Что такое вакуумная система отопления: обзор основных элементов и их особенностей

Поверхностные насосы для скважин на воду

Второй тип насосов для скважины – поверхностные. Они располагаются около устья скважины (в кессоне) или в помещении частного дома. Всасывание воды производится через погружной шланг (рукав, трубу), помещенный в водоносный слой скважины.

В большинстве своем поверхностные насосы являются агрегатами центробежного типа. Электродвигатели охлаждаются вентилятором, встроенным в кожух. Габариты насосов таковы, что разместить несколько последующих камер нагнетания невозможно – поэтому насосы имеют ограничение по глубине всаса до 10 метров.

Ручные поверхностные насосы

Ручной насос – простейший представитель семейства. С помощью рычага ручного привода придается поступательное движение поршню в рабочей камере, оборудованной системой клапанов. Попеременное открытие клапанов обеспечивает подачу воды на выходе из колонки насоса.

Описанный агрегат является раритетом, применяется очень редко – при временном отсутствии электричества.

Поверхностные самовсасывающие центробежные насосы

Самовсасывающие насосы оборудуются обратным клапаном на выходе, рабочая камера должна быть постоянно заполнена водой. Работа устройства основана на центробежном принципе. Аппарат имеет простейшее управление, без автоматики защиты.

Насосы этого типа создают напор до 10 метров, предназначены для заполнения емкостей, полива и прочее. Недостатком является ручное управление, высокий уровень шума, отсутствие блокировок и защитной автоматики.

Поверхностные насосные станции для воды

Насосная станция – оптимизированный самовсасывающий насос. Она оборудована на базе гидроаккумулятора, имеет встроенный обратный клапан. Станция оборудована системой контроля давления в системе в целом. По показаниям датчика насос включается (при падении давления ниже заданного) и выключается (при достижении заданного давления).

Станции являются основным видом поверхностного оборудования для скважин, создают давление до 10 – 12 метров. Недостатком в работе является повышенный уровень шума, поэтому станцию выгодно размещать в кессоне.

Эжекторные и инжекторные насосные станции

Насосы этого типа являются особыми конфигурациями насосной станции. Они оборудованы трубами малого диаметра, проложенными внешним способом (эжектором) или внутренним (инжектором).

Вода в байпасах малого диаметра движется с большей скоростью, на выходе из эжектора (инжектора) придает ускорение основному потоку воды.

Расчет экспанзомата для системы с котлом мощностью 31 кВт

Устройство газового котла со встроенным расширительным баком

Перед проведением расчетов по подбору расширительного бака следует знать, что большинство настенных котлов оборудованы встроенными расширительными баками. Объем встроенного бака указан в технической документации котла. При пересчете объема системы отопления по мощности котла (умножением 1кВт мощности по теплу на 15 литров) сверяют соответствие бака объему сооружаемой системы. При недостатке устанавливается дополнительный бак. Его объем рассчитывается за вычетом встроенного экспанзомата. Напольные котлы, как правило, не имеют встроенного оборудования.

Расчет выглядит следующим образом:

К = (ДМ – ДБ)/(ДМ+1) = (3,0 – 1,5)/(3,0 – 1) = 0,375

3,0 – давление в системе, максимальное, атм.;

1,5 – давление воздуха за мембраной, атм.;

0,375 – показатель эффективности бака, К.

Объем теплоносителя: В = 31х15 = 465 литров.

Тогда объем бака составит:

А = 465х0,04/0,375 = 49,6 литра.

Выбирается расширительный бак объемом не менее 50 литров с давлением воздуха в 1,5 атм. Общий способ подбора (10% от А) показывает необходимость применения бака объемом не менее 46,5 литров. В таком случае размер экспанзомата всегда округляется до большего объема – 50 литров.

Давление воздуха, включенное в расчет (1,5 атмосферы), можно изменить. На расширительных баках имеется встроенный клапан для заполнения воздухом. К нему можно подключить ручной насос и поднять давление в случае, если заводское давление составляет меньшую величину

При этом необходимо соблюдать осторожность – при значительном повышении давления можно повредить мембрану, поэтому процесс нужно контролировать по манометру. Клапан также выполняет функцию сброса давления при его поднятии до предельных значений. При расчете расширительного бака расчетный объем лучше увеличить на величину 5 – 10% — это мероприятие нивелирует погрешности расчета и не отразится на работе мембранного сосуда и комплекса отопления в целом

При расчете расширительного бака расчетный объем лучше увеличить на величину 5 – 10% — это мероприятие нивелирует погрешности расчета и не отразится на работе мембранного сосуда и комплекса отопления в целом.

Особенности монтажа

1. Подготовительные мероприятия. До начала работ, котёл отключают от электросети. А также перекрывают подачу воды и сливают из системы всю жидкость.

   Обычно для соединения частей системы используют полипропиленовые трубы, их сваривают специальным паяльником с дополнительной фурнитурой в виде муфт и уголков для фитинга.

   Предпочтительнее всего взять «американку», её преимущество в том, что можно будет легко снять бак в случае необходимости. «Американка» состоит из двух частей: одна крепится к резьбе на расширительном баке, вторая — к первой. Затем ко второй части припаивают трубу. Для обеспечения надёжности соединения фитинга с баком, на резьбу наносят уплотнитель в виде пасты или льна, фитинг закрепляют на резьбе газовым ключом.

2. Монтаж труб. После удаления воды из сети, паяют и укладывают трубы, обязательно добавляя запорный кран, который позволит в будущем провести профилактические или иные работы с баком без полного слива жидкости.
3. Подключение резервуара. После присоединения «американки» к бачку, его помещают в заранее выбранное место так, чтобы к расширительной ёмкости всегда был открыт свободный доступ.
4. Прежде чем запускать систему, обязательно проверяют водяной фильтр, моют его, если необходимо выполняют замену. Меняют картридж магистрального фильтра.
5. Запуск. После фиксации всех элементов пробуют запустить систему, для этого её заполняют водой и включают котёл.

При монтаже следует придерживаться некоторых правил:

• не ставить бачок вплотную к стенам или в труднодоступных местах;
• высота крепления такая, чтобы легко можно было дотянуться до золотника или отсекающего крана;
• на патрубок резервуара не должны давить трубы или арматура;
• нельзя помещать подводящую трубу в проходе на полу или над головой;
• если ёмкость будет находиться на чердаке, её рекомендуют обернуть утеплителем;
• организуют перелив, иначе вода может залить потолок в случае поломки.

Производители и цены

В настоящее время проблема купить бачок расширительный для отопления заключается лишь в правильном подборе типа и объёма прибора, а так же в финансовых возможностях покупателя. На рынке представлен широкий выбор моделей приборов как отечественных, так и иностранных производителей. Однако следует отметить, что если на такие приборы как расширительный бачок закрытого типа для отопления цена при покупке будет гораздо ниже, чем у основных конкурентов, то от такого приобретения лучше отказаться.

Невысокая стоимость указывает на ненадёжность производителя и низкое качество используемых при его изготовлении материалов. Зачастую таковой является продукция из Китая. Как и на все остальные товары, на качественный расширительный бачок для отопления цена не будет иметь значительной разницы порядка двух – трёх раз. Добросовестные производители используют примерно одинаковые материалы и разница в цене схожих по параметрам моделей порядка 10-15% обусловливается лишь локацией производства и ценовой политикой продавцов.

Хорошо зарекомендовали себя в этом сегменте рынка отечественные производители. Установив современные технологические линии на своём производстве они добились выпуска продукции, по своим параметрам не уступающей лучшим мировым брендам при более низкой стоимости.

Следует учитывать, что важно не только расширительный бак для отопления закрытого типа купить, требуется также правильная его установка. Имея необходимые навыки при соблюдении инструкции возможна его самостоятельная установка

Если же у мастера остаются какие-либо сомнения на счёт своих познаний, то лучше всего обратиться к профессионалам для гарантированно стабильной работы сети отопления и исключения возможных неисправностей

Имея необходимые навыки при соблюдении инструкции возможна его самостоятельная установка. Если же у мастера остаются какие-либо сомнения на счёт своих познаний, то лучше всего обратиться к профессионалам для гарантированно стабильной работы сети отопления и исключения возможных неисправностей.

Принцип работы вакуумной батареи

Батарея подобного типа кардинально отличается от всех ранее известных тем, что ее внутреннее пространство заполняется специальной жидкостью, представленной как литиево – бромидная смесь. И если в обычных радиаторах вода или другой, заменяющий ее теплоноситель, циркулирует по всей внутренней полости радиатора, то эта смесь находится внутри батареи постоянно и не сообщается с трубами и другими приборами отопления. Принцип работы вакуумного радиатора заключается в том, что смесь способна доходить до точки кипения при температуре +30-35 градусов, которую обеспечивает уже настоящий теплоноситель, проходящий в нижней части радиатора по вмонтированной трубе.

В целях снижения давления из радиаторов удаляется воздух, а литиево-бромидная смесь не имеет прямого  контакта с теплоносителем. Она нагревается за счет горячей поверхности той трубы, которая проходит через радиатор.

При нагревании литиево-бромидной смеси образуются пары, которые быстро нагревают всю внутреннюю  поверхность вакуумного радиатора. Естественным образом тепло передается на наружную поверхность и начинает распространяться по всему помещению. Пар поднимается к верхней части радиатора и, соприкасаясь со стенками, превращается в конденсат, который стекает по стенкам вниз к горячей трубе, чтобы снова нагреться и превратиться в горячий пар.

Абсолютная герметичность и вакуум внутри радиатора обеспечивает нормальное функционирование вакуумного прибора отопления. Малейшие трещины или другие нарушения герметичности приводят к тому, что в радиаторе восстанавливается давление, в результате чего литиево-бромидная жидкость теряет свои способности к испарению.

Сами вакуумные батареи отопления изготавливаются из стали толщиной 1.5 мм и окрашены термостойкой краской.

Чем отличаются вауумные радиаторы

Первым и, наверное, самым важным аргументом в пользу этих батарей является – экономичность. Не в плане их стоимости, а в плане расхода источника тепловой энергии. Ведь если для нагрева обычных приборов отопления требуется повысить температуру  теплоносителя до +80-90 градусов, то вакуумные приборы отопления требуют  его температуры всего  +35 градусов.

Каждый прибор является автономным и всегда есть возможность регулировать его температуру. При небольшой площади одной секции ее поверхность отдает до 300 вт тепловой энергии. Если прекращается подача горячего теплоносителя, то вакуумные радиаторы продолжают длительное время оставаться горячими, поскольку именно условия вакуума не дают частицам пара быстро охлаждаться.

И если к этому добавить экономичный котел, то подобные радиаторы принесут значительную пользу, окупая свои завышенную стоимость по сравнению со всеми известными ранее приборами отопления. Если в качестве источника энергии используется электроток, в этом случае электрические вакуумные радиаторы отопления способны сократить его потребление в 2-3 раза, против обычных батарей.

Подводя итог, можно выделить конкретные преимущества вакуумных радиаторов:

• Полная адаптация с различными отопительными устройствами – газовые, твердотопливные, электрические котлы, дровяные печи и даже солнечные аккумуляторы.
• Экономия энергетических ресурсов, доходящая до 30%.
• Низкий объем теплоносителя.
• Простой и понятный монтаж.
• Высокая устойчивость к коррозийным процессам.
• Высокая теплоотдача.
• Упрощенная эксплуатация, не требующая промываний и стравливания воздуха.
• Безопасность использования.
• Небольшие габариты и привлекательный внешний вид.

Сколько стоят вакуумные радиаторы

Необходимо отметить, что стоимость вакуумных радиаторов отопления несколько выше, чем всех остальных. Но это и понятно. Во-первых, причина такой повышенной стоимости заключается в новизне предложения и низкой конкуренции среди производителей. Но учитывая существенную экономию, которую можно получить при использовании данных приборов отопления, их цена  вполне приемлема.

Чтобы сделать правильный выбор необходимо вначале ознакомиться с отзывами тех потребителей, кто уже приобрел вакуумные отопительные радиаторов, и могут на основании своего опыта рассказать о их действительных преимуществах и недостатках.

Открытый бак своими руками

Открытый бачок

Другое дело расширительный бачок для отопления дома открытого типа. Раньше, когда в частных домах собирали только открытие системы, о покупке бака даже речи быть не могло. Как правило, расширительный бак в системе отопления, схема которого состоит из пяти основных элементов, делали прямо по месту монтажа. Не известно, можно ли было, вообще, его купить в то время. Сегодня проще, так как можно это сделать в специализированном магазине. Сейчас в преимущественном большинстве жилье обогревается герметичными системами, хотя есть еще много домов, где стоят открытие контуры. А как известно, бачки имеют свойство прогнивать и может возникнуть необходимость его замены.

Устройство расширительного бака системы отопления, который продается в магазине, может и не соответствовать требованиям вашего контура. Есть вариант, что он не поместится. Возможно, придётся изготовить его самостоятельно. Для этого вам понадобятся:

• рулетка, карандаш;
• болгарка;
• сварочный аппарат и навыки работы с ним.

Помните о безопасности, одевайте перчатки и работайте со сваркой только в специальной маске. Имея все необходимое, можно сделать все за пару часов. Начнем с того, какой металл выбрать. Раз уж первый резервуар сгнил, значит, нужно сделать так, чтобы со вторым такого не произошло. Поэтому лучше использовать нержавеющую сталь. Толстую брать не надо, но и слишком тонкую тоже. Такой металл дороже обычного. В принципе, можно сделать и из того что есть.

Теперь поэтапно рассмотрим, как сделать бак своими руками:

действие первое.

Разметка листа металла. Уже на этом этапе вы должны знать размеры, так как от них зависит и объём резервуара. Система отопления без расширительного бака необходимого размера будет работать некорректно. Измерьте старый или сами посчитайте, главное, чтобы в нем было достаточного места для расширения воды;

Вырезание заготовок. Конструкция расширительного бака отопления состоит из пяти прямоугольников. Это если он без крышки. Если хотите сделать крышу, то вырежьте еще одну деталь и разделите ее в удобной пропорции. Одна часть будет приварена к корпусу, а вторая сможет открываться. Для этого ее на завесы нужно приварить ко второй, недвижимой, части;

действие третье.

Сваривание заготовок в одну конструкцию. В дне сделайте отверстие и приварите туда патрубок, через который теплоноситель из системы будет попадать внутрь. Патрубок надо соединить со всем контуром;

действие четвёртое.

Утепление расширительного бака. Не всегда, но достаточно часто, резервуар стоит на чердаке, так как там находится пиковая точка. Чердак – это неотапливаемое помещение, соответственно, зимой там холодно. Вода в баке может замерзнуть. Чтобы этого не случилось, обложите его базальтовой ватой, или еще какими-нибудь утеплителями, устойчивыми к высокой температуре.

Как вы смогли убедиться нет ничего сложного в том, чтобы сделать бак своими руками. Выше описана самая простая конструкция. При этом помимо патрубка, через который резервуар соединяется с системой отопления, в схеме расширительного бака для отопления могут быть дополнительно предусмотрены следующие отверстия:

• через которое осуществляется подпитка системы;
• через которое лишний теплоноситель сливается в канализацию.

Схема бака с подпиткой и сливом

Если вы решили сделать бак своими руками с патрубком для слива, то разместите его так, чтобы он был выше линии максимального заполнения резервуара. Вывод воды через слив называется аварийным выбросом и главная задача этого патрубка – это недопущение переливания теплоносителя через верх. Подпитку можно врезать в любом месте:

• так, чтобы вода была выше уровня патрубка;
• так, чтобы вода была ниже уровня патрубка.

Каждый из способов правильный, разница лишь в том, что поступающая вода из патрубка, который находится над уровнем воды, будет журчать. Это скорее хорошо, чем плохо. Так как подпитка осуществляется в том случае, если в контуре недостаточно теплоносителя. А почему его там не хватает:

• испарение;
• аварийный выброс;
• разгерметизация.

Если вы слышите, что в расширительный резервуар поступает вода из водопровода, то уже понимаете, о возможности возникновения каких-то неполадок  в контуре.

В итоге на вопрос: «нужен ли расширительный бак в системе отопления?» — можно наверняка ответить, что нужен и обязательно. Также нужно отметить, что для каждого контура подходят разные резервуары, поэтому правильный подбор и правильная настройка расширительного бака в системе отопления крайне важны.

Рекомендации по эксплуатации

Рассматриваемое оборудование проявило себя как экономичный и весьма эффективный способ обогрева дач, используемых сезонно, и обширных частных домов, предназначенных для круглогодичного проживания. Отопительная система активируется в течение нескольких минут, она не нуждается в предварительном стравливании воздуха.

Специалисты советуют еще на этапе монтажа позаботиться о создании определенных условий, способствующих рационализации применения вакуумного оборудования:

• здание, квартиру нужно максимально утеплить, чтобы снизить уровень теплопотерь. Разумным решением станет установка на окна современных видов стеклопакетов, герметизация щелей, снабжение крыши и пола качественной теплоизоляцией. В этом случае приборы будут функционировать с большей отдачей;
• количество секций, соответственно, и их общая производительность должны подходить под параметры обслуживаемых секций. Еще на этапе выбора приборов нужно учитывать высоту потолков, метраж комнат;
• теплоотдача оборудования всегда определяется температурой рабочей среды, оптимальны условия, когда вода нагревается хотя бы до 60°С.

На профильном рынке наблюдается планомерное увеличение спроса на батареи, использующие литиево-бромидную смесь, благодаря чему производители существенно расширили возможности их применения. Помимо обогрева дач и частных домов, вакуумные системы востребованы на производственных и складских объектах, при обустройстве гаражей и общественных зданий, теплиц и ферм.

Технология установки батарей

Подводя итоги, можно сказать, что батареи отопления в деревянном доме устанавливаются по следующей технологии:

• Разметка и монтаж держателей;
• Установка комплектующих на радиатор;
• Монтаж воздухоотводчика (существуют автоматические и ручные устройства);
• Установка переходников (выполняется в том случае, если есть необходимость соединения труб разных диаметров);
• Установка запорно-регулирующей арматуры;
• Подвешивание радиаторов на кронштейны;
• Подключение радиаторов в соответствии с выбранной схемой и особенностями используемых материалов;
• Тестовый запуск системы или опрессовка (последняя представляет собой повышение давления в системе с целью проверки контура на герметичность).

Способы расчета

Каждая установка подбирается в соответствии с величиной предполагаемой нагрузки, что потребует проведения предварительных вычислений. Зная, как рассчитать объем, владелец сможет правильно подобрать бачок.

Чтобы правильно подобрать расширитель, понадобится знать:

• объем отопительного котла;
• дополнительных приборов;
• всех труб, входящих в данную систему обогрева.

Далее обозначим нужные показатели любыми буквами, например, А – это искомое значение, В – эффективность мембранного оборудования, С – постоянный показатель расширения воды теплоносителя, а АО – общий объем системы обогрева. Далее производим расчет по следующей формуле: А = (АО * С) / В.

Итоговое значение редко бывает абсолютно точным, поэтому делают примерные вычисления, а полученное число будет ориентиром для выбора агрегата, который нужно брать с запасом к полученному числу, оставляя не менее 3% на увеличение объема во время нагрева.

Если была выбрана мембранная разновидность, рабочий потенциал мембраны может быть указан производителем, но можно сделать собственный расчет. Для этого берут наиболее разрешенный показатель давления внутри системы (АВ), данные о давлении начальной заправки расширителя (ВС) и рассчитывают искомое значение (Т). Используют следующую формулу: Т = (АВ – ВС) / (АВ + 1).

Если не делать расчетов и взять оборудование «наугад», можно столкнуться с некоторыми проблемами во время эксплуатации прибора. Основным назначением расширителя выступает откачка излишков жидкости при сильном повышении давления (влага расширяется, требует выведения лишнего из трубопровода). После того, как все стабилизируется, жидкость сжимается обратно, нужно ее вернуть в трубы, иначе ее станет недостаточно для поддержания температуры. Поэтому выявление перепадов внутреннего давления обогревательной системы обозначает скорую поломку.

Если объем установленного расширителя недостаточный, давление повысится слишком сильно, сработает автоматический клапан. Он сбросит излишнюю влагу, стабилизируя работу системы. Но дальше все нормализуется, а воды уже будет недостаточно для продолжения исправного обогрева. Будет нужна дополнительная заправка. Нехватка отопительной жидкости приведет к отключению котла, так как при низких показателях аппарат не может продолжать функционировать. Из-за этого в зимнее время возможно промерзание труб. Поломки будут повторяться снова и снова до тех пор, пока не будет установлен расширитель оптимального размера.

Также опасна установка слишком большого бака. При заборе части влаги из труб, расширитель должен поддерживать оптимально допустимое рабочее давление, которое при слишком больших габаритах попросту невозможно. Агрегат будет постоянно показывать максимально допустимую нагрузку без перехода той самой черты, когда должен сработать клапан. Значит, аппарат работает на максимальном уровне потенциала, что быстро приведет к поломке.

Принципы расчета

Чтобы не наделать ошибок при расчете отопления, требуется предварительно нарисовать схему на бумаге. На ней указываются все компоненты конструкции

Важно понимать, сколько жидкости протекает через все узлы по отдельности, с какой скоростью она движется, как меняется работа все системы в результате изменения режима функциональности отдельных ее элементов

Во время расчета не стоит упускать гидродинамическое сопротивление воды при ее движении, которое влияет на давление внутри системы и напор. Для проведения процедуры применяются специальные таблицы и формулы.Правильный расчет позволит избежать проблем с функциональностью отопительной конструкции в будущем.

Крепления для стены

Стандартные наборы для крепления расширительных баков к стене выдерживают вес до 50 кг. Они включают кронштейн или скобу, стальные хомуты, пластиковые дюбеля и стальные шурупы. Если нет возможности приобрести готовый комплект, детали для монтажа покупают и по отдельности.

Определившись с местом расположения, и убедившись, что стена выдержит вес устройства, приступают к крепежу. Для начала отмечают карандашом будущие отверстия для кронштейна. Затем берут сверло (8 мм) и сверлят углубления для дюбелей. Дюбеля забивают в отверстия и крепят скобу с помощью шурупов. В специальные отверстия кронштейна продевают стальные хомуты и фиксируют бак.

Достоинства системы

Теплоотдача вакуумных радиаторов является очень высокой. Ведь такая батарея может работать от котла, бойлера, печки, даже солнечного коллектора. Чтобы отапливать большие помещения, можно применять котлы с меньшей мощностью. Вам не потребуется в таком случае греть очень много воды (теплоносителя). Но не стоит также рассчитывать, что объем энергоносителя будет сокращен в несколько раз. Конечно, экономия будет заметна, однако это не панацея от счетов.

И следует отметить несколько существенных достоинств вакуумных батарей:

• Объем теплоносителя, который необходим, сокращается на 80%.
• Количество тепла, которое потребляется от централизованных систем, будет очень снижено. Иногда такой показатель может достичь до 50%! Конечно, выгода просто на лицо, если все тепло учитывается счетчиками.
• Потребление электрической энергии будет снижено на 30-40 процентов.
• Устанавливать вакуумный радиатор очень просто – монтаж ничем не отличается от обычных радиаторов отопления.

Внешне вакуумные радиаторы не отличаются от об обычных батарей отопления

• Секции вакуумной батареи не подвергаются коррозионным процессам. Также здесь у вас не будет проблем с завоздушиванием участков отопительной системы.
• Циркулирование малого количества носителя тепла будет облегчено из-за того, что снижено сопротивление массы жидкости.
• Высокая теплоотдача обусловлена кипящей борно-литиевой смесью.