрытого типа.

Важно! Автоматические воздухоотводчики чувствительны к качеству и чистоте теплоносителя!

При централизованном теплоснабжении, наибольшую эффективность демонстрируют многоступенчатые системы обезвоздушивания.

Они включают автоматические воздухоотводчики, в разных местах на трубопроводах, и краны Маевского, на радиаторах и бойлерах косвенного нагрева (схема подключения к котлу).

В этом случае, отдельное стравливание воздуха из групп устройств, стояков и т.д. гарантирует, практически, полное его удаление и высокую эффективность теплоотдачи.

Следует помнить! Использование воздухоотводчиков приводит к дополнительным потерям теплоносителя в ходе обезвоздушивания и повышению давления в магистралях.

1. Прокачивание системы. Для прокачивания системы на крайнем радиаторе должен быть предусмотрен обыкновенный кран. На горлышко одевается трубка, обратный конец которой должен быть спущен в слив (или в какую-то емкость, например, для хранения технической воды). Кран открывается параллельно с подачей новой воды в систему. Загазованный теплоноситель выходит, а на его место прибывает новая вода.

2. Полная перезаправка контура. Система отопления должна быть остановлена. Из контура спускается вся жидкость. Далее начинается заправка труб новой водой. Жидкость подается очень медленно, чтобы получилось полностью выпрессовать воздух из труб.

3. Самонарезной винт. Раньше этим способом не пользовались, так как не было доступа к подобным материалам. Сегодня же владельцы старых отопительных систем активно практикуют метод. Самонарезной винт применим к чугунным советским батареям. Если радиатор закупорился воздушной пробкой в самый неподходящий для этого момент, то в верхнюю часть радиатора вкручивается обмотанный в ФУМ-ленту винт с самонарезной резьбой.

В процессе вкручивания винтика воздушная пробка выходит. Если того требует ситуация, то в последующие месяцы допустимо повторно спускать воздух. Метиз нужно не до конца выкручивать (винтик затем нужно затягивать до упора). С приходом теплого сезона года в место вкручивания самонарезного винтика устанавливается традиционный кран Маевского.

Предотвратив появление воздушной пробки отопительная система получит возможность работать с полной отдачей. Когда теплоносителю ничего не будет мешать свободно циркулировать по трубам, от котельного оборудования можно получить максимально высокий КПД. Таким образом у вас получится свести к минимуму нерациональный расход топлива.

Отдельного слова заслуживает спуск воздушных пробок в таких системах отопления, как теплый пол. До спрятанных под полом теплопроводных магистралей добраться нереально. По этой причине такому обогреву нужна как можно более качественная защита от воздушных пробок.

Как правило, системы теплого пола укомплектовываются высоконадежными отводчиками воздуха либо же воздушными сепараторами. Дело в том, что закупорка какого-либо канала чревата выходом из строя дорогостоящей регулирующей арматуры, которой оснащаются все отводы циркуляционного контура.

Здания с верхним разливом имеют следующие признаки:

  • розлив подачи находится на техническом этаже, а обратный – в подвале;
  • каждый стояк является перемычкой между ними, отключение возможно и снизу, и сверху;
  • подающий розлив делают с незначительным уклоном;
  • на нем в самом верху находится расширительное устройство со сбросником, при этом сброс часто выводят через все этажи в элеваторный узел в подвальное помещение или по – максимуму близко к нему.

Функцию воздушников возлагают на сбросник на расширительном приборе. Благодаря выводу сброса в подвал старт теплоснабжения осенью упрощается.

Чтобы устранить проблему, до того, как продавить воздушную пробку в системе отопления, верхний розлив нужно перевести в рабочее состояние.

Для этого следует:

  1. Не спеша заполнить систему, чтобы не допустить гидроудара. Нужно приоткрыть домовую задвижку на подаче или обратке, находящуюся между элеваторным узлом и нагревательным контуром.
  2. После завершения заполнения системы вторую задвижку открыть полностью.
  3. Через 5 – 10 минут открыть на расширительном устройстве сбросник и подождать пока воздух сменит вода.

Воздушное отопление жилых домов не имеет столь широкого распространения, как «классическое» водяное, но, тем не менее, заинтересованность в нем среди потенциальных хозяев все же имеет тенденцию к росту – оно доказало свою эффективность и экономичность. Сам по себе принцип такого отопления помещений заключается в нагреве специальным оборудованием воздушного потока, который потом с помощью вентиляторов направляется в помещение или в определенную его область.

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

Кстати, самой простой и достаточно распространенной (хотя и несколько упрощенной) разновидностью воздушного отопления является установка в комнате стационарных или переносных тепловентиляторов. Более совершенные системы, обслуживающие целый дом, включают, помимо нагревательного агрегата, разветвлённую систему воздуховодов, автоматику контроля и управления, приборы очистки и обеззараживания воздуха. Нередко такая систем отопления совмещается с приточной вентиляцией, и это тоже налагает определённые требования к ее организации.

Какие бывают виды

Насос для отопления является в современных системах одним из решающих факторов, обеспечивающих равномерное перемещение теплоносителя и, следовательно, нагреваются все тепловыделяющие элементы одинаково .

Такие агрегаты наделены комплектом достоинств, определяемых как:

  1. Способствуют сохранению постоянной температуры теплоносителя.
  2. Невысокий уровень потребления электроэнергии.
  3. Высокая надежность при работе.
  4. Простота применения.

Их основной функциональной задачей – нивелирование сопротивления трубной разводки протоку греющего вещества.

Существуют два основных конструктивных исполнения циркулярных насосов:

  • с сухим ротором;
  • с мокрым ротором.

Рабочая камера устройства с сухим ротором отделена от электродвигателя герметичной перегородкой. Такие агрегаты обычно имеют более высокую мощность и производительность, но издают шум при работе, поэтому их применение огранивается установкой в изолированных помещениях или зданиях.

Насосы с мокрым ротором работают в среде теплоносителя, что увеличивает срок их службы. По этой же причине они являются малошумными, что позволяет их применение внутри обслуживаемых зданий.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Стропильная система односкатной крыши

Существенным недостатком таких агрегатов является их невысокий коэффициент полезного действия, что ограничивает их применение в больших отопительных системах, однако в небольших частных домах они применяются очень широко из-за упомянутой выше малошумности и долговечности.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

  1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
  2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

  • общую потребность здания в тепловой энергии;
  • суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Как диагностировать воздушную пробку

На практике воздушная пробка диагностируется очень легко. Проблемная область циркуляционного контура имеет пониженную температуру. Если пробка скопилась в радиаторной батарее, то низ радиатора будет разогрет на максимум, а в вершине батарея будет на порядок более холодной. Ведь у воздуха и воды абсолютно разные уровни теплоемкости. Воздух в пробке разогревается медленнее и хуже.

 Как выбрать биметаллический радиатор отопления?

Как выгнать воздушную пробку из системы отопления

Когда пробка скапливается в корпусе циркуляционного насоса, то аномальное поведение отопительной системы будет наблюдаться по всему трубопроводному контуру. Температура радиаторов будет невысокой, несмотря на высокую мощность работы котельной техники.

Стоит обратить внимание, что грамотный администратор отопительного контура никогда не будет дожидаться, когда воздушная пробка начнет снижать тепловую отдачу от радиаторных батарей. Гораздо правильней будет предупредить возникновение воздушной пробки.

Воздушное отопление частного дома: принципы устройства, подбор оборудования и расчет

Перед началом расчета уточним функциональное назначение циркулярных агрегатов, применяемых для систем отопления:

  • перекачка теплоносителя по трубопроводящей сети, суммарный объем котрой зависит от размеров помещении, подлежащих обогреву;
  • преодоление сопротивления протоку теплоносителя внутри системы, оказываемое трубами и элементами арматуры.

Продвинутые Америка и Европа давно уже благополучно отапливают свои жилища воздухом, в то время как в России при проектировании системы отопления чаще всего традиционно выбирается водяная. Тогда как решившись на воздушное отопление загородного дома можно получить 90% КПД, а от водяной системы – максимум 60%.

Как работает такая система?

Отопление воздухом очень практично. Счастливые владельцы, обогревающие свои дома таким способом, отмечают неоспоримые преимущества:

  • Абсолютная безопасность. Высокочувствительная автоматика четко контролирует все процессы. При малейшей угрозе утечки или другой опасности она моментально блокирует оборудование. Кроме того в системе отсутствуют наполненные теплоносителем трубы, следовательно в принципе невозможны их разрывы, подтекания и т.п. неприятности.
  • Высокая скорость обогрева. На полное прогревание помещения уходит от 20 до 40 минут, даже если начальная температура в доме была отрицательной.
  • Экономичность. Низкое энергопотребление, высокий КПД и отсутствие промежуточных теплоносителей делают воздушное отопление частного дома чрезвычайно выгодным.
  • Надежность и долговечность. При условии грамотного проектирования, монтажа, регулярном обслуживании и необходимом ремонте система прослужит минимум 20 лет.
  • Простота в эксплуатации. Автоматическое управление процессами запуска, остановки и сменой режимов позволяет без труда регулировать температуру в доме и одновременно страхует от возможных ошибок.
  • Доступная стоимость установки и достаточно быстрый срок окупаемости вложений.
  • Эстетичность. Отсутствие в помещении привычных батарей дает возможность устанавливать окна практически любого размера, освобождает пространство и открывает возможности для дизайнерских экспериментов.

Традиционно системы воздушного отопления предполагают использование теплогенератора. Нагнетаемый в теплообменник воздух прогревается до 45-60° и, двигаясь по воздуховодам, нагревает помещение. Остывший воздух через решетки в полу или по обратным воздуховодам возвращается в теплогенератор.

Основными частями теплогенератора являются теплообменник и направляющий воздух вентилятор Разогрев воздуха можно осуществлять при помощи нескольких вариантов:

  • тепловым насосом;
  • газовой горелкой с использованием как баллонного, так и магистрального газа;
  • горячей водой из централизованной котельной;
  • дизельной горелкой.

Средний расход воздуха в системе – от 1 000 до 3 800 куб. м в час, давление при этом составляет 150 Па. В больших помещениях могут появляться потери тепла из длинных воздуховодов. В таких случаях стоит подумать об обустройстве нескольких теплогенераторов, которые работают без воздуховодов. По подсчетам специалистов длина основного воздуховода не должна быть более 30, а ответвлений – 15 м.

Расчет воздушного отопления разбор специфики на примере

Использование системы исключительно для обогрева помещений несколько нерационально, поэтому чаще всего в устройство внедряется блок охлаждения воздуха, от которого отводится внешний блок кондиционирования. Таким образом система совмещает в себе отопление и кондиционирование, позволяя поддерживать комфортную температуру в доме в любое время года. Кроме того можно использовать дополнительное оборудование: увлажнитель и стерилизатор воздуха, создавая в комнатах уникальный здоровый микроклимат.

Обустроить воздушное отопление коттеджа можно при помощи:

  • Естественной вентиляции. Самый простой вариант, когда воздух поднимается вследствие первоначального нагрева. В комнаты он попадает по воздуховодам, нагревает их и возвращается в теплообменник. Основные недостатки естественной вентиляции ярко проявляются в случае дополнительного поступления прохладного воздуха через двери или окна. В этом случае холодный воздух, которого оказывается больше, скапливается в нижней части помещения, создавая перекос температурного режима и мешая нормальному функционированию системы.
  • Принудительной вентиляции. Циркуляция воздуха обеспечивается вентилятором, создающим давление в системе. Помещение прогревается намного быстрее в силу большей скорости перемещения воздуха. Так же в устройствах с принудительной вентиляцией легче регулировать температуру в комнатах. Небольшим недостатком конструкции может считаться шум, доносящийся из воздуховодов.

Правила подбора основного оборудования

Тепловые генераторы для систем воздушного отопления могут функционировать на разном топливе. Важно подобрать для своего дома наиболее подходящий по всем параметрам вариант. Это может быть жидкое или сжиженное топливо, природный газ. Производители предусмотрели возможные переходы с одного вида топлива на другой.

Целостная система состоит из огромного количества составных частей, которые нужно правильно подобрать для корректной работы друг с другом.

Гидравлический расчет системы отопления

Система, работающая на жидком топливе, потребует дополнительной установки фильтров, бака для хранения топлива и трубопровода к нему. Дополнительное оборудование потребуется и для установки, работающей на сжиженном газе. Если предполагается использование баллонов, нужно будет обустроить помещение для их хранения.

Воздуховоды так же могут быть разными:

  • Круглые. Имеют небольшое аэродинамическое сопротивление, что несколько увеличивает общую эффективность системы. Скрепляются друг с другом при помощи хомутов и шпильки. Внутренний диаметр труб варьируется в пределах от 100 до 200 мм.
  • Прямоугольные. Чаще всего их устанавливают в воздуховодах с большим сечением. Более гармонично вписываются в интерьер, поэтому им отдается предпочтение при обустройстве отопительных систем жилых домов.

Оба вида конструкций закрепляются к потолку с помощью анкеров. В случае если воздуховоды приходится прокладывать через неотапливаемые участки, во избежание теплопотерь их обязательно утепляют. При установке конструкций между перекрытиями монтируется особый металлический чехол, размером больше, чем воздухопровод.

Воздухораспределители и воздухозаборы обязательно устанавливаются на местах вывода воздуховодов в помещение

Как выполнить предварительный расчет?

Таблица 1. Тепловая мощность различных помещений

На самом деле, самостоятельный расчет воздушного отопления произвести очень сложно. Часто это под силу только специалистам. В расчете определяются:

  • тепловые потери по каждому помещению в отапливаемом доме;
  • тип нагревателя и его мощность, которая должна быть сопоставима с величиной теплопотерь;
  • необходимое количество прогретого воздуха с учетом мощности нагревателя;
  • нужный диаметр воздушных каналов;
  • потери напора в воздушной установке и т. д.

Видимые признаки появления пробок

Выгнать воздух из системы отопления необходимо, когда радиаторы не способны прогреть помещение, их элементы и трубы остаются холодными, тогда как подача носителя соответствует норме. Но правильно будет не откладывать принятие мер до явных проявлений сбоя, а проводить профилактику хозяйства накануне каждого осенне-зимнего сезона. Это касается как многоквартирных жилых домов, так и индивидуальных строений.

Если же сбой произошел во время отопительного периода, распознать, что в нем повинно завоздушивание, можно по таким признакам:

  1. 1. Батарея прогревается частями, неравномерно. Чаще всего более холодным оказывается верх радиатора, хотя бывают и исключения.
  2. 2. Подводящие трубы становятся в отдельных местах теплыми, а в других — холодными.
  3. 3. Удаление воздушной пробки в системе отопленияСистема начинает шуметь, бурлить. Это явное проявление наличия в ней воздушных пузырей, которые создают препятствия для прохождения носителя тепла. Обычно он идет беззвучно.
  4. 4. Элементы конструкции вибрируют, дребезжат. В таком случае проблема уже перезрела, меры по ее устранению нужно применять незамедлительно.
  5. 5. При простукивании некоторые элементы сети дают более звонкий отклик, присущий пустоте.
  6. 6. В металле появляются протечки, образуются небольшие отверстия.

Способы заполнения системы отопления закрытого типа

Расчет производительности циркуляционного насоса

Перед тем как выбирать нужную модель циркуляционного насоса, следует заняться гидравлическим расчетом системы. Значение рабочей производительности насоса тесно связано с тепловой мощностью рассматриваемой системы отопления. Следовательно, объем теплоносителя, перекачиваемый таким агрегатом, должен обеспечивать тепловую энергию радиаторам во всех помещениях. Поэтому для расчетов потребуется значение тепловой мощности, необходимой для обогрева помещений и всего здания.

В качестве примера можно использовать частный дом, площадь которого составляет 100 м2. Значение тепловой мощности будет соответственно в пределах 10 кВт. Далее производительность насоса рассчитывается по следующей формуле: G = 3600Q/(c∆t), в которойGявляется необходимым количеством теплоносителя(кг/ч),Q – тепловой мощностью системы (кВт), с – представляет собой удельную теплоемкость воды, равную4,187 кДж/кг ºС, Δt – является разницей температур в подающих и обратных трубах.

При выборе насоса можно заметить, что в техническом паспорте вместо массовых единиц расхода указаны объемные. В этом случае необходимо выполнить перевод массы воды в ее объем с помощью плотности, составляющей 0,983 т/м3 при t = 600С: 0,43/0,983 = 0,44 м3/ч. Полученное значение и будет вычисляемой рабочей производительностью устройства.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Вихревые токи Фуко применение в промышленности

Способы удаления

Как удаляют воздух из отопительной системы?

Ответ на этот вопрос зависит от конфигурации и режима циркуляции теплоносителя – искусственный или естественный.

  • Естественная (гравитационная) циркуляция.При отоплении с таким вариантом циркуляции используют верхнюю разводку труб из сшитого полиэтилена (какие диаметры поступают в продажу, прочитайте здесь).

    Для удаления воздуха устанавливается расширительный бачок в самой высокой точке.

    При этом, обязательно, выполнить условия свободного перемещения воздуха по трубопроводам к месту установки расширительного бачка.

    С этой целью, обязательно, предусматривается уклон труб при проектировании и монтаже отопления.

    Величина уклона выбирается исходя из диаметра труб, давления, скорости перемещения потока теплоносителя, его плотности (скорости движения воздуха в жидкой среде).

    Расчет уклона – задача сложная, на практике используют рекомендованные в литературе величины.

    Для отопления с естественной циркуляцией, угол наклона труб составляет 5-10 мм на погонный метр трубопровода.

  • Режим принудительной циркуляции.При централизованном отоплении с принудительной циркуляцией и нижней разводкой, в самой высокой точке системы, устанавливают воздухосборник.

    На подающей магистрали, организовывается подъем по направлению движения теплоносителя.

    Обратный трубопровод монтируют с уклоном, в направлении движения жидкости, что упрощает слив теплоносителя при ремонте и после завершения отопительного сезона.

    Кроме того, в таких системах отопления устанавливают краны (клапаны) — воздухоотводчики, в точках вероятного образования воздушных пробок.

    Важно! Подобными кранами комплектуются все радиаторы на стояках отопления верхних этажей!

    Рекомендуется устанавливать воздухоотводчики и на других элементах систем (полотенцесушители и др.)

Смесь воздуха и воды опасна для сети. Она способствует процессам ржавления, образованию известкового налета. Не выдержать воздействие агрессивной среды может даже и газовый котел, поэтому своевременное удаление воздуха из системы отопления частного дома является важным делом.

Чтобы избавиться от пузырей в коммуникациях, можно стравить воздух. Следует учитывать некоторые особенности:

  1. 1. Как выгнать воздух из системы отопленияСначала нужно попытаться хорошо прогреть систему. Когда это не помогает, воздух придется вытравить.
  2. 2. Если даже на сети установлены краны Маевского или другие отводчики, действовать нужно аккуратно. Ослаблять винт следует постепенно, обязательно подставив под слив банку или ведро.
  3. 3. Стравливание сопровождается сначала шипением и брызгами, затем носитель начинает течь более свободно. Как только это произойдет, процесс необходимо прекратить.
  4. 4. Если пузырь обнаружен в отдалении от клапана, нужно открыть тот кран, который находится ближе к проблемному месту. Прослойку нужно продавить в сторону отводчика, добавляя в сеть воду.
  5. 5. Когда проблемными являются несколько мест, но и кранов стоит не один и не два, отводчики открывают строго по очереди, двигаясь от входа сети в помещение.
  6. 6. Как убрать воздух из системы отопленияПри котловом отоплении выпустить воздух сначала нужно из ближайших к котлу элементов, а самые дальние и высокие по отношению к нему оставить напоследок.
  7. 7. Если отводчики Маевского отсутствуют, нет даже вентилей, то откручивать придется заглушки радиатора. Делать это нужно еще аккуратнее, ибо давление может их просто вышибить. Тогда вместо одной проблемы возникнет другая — квартиру может залить. Сброс необходимо осуществлять до прекращения шипения. Затем винт надо сразу же завернуть до упора.
  8. 8. При успешно осуществленном процессе трубы прогреются в течение максимум получаса. Когда этого не происходит, работу нужно повторить и не только стравить воздух, но и спустить побольше воды.

Расчет воздушного отопления разбор специфики на примере

Как спустить воздух с частной системы отопления

Как рассчитать параметры насоса?

Монтаж системы воздушного отопления невозможен без предварительной подготовки проекта. Разработанный план должен быть достоверным и содержать максимально правдивые сведения. Получить их самостоятельно практически невозможно, без специализированного инженерного образования. Поэтому, наша компания предлагает воспользоваться своими услугами по проектированию систем воздушных отоплений.

Процесс проектирования воздушного отопления предусматривает учет выбранного типа оборудования. Определиться с его разновидностью можно узнав количество воздуха, необходимое для работы системы, а также начальную температуру воздуха для обогрева помещения. Определиться с перечисленными показателями поможет расчет теплопотерь.

В холодное время года, теплый воздух покидает помещение через окна, двери, крышу и стены. Чтобы обеспечить комфортную температуру внутри дома, необходимо вычислить тепловую мощность, позволяющую компенсировать потери тепла и поддержать оптимальную температуру в помещении.

Потери тепла рассчитываются индивидуально для каждого частного дома. Расчеты можно провести вручную или прибегнув к помощи специальной программы.

Для расчета потерь тепла дома (Q), необходимо тепловые затраты ограждающих конструкций (Qogr.k), расходы на вентиляцию и инфильтрацию (Qv) с учетом бытовых расходов (Qt). Вычисленные потери измеряются в Вт.

Определение размера теплопотерь отдельных источников рассмотрим чуть ниже.

Qorg.k = Qpol Qst Qokn Qpt Qdv

Определить тепловые потери каждого элемента можно учитывая особенности его строения, теплопроводность и коэффициент сопротивления тепла, указанный в паспорте конкретного материала.

Расчет теплопотерь дома сложно рассматривать исключительно на формулах, поэтому мы предлагаем воспользоваться наглядным примером.

Предположим, что дом для которого необходимо провести расчеты расположен в Перми. Температура воздуха в наиболее холодную пятидневку составляет — 38°С, температура грунта — 2°С, желаемая температура внутри помещения — 22°С.

Габариты дома составляют:

  1. Ширина – 7 м;
  2. Длина – 9 м;
  3. Высота – 2,8 м.

Исходя из указанных данных, можно приступить к расчетам.

Вычисление тепловых потерь стен

В расчет тепловой потери стен берется каждый слой ограждающего элемента. К примеру, стена может быть утеплена слоем пенополистирола или минеральной ваты. В таком случае, их показатели рассчитываются по отдельности.

Qst = S × (tv – tn) × B × l/k

S – площадь слоя, выраженная в квадратных метрах.

tv – температура, которую владелец дома планирует поддерживать внутри помещения. Единица ее измерения – градусы. Стандартно, берется значение на несколько раз больше желаемого.

tn – средняя температура за 5 дней. В расчет берется самые холодные дни, свойственные для региона. Показатель измеряется в градусах.

к – коэффициент теплопроводности материала.

В – толщина ограждающего слоя. Единица измерения – метры.

l – параметр из таблицы, учитывающей особенности тепловых затрат.

Стены рассматриваемого на примере здания состоят из газобетона, толщиной В = 0,25 м. Его коэффициент (к) составляет 2,87.

Qst = 22,21 × (22 38) × 0,25 × 1,1/2,87 = 877 Вт

В случае, когда в стене имеются двери или окна, их площадь отнимается от первичных показателей, а теплопотери рассчитываются отдельно.

Теплопотери через окна и двери

Qd – теплосопротивление двери.

j – высота здания.

H – коэффициент, который берется из таблицы. Его величина зависит от типа дверей и их месторасположения.

Расчет воздушного отопления разбор специфики на примере

S – площадь окон в доме.

dT – табличный коэффициент.

R – тепловое сопротивление окна.

При определении теплопотери окон важно учитывать материал ее изготовления.

В нашем здании, установлена одна входная дверь и семь металлопластиковых окна.

Qdv = 2,3 × 2,81 × 1,05 = 6,79 Вт

Qokn = 12 × 0,6/0,44 = 16,36 Вт

Суммарная теплопотеря окон и дверей составит 23 Вт

Расчет теплопотерь потолка и пола

kpt/p – коэффициент передачи тепла.

Fpt/p – площадь потолка/пола.

Расшифровка остальных показатель приведена выше в других формулах.

Общая площадь пола и потолка составляет 51,52 м. Коэффициент передачи тепла равен 1.

Qpt/p = 1 × 51,52(22 38) = 3151 Вт

Вычисление теплопотерь вентиляции

Qv = 0.28 × Ln × pv × c × (tv – tn)

Ln – расход воздуха, поступающего из вентиляционной системы (м3/ч).

pv – плотность воздуха (кг/м3).

c – теплоемкость воздуха (кДж/(кг*oC)).

tv – температура в доме (С°).

tn – средняя температура в зимний период времени в регионе (С°).

Показатель Ln берется из технических характеристик вентиляционной системы.

В помещении работает вентиляция с расходом воздуха 3 м3/ч. Показатель Pv равен 1,2. Теплоемкость воздуха составляет 1,005 кДж/(кг*°C)).

Ln = 3 × 51.52 = 154.56

Qv = 0,28 × 154,56 × 1,2 × 1,005 × (22 38) = 3132 Вт

Таблица тепловой мощности для помещений

Таким образом, теплопотери через вентиляционную систему составляют 3132 Вт.

Бытовые тепловые поступления

При расчетах бытовых потерь не стоит забывать о том, что от бытовых приборов исходит небольшое тепло. Оно должно учитывать в расчетах.

Spol – общая площадь пола.

Для нашего примера бытовые тепловые поступления составят 515 Вт.

Подводя итоги, необходимо рассчитать общие теплопотери дома.

Qorg.k = 877 23 3151 3132 – 515 = 6668 Вт

В качестве рабочего значения можно взять 7000 Вт или 7 кВт. Отметим, что приведенные данные в примере, могут не соответствовать параметрам конкретного дома. Мы приводим их для облегчения самостоятельного расчета.

Принцип работы СВО заключается в передаче тепла холодному воздуху за счет контактирования с теплоносителем. При этом, основными элементами системы является тепловой генератор и теплопровод.

Расчет насоса

С – теплоемкость воздуха, равная 1,005 Дж/(кг*К)

E – расход теплого воздуха для отопления помещения.

Если СВО используется в качестве вентиляционной системы. При расчетах следует учитывать количество воздуха для вентиляции и отопления. С этой целю выбирают рециркуляционную (РСВО) систему или с частичной циркуляцией (ЧРСВО).

Определение количества воздуха для РСВО

По данной формуле определяется исключительно количество теплого воздуха, подаваемого в рециркуляционных системах.

Eot = 7000/(1,005 × (22 38)) = 116

Расчет количества воздуха для ЧРСВО

Erec = Eot × (tr – tn) Event × pv × (tr – tv)

Eot – количество смешанного воздуха до желаемой температуры

Event – расход воздуха на вентиляцию

Для нашего примера расход воздуха на вентиляцию составит 110 м3/ч

Erec = 116 × (22 38) 110 × 1.2 × (22 38) = 14880

Определение начальной температуры воздуха

Обозначение каждого показателя приведено в вышеуказанных формулах.

tr = 22 7/1,005 × 110 = 26

Из вышеизложенного следует, что при движении воздуха теряется порядка 4 градусов тепла.

Проектирование воздушного отопления – сложная задача для неопытного пользователя. Она требует выяснения ряда факторов, самостоятельное определение которых затруднено.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Как сделать буржуйку в гараж своими руками: чертежи и размеры

Проектирование воздушных отоплений стоит доверить квалифицированной компании по следующим причинам:

  • достоверность каждого показателя;
  • выполнение правильных расчетов;
  • составление оптимальной схемы расположения системы;
  • учет конфигурации и особенностей помещений.

Узнать стоимость проектирования системы воздушного отопления можно позвонив в офис нашей компании по номеру 7 (495) 255-53-39. Для удобства наших клиентов, мы работаем круглосуточно.

Техническая документация

Примерная схема работы воздушного отопления.

Система воздушного отопления частного дома требует тщательной и точной проектировки, и этот этап работы рекомендуется доверить опытным инженерам-проектировщикам. Однако если вы решили взяться за этот трудоемкий процесс самостоятельно, необходимо учесть следующие факторы:

  1. Понадобится диагностика потери тепла, характерная для каждого помещения в доме.
  2. Необходимо размерить воздухонагреватель и уровень мощности теплонагревателя.
  3. Для определения всех потерь воздушного отопления необходимо произвести аэродинамический расчет системы;

Многолетней практикой доказано, что для достижения высокого уровня теплоизоляции применяется следующий расчет: для каждых 10 квадратных метров площади помещения необходима мощность 700-800 Вт.

Стандартная схема системы воздушного отопления.

  1. По характеру поступления прогретого теплоносителя: естественным и механическим (с помощью нагнетателей или вентиляторов) побуждением.
  2. По виду энергоносителя: системы с водяным, газовым, паровым или электрическим калорифером.
  3. По виду схемы вентилирования в отапливаемом помещении: либо прямоточные, либо с полной или частичной рециркуляцией.
  4. По определению места нагрева теплоносителя: центральные (подогрев производится в общем централизованном агрегате и затем транспортируется к отапливаемым помещениям и зданиям) и местные (масса воздуха нагревается при помощи местных отопительных агрегатов).

Борьба с воздушной пробкой

Начинать нужно еще на этапе проектирования отопительного контура. Бороться с воздухом в батареях можно при помощи следующих средств:

  • Автоматический воздухоотводчик
  • Сепаратор воздуха
  • Кран Маевского

Воздухоотводчик работает в паре с клапаном сброса избыточного давления. Когда воздух накапливается до пороговой отметки, поплавок приподнимается, чем провоцирует срабатывание клапана для сброса избыточного давления.

В основе сепаратора находится металлическая сеточка. Поток воды разбивается о ячейки и из теплоносителя выделяются пузырьки воздуха. Воздух скапливается в специальном резервуаре с клапаном. Когда давление достигает максимума, резервуар с воздухом опустошается.

Кран Маевского является универсальной арматурой. При помощи этого устройства можно выпускать и скопившийся в системе воздух, и избыточное давление. В отличии от вышеописанных приборов кран Маевского работает в полностью ручном режиме. Данным устройством целесообразно оснащать каждую радиаторную батарею, особенно на верхних этажах.

Касательно воздухоотводчика и сепаратора, данные приспособления работают в полностью автоматическом режиме. Эти устройства размещаются чаще всего перед циркуляционным насосом, чтобы защитить дорогостоящее оборудование от негативного воздействия воздушной пробки.

График подбора подходящей модели насоса для отопления

Обратите внимание, все вышеописанные устройства применимы к закрытым контурам циркуляции, в которых теплоноситель перемещается под действием каких-то моторизированных средств (например, насоса). Параллельно с закрытыми системами можно встретить и открытые контуры. Такое отопление циркулирует под действием природных сил (разница температур, гравитация и пр.).

В системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя бороться с воздушными пробками можно одним единственным способом. Речь идет про установку расширительного бачка. Емкость устанавливается таким образом, чтобы воздух устремлялся именно в бачок. Как правило, емкость монтируется на вершине отопительной системы. Если говорить, к примеру, за частный дом, то расширительный бачок монтируется на чердаке.

Напор

Создаваемый напор должен обеспечить преодоление сопротивления трубопровода. В зависимости от этапа, на котором устанавливается насос, оценить этот параметр можно разными способами.

Устройство новой системы отопления обычно начинается с проектирования, в ходе которого требуемый напор вычисляется по известным формулам. Расчет производится с использованием значений, указанных в паспортах на комплектующие: трубы, фитинги, запорную арматуру и т. д.

Для уже существующей системы подбор точного значения гидравлического сопротивления сделать сложно, поэтому в таких случаях проводят приблизительный расчет:

  • Потери на прямых участках трубы. Опытным путем установлено, что на преодоление 1 м магистрали отопления требуется 0,01 – 0,015 м напора;
  • Потери в фитингах. Они оцениваются примерно в 30% от потерь на прямых участках;
  • Часто для того чтобы выбрать температурный режим в комнате, на входе батареи устанавливают терморегулирующие клапаны. Они очень удобны в использовании, но увеличивают общее гидравлическое сопротивление системы примерно на 70%;
  • Устройство, препятствующее естественной циркуляции (обратный клапан), как и трехходовой кран, добавляют к полученному значению еще 20%.

Несколько важных моментов

Поскольку в продаже имеются циркуляционные насосы, укомплектованные «сухим» или «мокрым» ротором, с ручным или автоматическим способом управления скоростями, специалисты советуют приобретать устройство, ротор которого погружен в теплоноситель полностью. Выбирать его следует не только по причине пониженного шума, но и потому, что он справится с нагрузкой успешнее. Насос следует монтировать так, чтобы вал ротора находился в горизонтальном положении.

Предпочтительнее покупать изделие из нержавейки, бронзы или латуни.

Когда при работе насоса в системе слышен шум, это не всегда говорит о наличии поломки. Часто причиной его появления является воздух, попавший в систему после ее запуска. Поэтому перед началом работы отопительной конструкции нужно спустить воздух при помощи специальных клапанов. Когда система поработает пару минут, данную процедуру необходимо повторить и отрегулировать насос.   «Правильный подбор насоса для системы отопления – как рассчитать и подобрать оптимальный».

В случае запуска насоса с ручным способом регулировки, прибор устанавливают на максимальную скорость, а в регулируемых моделях просто отключают блокировку.

Насосы с электронным управлением

Отопительный сезон в нашем регионе в среднем длится 8 месяцев. Это 5500 – 6000 часов, в течение которых система отопления работает постоянно, и потребляет сотни киловатт электроэнергии. Учитывая, что подбор циркуляционного насоса производится с запасом и на самую холодную пятидневку в году, несложно предположить, какой перерасход электричества происходит в относительно теплые периоды осени и зимы.

Анализ статистики положения термостатов, установленных в системе отопления (открыты или закрыты), который постоянно проводит электронное устройство управления, позволяет осуществить подбор оптимальной скорости вращения крыльчатки насоса.

Наиболее популярные модели насосов с электронным управлением (кликабельно)

Предположим, анализ показал, что в какой-то период термостаты системы большую часть времени были закрыты. Это значит, что в помещении всегда тепло. Прибор автоматически установит минимальную скорость работы насоса, что, конечно, отразится и на потребляемой мощности.

Правила обустройства тепловой сети

Самой хорошей профилактикой является грамотный монтаж сети. Убрать пробку в системе отопления сложнее, чем сразу вложиться в надежность и безопасность эксплуатации коммуникаций. По возможности необходимо установить автоматические регуляторы, которые снимут большинство проблем. Особенно актуально это в частном доме.

Но и без автоматики сделать можно многое:

  1. 1. Как удалить воздух из системы отопленияГрамотно смонтировать трубы, соблюдая правила уклона (каждый метр — 5 мл).
  2. 2. Радиаторы установить чуть под углом к стенам.
  3. 3. Каждый элемент сети оборудовать краном Маевского или более простым отводчиком.
  4. 4. На верхнем полюсе сети лучше всего поставить открытый расширительный бак или воздухосборник. Бак заполняется примерно на 2/3.
  5. 5. Вход теплоносителя сделать с небольшим подъемом, а обратку — с понижением.
  6. 6. Котел нужно оборудовать отводчиком. Это защитит оборудование от возникновения эффекта сухого трения, который может быстро вывести устройство из строя, а также грозит повышением аварийности.

Краны тоже засоряются. На их работу влияют прыжки давления, резкие перемены температуры, гидроудары. Нельзя забывать о том, что эти устройства также нуждаются во внимании, чистке.

Важно соблюдать режим самого отопления. Для упрощения контроля сеть можно оборудовать термометром и манометром. Если система является закрытой, хорошо предусмотреть автоматическую подпитку ее водой. Выполнение этих и некоторых других правил в значительной мере определяет качество отопления и защищает от проблем с завоздушиванием.

Закрытая система частного дома — как удалить воздушную пробку

Функционирует такая система, когда давление и высота водяного столба, образованного нижней и верхней точкой отопительного контура, соответствуют. В этом случае розлив обустраивают под постоянным наклоном, а в его верхней точке располагают открытое расширительное устройство.

Оно совмещает в себе ряд функций:

  • расширительного бачка, который компенсирует возрастание объема жидкости при нагреве;
  • предохранительного клапана, служащего для сброса избыточного давления в случае закипания воды в теплообменнике нагревательного агрегата;
  • воздушника, благодаря которому решается проблема, как выгнать из системы отопления воздух – его надо вытеснить в верхнюю часть контура, а точнее в расширительный бак, откуда он отправляется в атмосферу.

В контуре, по которому теплоноситель перемещается в принудительном порядке, функционирующем при избыточном давлении, помещают воздухоотводчик автоматического типа. Он является элементом группы безопасности нагревательного агрегата и его монтируют на выходе из теплообменника.

У некоторых моделей котлов имеется своя группа безопасности, установленная внутри корпуса. Все батареи, находящиеся выше розливов, снабжают кранами Маевского или воздушниками. Последние непременно нужны при диагональном или боковом подключении приборов. В случае нижнего двухстороннего подключения возможно функционирование завоздушенного радиатора.

Особая ситуация

В закрытых автономных теплоснабжающих системах помимо воздушников, применяют сепаратор воздуха. Он предназначается для отвода мелких воздушных пузырьков, насыщающих жидкость, так как они приводят к коррозии труб из стали, крыльчатки насосного оборудования и теплообменника.

Отвод пробок из воздушной камеры сепаратора происходит при помощи воздухоотводчика, функционирующего в автоматическом режиме.

Собирать пузырьки воздуха помогут:

  • PALL кольца;
  • сетки из нержавейки или меди.

Но стоимость сепараторов немаленькая, а польза от них весьма сомнительна. По мнению специалистов, в автономной системе можно обходиться без них.

Безусловно, информация относительно причин образования воздушных пробок и способов, как выдавить из системы отопления воздух, будет полезна для каждого владельца недвижимости.

Оцените статью
MALIVICE.RU