Содержание:
Геотермальные насосы, использующие тепло земли для отопления дома
Отопление за счет энергии земли происходит благодаря специальному устройству – геотермальному насосу.
Принцип его работы аналогичен холодильнику:
- газообразный хладагент сжимается компрессором, и при этом сильно нагревается;
- хладагент проходит через теплообменник, отдавая избыток тепла и остывая до комнатной температуры;
- после охлаждения это вещество поступает в охлаждающий контур морозильной камеры, где оно потом расширяется. В результате изменения агрегатного состояния с жидкого до газообразного, хладагент резко остывает и охлаждает все вокруг себя;
- затем он вновь поступает к компрессору, и цикл повторяется снова.
Аналогично происходит и отопление дома энергией земли. Например, холодильник отбирает тепло у холодного объекта и передает его теплому предмету, таким образом, тепло переносится от морозилки с минусовой температурой в помещение. Количество перекачиваемой энергии в несколько раз больше потребляемого компрессором электричества.
Отопление от тепла земли отличается высокой эффективностью – тепловая мощность в три раза превышает количество потребляемого электричества. Если сравнивать тепловой насос с холодильником, то в данном случае грунт, имеющий постоянную температуру, заменяет морозильную камеру. При создании системы отопления нужно установить не только радиаторы для отдачи тепла, но и теплообменник на второй стороне контура, который станет забирать у грунта тепло.
Коллекторы бывают двух видов:
- вертикальные;
- горизонтальные.
Прежде чем начать использовать тепло из земли для отопления дома, нужно определиться с видом коллектора. Как они выглядят, можно посмотреть на фото.
Правила монтажа газовых баллонов
Необходимость в обогреве газовых баллонов возникает, когда низкая уличная температура охлаждает их, чем замедляет выработку газа. В результате рабочий объем топлива снижается, приходится чаще производить заправку.
Кроме того, появляется риск выпадения конденсата, который также затрудняет поступление газа к горелкам – например, к кухонной плите или котлу.
Традиционный способ установки газовых баллонов – в металлический шкаф (кожух) на улице, в непосредственной близости от домашнего газового оборудования, к которому производится подключение
Металлические стенки шкафа защищают баллоны от механических повреждений, ветра и влаги, но не обогревают их. Температура воздуха внутри кожуха равна температуре на улице. Холод передается на корпус резервуаров и охлаждает топливо, которое находится в жидком состоянии. При низких температурах переход в газообразное состояние затрудняется, выпадает конденсат, свойства топлива меняются.
Наиболее негативное последствие действия холода – остановка подачи топлива в дом, которая может заблокировать всю хозяйственную деятельность.
Иногда последствия воздействия холода очевидны: нижняя часть баллонов покрывается инеем. Это не говорит о том, что газ обязательно перестанет поступать к плите, но сигнализирует о возможности такого исхода
Для заправки баллонов используют два компонента – бутан и пропан. Они отличаются характеристиками: сжиженный бутан при отрицательных температурах теряет свои свойства, а пропан, напротив, не работает в жару.
Соединяя компоненты в нормативных пропорциях, получают оптимально подходящую смесь для использования в климатических условиях того или иного региона. Подробнее о пропорциях разных видов газа в смеси – в ГОСТ 20448-90.
Учитывая, что температурная амплитуда, в зависимости от теплого или холодного сезона, резко меняется, применяют два вида газа – зимний и летний. Они отличаются процентным соотношением пропана и бутана
В нормативной документации о технологиях утепления баллонов ничего не говорится. Например, в СНиП 31-02 – основном документе о газоснабжении загородного дома – излагаются требования только к монтажу источников топлива, информация о теплоизоляции отсутствует. Именно поэтому работники газовой службы рекомендуют не утеплять баллоны.
Регистры
Самая простая конструкция – регистры. Это заваренные с торцов трубы среднего или большого диаметра, одиночные или соединенные в секции трубками-перемычками. Их можно увидеть в подъездах, на промышленных объектах или в частных домах с индивидуальным отоплением.
Чтобы повысить их тепловую мощность используют метод увеличения площади – наваривают тонкие металлические пластины. Это улучшает теплоотдачу батареи почти в полтора раза. Примерно такой же теплопередачей обладают компактные радиаторы – ближайшие родственницы чугунных батарей-гармошек. Хотя до панельных биметаллических приборов им, конечно, далеко.
Чтобы теплоотдача радиаторов отопления была максимальной, используют простой и незатратный метод конвекции. Этот способ заключается в правильном навешивании прибора. Его устанавливают как можно ближе к полу, где скапливается холодный воздух, но оставляют необходимые для циркуляции зазоры, в том числе и у самой стены.
При таком монтаже секции батареи соприкасаются со средой, имеющей минимально возможную в данных условиях температуру, то есть увеличивается тепловой напор. А нагретый регистрами воздух благодаря оставленным зазорам беспрепятственно поднимается вверх, и помещение протапливается быстрее.
Отличный метод – увеличить площадь передающей тепло поверхности. Делают это разными способами:
- Наращиванием общей длины нагревательных труб путем формирования из них U-образных регистров.
- Оребрением – строго говоря, этот способ увеличивает не конкретно теплопроводность стальной трубы, а всего радиатора, но мощность возрастает на 50%.
- Увеличением количества секций.
Лучшей теплоотдачей обладают поверхности черного цвета, но далеко не в каждый интерьер впишется такая мрачная батарея, отчего этот способ и не нашел применения. Регистры традиционно продолжают окрашивать в белый цвет.
Радиатор получает недостаточно тепла
Любой радиатор выдает заявленную отопительную мощность лишь тогда, когда получает теплоноситель определенной температуры. Например, одна секция алюминиевого радиатора при температуре теплоносителя +70° С выдает 196Вт-ч тепла, а при температуре +50° С — 130Вт-ч.
Данная проблема особо часто встречается в домах с низкотемпературным отоплением, где установлен тепловой насос, газовый конденсационный котел или другой отопительный прибор, работающий в температурном диапазоне +35 … +45° С.
Что делать в этом случае:
- увеличить площадь радиаторов (рассчитать их количество исходя из температуры подачи теплоносителя);
- увеличить температуру подачи теплоносителя (если это возможно. Для тепловых насосов увеличение температуры теплоносителя приведет к падению их эффективности);
- уменьшить тепловые потери помещения (утепление стен/крыши, замена окон, устранение скрытых утечек тепла и другие мероприятия).
Аварийные варианты
В каждой схеме обвязки обязательно должен быть предусмотрен контур на случай чрезвычайных ситуаций. В его задачу входит:
— защита от перепадов давления;
— защита от повышения температуры выше разрешенной;
— предотвращение образования влаги.
В его задачу как раз входит сброс избыточного давления из системы. Монтируется он на выходе из котла отдельно или в составе группы безопасности.
Его задача максимально ответственна – предотвратить перегрев как котла, так и системы в общем. Случиться перегрев может по 2м причинам:
— в котел загрузили слишком много топлива. полученное тепло превысило потребность.
— отключили электричество и насос перестал работать.
Для нормальной работы этого контура также необходима установка датчика температуры с клапаном и узла охлаждения в трубу подачи воды в котел. Как только температура теплоносителя превысит максимально разрешенную, датчик сигнализирует об этом и провоцирует открытие клапана.
После срабатывания клапана вода начинает заполнять узел охлаждения, снижая температуру основного теплоносителя.
Один из вариантов по охлаждению системы. Особенность его состоит в том, что потребуется подсоединить накопительный бак для контура ГВС.
Работать эта схема будет следующим образом: в обычном штатном режиме насос будет работать, создавая определенное давление. Оно будет препятствовать включению в работу вспомогательного контура. Но как только электричество отключат, насос прекратит работу, давление пропадет, вступит в работу запасной контур.
Итог: температура воды в системе понизится до нужного значения.
Оговоримся сразу, что эта схема подойдет для системы отопления абсолютно любого типа !
Этот смеситель поддерживает наименьшую температуру теплоносителя на входе в котел, чтобы на стенах прибора не образовывался конденсат. о чем мы говорили в самом начале статьи. Таким образом в твердотопливном котле это один из наиболее необходимых узлов!
Устанавливается смеситель на трубе обратной подачи, используя байпас.
Если температура в обратной трубе будет низкой (ниже установленного значения), то термосмеситель обеспечит приток горячей воды.
Теплоотражающий экран для батареи. Разновидности
В настоящее время для предотвращения снижения тепловой эффективности радиаторов за счёт минимизации потерь тепловой энергии, которая тратится на нагрев наружной стенки здания, используется отражающий экран для батареи. Выполняются они из различных материалов и позволяют за счёт сокращения потерь, добиться повышения эффективности работы радиатора почти на 20%. Это приводит к росту температуры в обогреваемом помещении, в среднем, на 2 – 3 градуса.
Чаще всего теплоотражающий экран для батареи выполняется из следующих материалов
Фольгопласт СП (ФСП)
Данный материал практически аналогичен широко востребованному на рынке утеплителю Излон НПЭ и представляет собой дублированный фольгой из алюминия самоклеящийся утеплитель. Изготовлен он из вспененного полиэтилена, на который с одной стороны нанесена фольга, а с другой слой специального клея повышенной водоустойчивости. Это позволяет качественно крепить материал на различных основаниях (дерево, бетон, кирпич, металл, гипсокартон и т.п.).
Вспененный полиэтилен, составляющий основу ФСП, обладает весьма высокими теплоизоляционными свойствами и практически не впитывает жидкость. Он не гниёт и является экологически чистым, что даёт возможность широко использовать его в любых жилых помещениях.
Полированная Al фольга с наружного слоя отражает до 97% тепловой энергии, являясь высокоэффективным пароизолятором. Липкий слой выполнен из водоустойчивых марок клея на основе синтетических каучуков, что повышает его адгезию практически ко всем материалам. Чтобы материал не слипался в рулоне, он прокладывается специальной силиконизированной плёнкой.
Материал предлагается в рулонах, имеющих следующие геометрические параметры:
- толщина фольгопласта – 10/8/5/4/3/2 мм;
- длина рулона – 10 – 50 метров;
- ширина рулона – 1 метр.
ФСП поставляется в торговлю в следующих модификациях: СП2 – СП10 (различается толщиной полотна).
| Параметр | Рабочие температуры | Процент к-та теплового отражения | К-т теплопроводности (Вт/м*град) | Теплоёмкость удельная (кДж/кг*град) | Паропроницаемость |
| Значение | -60/+100 | 97 | 0,038 – 0,051 | 1,95 |
Фольгопласт СПМП (ФСПМП)
Алюминиевая фольга в указанном материале покрыта металлизированной лавсановой плёнкой, защищающей её от механических повреждений и окисления. Из материала получается отличный теплоотражающий экран за батареей.
Фольгопласт ПМП.
Слой вспененного полиэтилена с одной стороны ламинирован металлизированной лавсановой плёнкой.
Пенол в различных модификациях также может использоваться для того, чтобы изготовить отражающий экран за радиатором.
Дата: 25 сентября 2020
