Простая схема система отопления частного дома: Простая система отопления частного дома схема

От: Из: Разное

Содержание

Схемы отопления – попутка, тупиковая, коллекторная и др. Сравнение и выбор

Для дома нужно подобрать подходящую схему отопления, чтобы она надежно работала весь период эксплуатации, не была излишне дорогой. Схема разводки отопительных трубопроводов подбирается под конкретную планировку здания. На выбор влияют размещение котельной относительно других комнат, этажность здания, отапливаемая площадь, размещение комнат и их теплопотери и др.

Чтобы определиться с выбором подходящей отопительной схемы, рассмотрим какие системы отопления бывают, их достоинства и недостатки и области применения.

Начнем с самых популярных схем, которые применяются наиболее часто и рекомендуются специалистами для создания отопления в частных домах и квартирах. В них предусматривается установка насосов для циркуляции жидкости. Самотечную систему рассмотрим последней.

Попутная разводка отопительного трубопровода

«Попутка» является универсальной двухтрубной схемой разводки отопительного трубопровода.

Подача (горячий трубопровод) от отопительного котла прокладывается по периметру всего здания и к нему последовательно подключаются радиаторы, а заканчивается она на последнем по ходу движения жидкости радиаторе.

Обратка начинается с первого радиатора, к ней попутно подключаются остальные радиаторы и она возвращает теплоноситель обратно в котел.

Из схемы видно, что для каждого радиатора суммарная протяженность подачи и обратки будет примерно одинаковой, поэтому все радиаторы работают в примерно одних и тех же гидравлических условиях.

Схема наилучшим образом подходит для больших площадей отопления, так как позволяет максимально упростить всю разводку для большого здания. В подающем трубопроводе и будет происходить некоторое снижение температуры жидкости, но в данном случае это не критично.

Диаметр основных труб требуется повышенный, в зависимости от подключенной к ним тепловой мощности, чтобы скорость теплоносителя не превышала максимальные рекомендуемые значения (0,7 м/с) при наибольшей нагрузке.

Это обстоятельство значительно удорожает систему, потому что большие фитинги дороже, попутка хоть и самая стабильная, но не самая дешевая.

Тупиковая схема включения радиаторов

Тупиковая схема состоит из двух или нескольких плечей (ветвей, направлений, тупиков…), приблизительно одинаковых по протяженности и по подключенной мощности радиаторов. В ней можно применить более тонкие трубы, так как длина плечей не большая, она ограничена по количеству радиаторов, что и делает систему дешевле.

Подача в каждом плече прокладывается до последнего радиатора, параллельно ей проводится и обратка до котла, или до стояка на каждом этаже.

Разводка может применяться и в маленьких дома и в больших, является универсальной и надежной, но лучше всего ее удается реализовать в домах небольших или средней площади – до 200 м кв. Что бы в каждом плече было не более чем по 5 радиаторов, тогда меньше проблем с их отладкой.

Важно соблюсти примерное равенство мощностей и гидравлических сопротивлений в каждом плече (по 5 а не 6 и 4). Разница в длине двух труб (подача и обратка) между плечами не должна превышать 20 метров.

Коллекторная (лучевая) разводка отопительного трубопровода

В центре дома устанавливается коллектор, к которому парами тонких трубопроводов (подача и обратка) подключаются все радиаторы.

Здесь трубы чаще прячутся под полом и недоступны для обслуживания, так как иначе выполнить разводу не представляется возможным. Недостатки – сложность прокладки трубопроводов с учетом теплоизоляции, трудность регулировки системы.

Обязательно должно быть примерное равенство гидравлических сопротивлений каждой ветви, отходящей от коллектора, иначе система будет разнотемпературной.

Схеме присущи сложность балансировки и не желательность изменения параметров системы «самостоятельно», так как каждая ветвь влияет на все другие подключения в коллекторе. Поэтому при неграмотной регулировке тепло может «пропасть» из какой-то комнаты.

Достоинства – меньшая стоимость, целесообразность монтажа при толстом пироге чернового пола, так как диаметры труб не большие. Отсутствие множества труб в видимой части интерьера.

Однотрубное отопление — «ленинградка»

Здесь действительно имеется экономия на длине трубопровода, но она не большая. Также один трубопровод большого диаметра, проложенный у пола (под полом в теплоизоляторе), меньше портит дизайн по сравнению с двухтрубными системами.

Радиаторы подключаются последовательно по длине трубопровода. Циркуляция жидкости в них за счет конвекции, за счет сопротивления в трубопроводе по длине подключения, которое создается искусственно уменьшением диаметра и др.

Каждый из радиаторов забирает энергию, охлаждая жидкость. В итоге к последнему радиатору приходит наиболее охлажденный теплоноситель.

Бороться с этим явлением можно уменьшая длину трубопровода, а также увеличивая диаметр труб, и создавая в нем большую скорость движения воды, уменьшая, таким образом, разность температур между подачей и обраткой (но скорость не может превышать допустимые значения по шуму для данного диаметра).

Также, по ходу движения жидкости просто увеличивают мощность радиаторов, чтобы компенсировать потери температуры. По сути, схема эффективно может применяться, лишь в небольших до 200 м кв. площадях на одно кольцо.

Система применяется не часто, так как проигрывает остальным по распределению энергии, потреблению электричества для создания скорости струи, а также из-за сложности регулировки и нестабильности работы, так как один радиатор влияет на работу других. Кроме того, система в итоге дороже из-за большого диаметра трубы.

Самотечное отопление

Сверхдостоинство самотечной схемы — не нужно электричество для движения жидкости. Кроме того, как правило, работа системы стабильна и безотказна.

Но она не может применяться на больших площадях, так как естественного теплового напора не хватает, чтобы вода циркулировала с должной скоростью, которая необходима для подачи нужного количества тепла к радиаторам. Обычная максимальная площадь одного этажа, где может быть применима самотечная схема — не более 150 м кв на 1 этаж.
К ней нельзя подключить дополнительные контура с насосами, например обогрев гаража или теплый пол.

Но при должной разности высотных отметок горячей и холодной воды, а также при больших диаметрах трубопровада, площадь может быть большей, что проверяется расчетом.

Также система самотеком обычно обходится дороже в 2 раза, чем схемы с насосом:

  • Требуется большой диаметр трубопроводов и их фитингов для уменьшения гидравлического сопротивления.
  • Как правило, применяются стальные трубопроводы, обеспечивающие этот самый большой внутренний диаметр, которые ржавеют и сложны в монтаже.
  • Котел устанавливается в приямке (в отапливаемом подвале) чтобы быть ниже радиаторов, чем и создается напор от разности температур.
  • Кроме того, наличие множества толстых труб, которые должны иметь определенную начальную и конечную высотные отметки, может значительно подпортить внутренний интерьер.

Схема востребована на удаленных дачах, в местах с нестабильным энергоснабжением, пользуется популярностью «по привычке», так как люди бояться отключений электроэнергии и т.

п.

Какую схему отопления предпочесть

  • Для большого дома чаще проектируют попутную схему разводки отопительного трубопровода, стабильную и простую.
  • В домах поменьше чаще стараются сэкономить, и делается более дешевая, стабильно работающая, но несколько более сложная плечевая схема разводки. При этом плечи создаются приблизительно одинаковыми по характеристикам.
  • Лучевая разводка отопления находит все больше сторонников в связи с применением высоких окон, обогреваемых полов, внутрипольных конвекторов. При этом создается вместительное основание пола в котором иногда дешевле проложить тонкие трубы к каждому обогревателю от единого коллектора на этаже.
  • От «ленинградки» специалисты не в восторге из-за их нестабильной работы и сложности проектирования и налаживания. Не стоит усложнять, и искать проблемы «на ровном месте», это касается и отопления.

Если возможны перебои с электроэнергией, то для частного дома нужно приобрести и подключить элеткрогенератор , который должен быть в рабочем состоянии всю зиму.

А если обеспечить работу системы не возможно, то в нее необходимо заливать незамерзающую жидкость.

Для твердотопливных котлов, которые не прекращают работу при отключении электроэнергии, насос системы отопления необходимо подключать к «бесперебойнику», чтобы обеспечивалась циркуляция жидкости несколько часов в аварийной обстановке.

А если этим всем заниматься не хочется, а электроэнергия не стабильна, то выручит самотечная система со своей схемой разводки. Правда она сгодится только на небольшой дом при ее создании придется потрудиться и излишне потратится.

Какой должна быть система отопления дома на 100 кв. м.

В первую очередь система отопления дома с такой небольшой площадью в 100 квадратных метров. Должна быть компактной и не требующей больших усилий на обслуживание.  Разместить такую систему отоплени можно буквально под лестницей или на кухне. не выделяя отдельное помещение под котельню.

 

 

Конечно то что площадь маленькая и система отпления должна быть простой и компактной это вопрос болше филосовский а не технический. Но для того что бы более точно отвечать на вопрос о том какая же все таки должна быть система отопления дома на сто квадратных метров можно сказать точно что котел отопления должен быть около 15 киловат. Из расчета по формуле которая зависит от региона, где располагается дом. Для средней части России данное значение равно 1,5. Также на 100 м² помещения требуется 10 кВт. Если площадь равна 200 м², то мощность котла = 200*1,5/10 =30 кВт. ну а соответственно дому в сто квадратных метров достаточно котла в два раза меньше по мощности.

Однако важно знать вид топлива для будущего котла ведь котельная работающая на газу будет очень отличаться от котельной работающей на твердом топливе. И сами котлы будут разными. Конечно удобнее и дешевле всего топить природным газом и хорошо когда он подведен.  Однако если к вашему дому не подключен газ то придется все таки выделить отдельное помещение для установки твердотопливного котла и его спутника – тепловой накопитель (танк) литров на 500 ну чем больше тем лучше.

 

 

Примерно такой и должна быть современная котельная в небольшом частном доме на сто квадратных метров. В обвязке самого котла и бойлера тоже все примерно просто достаточно одного слабенького насоса который прокачает весь дом. И обязательно предусмотреть  возможность естественной циркуляции теплоносителя термосифонным или гравитационным способом за счет разности температур.  Хотя бы по контуру связывающему твердотопливный котел с бойлером – накопителем.  Для того что бы при отключении электричества котел мог спокойно сбрасывать остатки накопленного жара в камере сгорания в виде нагретого теплоносителя в накопительную емкость специально для этого предназначенную.

Простейшая схема самотечной обвязки твердотопливного котла с подключением минимума запорно регулирующей арматуры  (трех ходовых и двухходовых клапанов)  на рисунке ниже.  При такой обвязке можно установить очень слабый насос который может понадобится для обратного коллектора собирающего охлажденный теплоноситель со всех контуров теплого пола.  По радиаторной сети из однотрубного контура при такой схеме теплоноситель будет двигаться даже в отсутствии электроэнергии самотеком. Это придумано так же с целью повышения энергоэффективности и стрессоустойчивости системы в случаях аварийного характера. Например отключение электричества от дома на сутки.

 

 

Выше прведенная схема обвязки котла, которая поможет понять принцип обвязки твердотопливного котла с перемычкой на котловом контуре. Ставится она для защиты котла от непрогрева,  что часто возникает из за ее отсутствия. В результате и  как следствие приводит к конденсату в камере сгорания, саже  как внутри котла так и внутри трубы дымохода.  Проблема эта очень распространенная и легко устранима при правильном ее понимании.

Следует подчеркнуть о том что вышеперечисленная идея выла изложен в обобщенном виде с  целью донесения до читателя главных моментов в схеме и идее простой и надежной системы отопления частного дома небольшого размера до ста квадратных метров.

      Рекомендации

Однотрубная система отопления частного дома: как выбрать лучшую схему

Автор Евгений Апрелев На чтение 6 мин Просмотров 1.1к.

Мода на здоровый образ жизни и с каждым годом ухудшающаяся экологическая обстановка в мегаполисах является основным фактором, который толкает многих людей на смену душных городских квартир на загородную недвижимость. Кто, по каким-либо причинам не может сменить квартиру на частный дом, вспоминает о даче, которая без инженерных систем, является тем еще «развлечением» наших соотечественников. В этой публикации будет рассказано о системе отопления, а именно об однотрубном ее варианте, так как она является наиболее простой, доступной и эффективной, даже при самостоятельном изготовлении и обслуживании.

Основы и теория

Существует три основных типа систем отопления (СО):

  1. Однотрубная.
  2. Двухтрубная.
  3. Коллекторная.

Различаются они количеством труб, к которым подключены радиаторы – приборы, благодаря которым воздух в помещении нагревается.

На данном рисунке показана простейшая схема однотрубной системы отопления для одноэтажного дома. Чтобы понять разницу, между однотрубной и двухтрубной СО, рекомендует обратить внимание на схему.

Тут видно, что в однотрубной СО все радиаторы подключены последовательно, а во втором – параллельно. Теперь, когда разница очевидна, невооруженным глазом видны достоинства и недостатки однотрубной системы отопления:

  • Меньшее количество труб, а значит проще монтаж и меньшая стоимость системы.
  • В конечном радиаторе всегда будет ниже температура теплоносителя.

Существуют схемы и методики, предназначенные для нивелирования недостатков данного варианта обогрева частного дома.

Доступные для реализации схемы однотрубного отопления

Перед выбором отопительного контура вашей будущей СО необходимо знать, что для одноэтажного и многоэтажного строительства схемы различаются:

  • Способом перемещения теплоносителя.
  • Разводкой.
  • Направлением движения теплоносителя.
  • Способом присоединения радиаторов.

Для одноэтажного дома

Наиболее простая схема однотрубного отопления, которая уже более полувека применяется застройщиками – это «Ленинградка».

Важно! Сейчас, большинство котельных установок оснащаются циркуляционными насосами, поэтому в данной публикации будут рассмотрены варианты СО с принудительным перемещением теплоносителя.

На рисунке представлен эскиз модернизированного варианта «Ленинградки», с диагональным подключением радиаторов. На рисунке обозначены следующие элементы (слева направо):

  • Отопительная установка. Для реализации данной СО подходят котлы, работающие на твердом топливе, газе (природном или сжиженном) и электричестве. Теоретически, подходят и жидкотопливные котлы, но возникает проблема хранения топлива в частном доме.
  • Группа безопасности, которая состоит из подрывного клапана, настроенного на определенное давление в системе, автоматического воздухоотводчика и манометра.
  • Радиаторы, подключенные к системе через запорные шаровые краны. В перемычке между входом и выходом каждого радиатора установлены игольчатые балансировочные вентили.
  • На обратной ветке трубопровода установлен мембранный расширительный бак, для компенсации теплового расширения теплоносителя.
  • Циркуляционный насос, который создает принудительное движение теплоносителя по СО.

Теперь о том, что еще не указано на данном эскизе, но является обязательным элементом для надежной работы данной схемы. Выше был упомянут только насос, но не указана его обвязка, которая включает в себя три шаровых запорных крана, между которыми установлены фильтр грубой очистки и насос. Достаточно часто насосная группа с обвязкой включается в СО через перемычку, тем самым образуя байпас.

Часто, застройщики спрашивают, нужен ли байпас в однотрубной системе отопления? Все дело в том, что данная схема СО – самодостаточна и работоспособна. Но в случае отключения электроэнергии, произойдет остановка циркуляционного насоса и прекратиться движение теплоносителя. Байпас необязателен, но лучше его соорудить для переключения с принудительной на естественную циркуляцию теплоносителя в случае аварийной ситуации.

Что касается трубопровода: так как температура на выходе из котла может достигать 80°С, то рекомендуется для контура «Ленинградки» использовать армированные полипропиленовые трубы необходимого диаметра. Почему армированные? Все дело в том, что полимерные трубы достаточно дешевы и практичны, их легко монтировать и они имеют небольшую массу. Но, полимерные трубы при нагреве изменяют свою длину. Армированный полимер такой «болезнью» не страдает.

Совет: несмотря на то что в данном варианте СО предусмотрен автоматический воздухоотводчик, случаи завоздушивания контура имеют место. Для решения данной проблемы рекомендуется использовать на радиаторах краны Маевского.

Для двухэтажного дома

Однотрубная система отопления для двухэтажного дома может быть реализована все той же схемой «Ленинградка», как с горизонтальной разводкой, так и с вертикальными стояками.

На данном эскизе представлена однотрубная СО с горизонтальной разводкой и принудительным перемещением теплоносителя.

На данном эскизе показана схема СО «Ленинградка» с вертикальными стояками и верхней подачей теплоносителя. Изменения могут коснуться следующих моментов:

  • Направления подачи теплоносителя (нижняя разводка, верхняя разводка)
  • Способ подключения радиаторов.

У данного варианта обогрева есть один недостаток: теплоноситель теряет температуру пока дойдет до потребителя (батарей). Решением стала нижняя подача теплоносителя.

Подающий трубопровод проходит по подвалу или под полом и не выходит на неутепленный чердак, поэтому при такой разводке теплопотери при транспортировке теплоносителя значительно снижены.

На данном эскизе показано классическое нижнее подключение батарей, но оно признано малоэффективным и применяется только в гравитационных системах (где теплоноситель перемещается по контуру самотеком). Наиболее эффективная схема подключения радиаторов отопления при однотрубной системе с принудительным движением теплоносителя – это по диагонали с перемычкой между входом и выходом (байпасом). Для примера, предлагаем ознакомиться с теплопотерями на радиаторах, в зависимости от способа их подключения.

Что касается оборудования, используемого в СО двухэтажного дома, то оно отличается от «одноэтажной» схемы только количеством.

Совет: Многие спрашивают, какая схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома наиболее эффективна, горизонтальная или вертикальная? Прежде всего в вертикальной значительно снижены теплопотери. На деле, застройщик, выбравший вертикальную разводку, может столкнуться с проблемой установки радиаторов, так как практически все модели разработаны для горизонтальных систем. Именно поэтому для двухэтажных домов лучшим выбором будут схемы с горизонтальной разводкой.

Для многоэтажного дома

В современном строительстве, все реже реализуются схемы однотрубной системы отопления многоэтажных домов. Начало массового применения данного варианта СО пришлось на «Хрущевки», жители которых по сей день страдают от неравномерно нагретых батарей. Однотрубную вертикальную СО, с нижней или верхней разводкой, можно и сейчас встретить в новостройках.

Рассмотрим варианты с нижней разводкой, П и Т-образными стояками для зданий с чердаком или без него, высотой 3 и более этажей.

В П-образном стояке монтаж радиаторов производится по различной схеме: 1 и 6 подсоединяются проточным способом; 2-5 – через перемычку со смещением по оси; 3 и 4 по замыкающей технологии. Основным недостатком П-образны стояков является то, что теплоноситель сразу отдает свое тепло в первых по ходу движения радиаторах. Именно поэтому на радиаторах в отдающей ветке будет достаточно низкая температура. Для получения необходимой теплоотдачи на обратном трубопроводе нужно наращивать количество секций батарей.

В Т-образном стояке вода поднимается от котельной установки вверх и по распределительному трубопроводу поступает в обратные стояки с радиаторами. При таком подходе, радиаторы будут прогреваться более равномерно.

Рассмотрим вертикальные однотрубные СО с верхней разводкой, применяющиеся в многоэтажном строительстве (до 9 этажей).

В данных СО, теплоноситель поступает на чердак, после чего распределяется по стоякам. Эффективность работы зависит от способа подключения радиаторов (проточный или через байпас).

Третий тип однотрубного отопления многоэтажных домов (в) – с опрокинутой циркуляцией. Как правило, данная схема реализуется в домах, высотой более 10 этажей.

Теперь, когда вы ознакомились с конструкцией различных систем обогрева частного дома, осталось сделать выбор и приступить к реализации плана. Для того чтобы сделать грамотный расчет отопительной системы обратитесь к специалистам или ознакомьтесь с тем, как самостоятельно рассчитать однотрубную систему отопления.

Простая технологическая схема системы отопления здания.

Context 1

… находится в Нидерландах. Потребность здания в отоплении в обычный зимний день в марте определяется внутренними факторами (освещение, компьютеры и жильцы) и внешними возмущениями (погодными условиями). Система отопления здания оснащена тепловым насосом, электронагревателем, воздуходувным теплообменником и баком для хранения тепловой энергии (рис. …

Контекст 2

… тепловая реакция баков ТЭС и электрическая реакция тепловых устройств. Представление теплового отклика ТЭС представлено в виде карт производительности ТЭС [79]. Эти карты разработаны, чтобы показать динамическое поведение ТЭС при управлении энергетическими системами здания. Пример карты производительности резервуара ПКМ показан на рис. 10 и учитывает свойства, представленные в разделе 2. 1.3. В этом тематическом исследовании карты производительности резервуаров TES используются для расчета гибкости тепловой мгновенной мощности.В качестве примера моделируется случай зарядки, в котором баки ТЭС заряжаются при температуре 95 °С. На основе управляющих решений …

Контекст 3

… эталонного управления ТН компенсирует потребность здания в отоплении. Как описано в разделе 2.2.1, резервуары TES не учитываются в базовом случае. На рис. 11 показаны результаты моделирования эталонного контроля с 15-минутным временем контроля. ..

Контекст 4

… потребление тепла зданием (рис. 11а) идентично теплу, отдаваемому ТН (рис. 11б). В результате средний КПД равен 4,5. Как видно на рис. 11с, средняя температура в помещении (в зонах) всегда поддерживается выше установленных значений минимальной температуры в зоне (уравнение (17)). При снижении мощности нагрева или отключении подачи тепла температура в зоне падает. …

Контекст 5

… потребление тепла зданием (рис. 11а) идентично теплу, подаваемому ТН (рис.11б). В результате средний КПД равен 4,5. Как видно на рис. 11с, средняя температура в помещении (в зонах) всегда поддерживается выше установленных значений минимальной температуры в зоне (уравнение (17)). При снижении мощности нагрева или отключении подачи тепла температура в зоне падает. Например, между 17:00 и 18:00 температура зоны …

Контекст 6

… потребление тепла зданием (рис. 11а) идентично теплу, подаваемому ТН (рис. 11б). В результате средний COP равен 4.5. Как видно на рис. 11c, средняя температура в помещении (в зонах) всегда поддерживается выше минимальной уставки температуры в зоне (уравнение (17)). При снижении мощности нагрева или отключении подачи тепла температура в зоне падает. Например, между 17:00 и 18:00 температура зоны снижается с 21,5 °C до 20 °C. Это связано с тем, что более низкая …

Контекст 7

… всегда поддерживается выше минимальной уставки температуры зоны (уравнение (17)). При снижении мощности нагрева или отключении подачи тепла температура в зоне падает.Например, между 17:00 и 18:00 температура зоны снижается с 21,5 °C до 20 °C. Это связано с более низкими температурами внутренней (внутренняя стенка) и внешней Рис. 10. Карты производительности резервуара ПКМ. Карты производительности показывают входную, выходную температуру теплоносителя (HT) в зависимости от энергоемкости и мощности заряда/разряда в зависимости от энергоемкости [79]. Свойства резервуара ПКМ взяты из раздела 2. 1.3. Карты производительности проиллюстрированы для 1) зарядного устройства, в котором …

Контекст 8

… (Внешняя стена 1) (Рис. …

Контекст 9

… эталонный случай. В отличие от эталонного управления, оптимальное управление применяет использование резервуаров ТЭС, включая оптимизацию зарядки и разрядки.Как указано в разделе 2.2.2, оптимальная работа ТЭС, ТН и электронагревателя учитывает минимизацию общих эксплуатационных затрат на электроэнергию, которые соответствуют почасовым ценам на электроэнергию APX (рис. …

Контекст 10

… цены служат основным сигналом сети, обеспечивающим гибкость в контексте оптимального по затратам управления. На рис. 13 показаны результаты моделирования оптимального управления с профилями зарядки и разрядки бака для воды, бака PCM и TCM …

Контекст 11

… утра -9 утра). Результаты оптимизации показывают, что баки ТЭС заряжаются только ТН, а дополнительный электрообогрев для дальнейшего повышения температуры зарядки не применяется. По сути, для данного конкретного дня это означает, что электронагреватель с COP 1 не компенсирует мощность нагрева в периоды высоких цен.На рис. 13 видно, что использование резервуара для воды обеспечивает максимальную среднюю мощность зарядки (+) и разрядки (-) +7,5 кВт и -6,2 кВт. Замечено, что в некоторые периоды высокой зарядки максимальная тепловая мощность ТН 13 кВт ограничивает загрузку бака для воды. Для бака ПКМ и ТКМ этот эффект не наблюдается. По сравнению с …

Context 12

… и баком TCM. По сравнению с эталонным случаем (1,41 €) бак для воды обеспечивает самую высокую общую экономию эксплуатационных затрат на электроэнергию в 7 раз.1 % (1,31 €), бак PCM 6,4 % (1,32 €) и бак TCM 2,9 % (1,37 €). Средний COP незначительно отличается от эталонного случая: 4,6 (бак с водой), 4,5 (бак с PCM) и 4,6 (бак с TCM). Как видно на рис. 13с, средняя температура зон всегда поддерживается выше минимальной уставки температуры зоны (уравнение …

Контекст 13

. .. коэффициент гибкости как показатель гибкости в измерение эксплуатационных расходов относится к периодам высоких и низких цен.Стандартное отклонение суточной цены на электроэнергию служит для определения периодов высоких цен (рис. 14а) и периодов низких цен (рис. 14б). Соответствующий коэффициент гибкости рассчитан и показан на рис. 14в. В эталонном управлении потребление электроэнергии происходит в периоды высоких цен, что приводит к коэффициенту гибкости -1, что является крайне негибкой управляемой системой. Добавляя резервуары TES и оптимальные по стоимости кон- …

Context 14

… Коэффициент гибкости как показатель гибкости в измерении операционных затрат относится к периодам высоких и низких цен. Стандартное отклонение суточной цены на электроэнергию служит для определения периодов высоких цен (рис. 14а) и периодов низких цен (рис. 14б). Соответствующий коэффициент гибкости рассчитан и показан на рис. 14в. В эталонном управлении потребление электроэнергии происходит в периоды высоких цен, что приводит к коэффициенту гибкости -1, что является крайне негибкой управляемой системой. При добавлении резервуаров TES и экономичного управления коэффициент гибкости может быть …

Контекст 15

… коэффициент гибкости как показатель гибкости в отношении эксплуатационных расходов относится к высоким и низким ценам. периоды. Стандартное отклонение суточной цены на электроэнергию служит для определения периодов высоких цен (рис. 14а) и периодов низких цен (рис. 14б). Соответствующий коэффициент гибкости рассчитан и показан на рис. 14в. В эталонном управлении потребление электроэнергии происходит в периоды высоких цен, что приводит к коэффициенту гибкости -1, что является крайне негибкой управляемой системой.При добавлении резервуаров TES и экономичного управления коэффициент гибкости может быть увеличен до 0,15 (бак TCM), 0,67 (бак PCM) и 0,86 (вода …

Context 16

… мощность возможность переключения определяет гибкость мощности при оптимальном управлении по сравнению с эталонным управлением. Возможность переключения мощности показана на рис. 15, где показаны тепловая (TES) и электрическая (HP) гибкость мощности. Поскольку оптимальное управление не нагрева, электронагреватель на рис….

Контекст 17

… возможность переключения определяет гибкость мощности при оптимальном управлении по сравнению с эталонным управлением. Возможность переключения мощности показана на рис. 15, где показаны тепловая (TES) и электрическая (HP) гибкость мощности. Поскольку оптимальное управление не приводит к операциям электрического нагрева, электрический нагреватель не рассматривается на рис. совпадает с результатами, показанными на рис.13-1а), на котором показан интеграл гибкости мощности. Тем не менее, возможность переключения мощности, как показано на рис. 15, раскрывает подробные динамические характеристики TES. Для резервуара для воды появляются колебания до 9 кВт (в среднем за одну минуту) в течение 15-минутного контрольного временного шага мощности зарядки и разрядки, что связано с предыдущим …

Контекст 19

. .. контроль водяного бака обеспечивает максимальную способность переключения мощности, которая идентична результатам, показанным на рис.13-1а), на котором показан интеграл гибкости мощности. Тем не менее, возможность переключения мощности, как показано на рис. 15, раскрывает подробные динамические характеристики TES. Для резервуара с водой появляются колебания до 9 кВт (в среднем за одну минуту) в течение 15-минутного контрольного временного шага мощности зарядки и разрядки, что связано с предыдущим планированием. Также видно, что расслоение не устанавливается в периоды чередующихся зарядок и …

Контекст 20

…. определить полный потенциал гибкости ТЭС и мощности в тепло, введена мгновенная гибкость мощности, которая дает представление о потенциальной гибкости мощности, обеспечиваемой энергосистеме (рис. …

Контекст 21

… Гибкость мгновенной мощности представляет собой тепловую реакцию баков ТЭС и связанное с этим потребление электроэнергии ТН во время зарядки, разрядки и режима покоя. и проиллюстрировано на рис.16. Результаты моделирования оптимального с точки зрения затрат управления служат начальным условием для определения гибкости мгновенной мощности после того, как решение об оптимальном с точки зрения затрат управлении принято, но еще не применено. Знание всей информации о гибкости мгновенной мощности может привести к новому решению по управлению. Однако видно, что вода…

Контекст 22

… энергоемкость. Для ПКМ наблюдаются такие же результаты. На каждом временном шаге всего контрольного горизонта в 24 ч бак ПКМ может служить относительно постоянным источником тепловой зарядки.Например, в 12:00 тепловая мощность может поддерживаться в диапазоне от 27 до 21 кВт в течение 60 минут гибкого временного шага. Из-за высокой температуры зарядки на рис. 13. Результаты моделирования — оптимальное управление, включая баки ТЭС 1) бак воды, 2) бак ПКМ, 3) бак ТСМ, а) мощность зарядки и разрядки, б) теплоснабжение ТН, и в) температура в здании, включая среднюю внутреннюю температуру (зоны), среднюю температуру бетона внутренних стен (внутр. стены), среднюю температуру …

Контекст 23

… гибкость, связанная с затратами, выражается с использованием коэффициента гибкости в качестве показателя эффективности. Коэффициент гибкости значительно Рис. 16. Результаты моделирования — гибкость мгновенной мощности для случая зарядки ТЭС с 95 °С по результатам оптимального управления; 1) бак для воды, 2) бак ПКМ, 3) бак ТСМ; а) Инст. гибкость мощности (тепловая), б) Инст. гибкость мощности (электрическая). По оси x показан контрольный горизонт 24 часа. Ось Y представляет гибкость …

Воздухо-воздушные теплообменники для более здоровых энергоэффективных домов — Публикации

Конденсация окон и другие проблемы с влажностью вероятны в обветренном доме без воздухообменников.Это проблема как для людей, так и для дома. Подача наружного воздуха и отвод воздуха из помещения (вентиляция) разбавляют или удаляют загрязняющие вещества и влагу из помещения. Вопрос в том, как вы удаляете влагу и загрязняющие вещества, сохраняя при этом нагретый или охлажденный воздух? Воздушный теплообменник решит эту проблему. Воздухообменники передают тепловую энергию воздуха в помещении поступающему свежему воздуху, удаляя влагу и загрязняющие вещества, но сохраняя тепло. В этой публикации описываются причины использования теплообменников типа «воздух-воздух», технология теплообменников, экономическая выгода от их установки и некоторые советы по выбору теплообменника, подходящего для вашего дома.

Почему важна вентиляция?

Раньше энергия была дешевле, чем теплоизоляция, и строители уделяли меньше внимания теплоизоляции дома. С течением времени и повышением цен на энергоносители домовладельцы начали сокращать расходы, утепляя чердаки, стены и подвалы, что остановило крупномасштабную передачу тепла.

В последнее время из-за высоких затрат на электроэнергию и лучших материалов домовладельцы и строители останавливают небольшие утечки воздуха вокруг дверей, окон, сантехники и даже пластин выключателей света.В некоторых домах эта естественная инфильтрация воздуха теперь заменяет воздух внутри каждые 4-10 часов, по сравнению с каждые 30 минут 40 лет назад. К сожалению, такое уменьшение поступления наружного воздуха в здание может привести к проблемам с качеством воздуха в помещении. Двумя наиболее распространенными проблемами качества являются избыточная влажность
и загрязняющие вещества.

Относительная влажность – это отношение количества водяного пара в воздухе к максимальному количеству водяного пара, которое воздух может содержать при определенной температуре.Точка росы – это температура, при которой относительная влажность составляет 100 процентов и образуется конденсат.

Теплый воздух способен удерживать больше водяного пара, чем холодный. В теплый летний день температура может достигать 85 градусов по Фаренгейту (°F) при 50-процентном уровне относительной влажности, что делает точку росы 71 °F.

По мере охлаждения воздуха температура приближается к точке росы, или точке, при которой водяной пар начинает осаждаться из воздуха. Например, при охлаждении воздуха при температуре 85 °F относительная влажность увеличивается, а при температуре 70 °F на холодных поверхностях образуется конденсат. Воздух при температуре 70 ° F и относительной влажности 40 процентов имеет относительную влажность около 80 процентов при охлаждении до 50 ° F. Воздух при температуре 20 ° F и относительной влажности 90 процентов имеет относительную влажность 23 процента при нагревании до 60 ° F. Грубо говоря, падение температуры на 20 °F снижает влагоудерживающую способность вдвое и удваивает относительную влажность.

В тесных домах деятельность человека, такая как принятие душа, сушка одежды и приготовление пищи, поднимает относительную влажность до проблематичного уровня, что приводит к образованию конденсата на окнах и высокой влажности, что может привести к росту плесени.Рекомендуемая относительная влажность для людей составляет около 50 процентов, чтобы свести к минимуму носовые кровотечения, сухость кожи и другие физические недомогания. Северный климат не может поддерживать такой уровень влажности зимой. Когда теплый влажный воздух соприкасается с прохладными поверхностями, влага конденсируется на поверхности, если она ниже точки росы.

Подобно тому, как вода конденсируется на стакане ледяной воды, конденсат образуется на холодных поверхностях в доме. Это может произойти на окнах, дверях, полах и даже внутри стен.Постоянные влажные условия могут вызвать структурные повреждения и связанные с этим проблемы с гниением и плесенью. Идеальная влажность для северных равнин зимой составляет от 30 до 40 процентов, что является компромиссом между идеальными условиями для людей и строениями, в которых они обитают.

Измерение влажности дома

Используйте гигрометр (рис. 1) или измеритель относительной влажности, чтобы проверить конструкцию на предмет относительной влажности. Гигрометры могут иметь либо циферблат, либо цифровое считывание. Цифровые гигрометры не всегда более точны.В продаже имеются более дорогие модели, которые, как правило, должны иметь более высокую степень точности. Более дорогие гигрометры обычно имеют точность в пределах 5 процентов от фактической относительной влажности. Все гигрометры требуют калибровки для повышения уровня их точности. При покупке гигрометра проверьте рабочий диапазон, поскольку электронные гигрометры могут иметь минимальный уровень относительной влажности, который они могут считывать, например 20 процентов.

Рис. 1.Примеры измерителей относительной влажности, также известных как гигрометры.
(Фото Карла Педерсена)

Для калибровки гигрометра приобретите герметичный контейнер, по крайней мере, в три раза превышающий размер гигрометра. Примеры включают пластиковый пакет с застежкой-молнией, контейнер для хранения продуктов с плотно закрывающейся крышкой или кофейную банку с оригинальной крышкой. Поместите чашку с водой в герметичный контейнер вместе с глюкометром на четыре-шесть часов или до тех пор, пока капли воды не станут видны на внутренней поверхности контейнера.Когда капли начинают скапливаться на краю герметичной емкости, это указывает на уровень относительной влажности 100 процентов. Показание гигрометра должно быть не менее 95 процентов, а лучше 100 процентов, Рисунок 2 . Обратите внимание на чтение.

Рис. 2. Калибровочный тест, 100-процентная влажность.
(Фото Карла Педерсена)

Теперь добавьте поваренную соль в чашку с водой, помешивая, пока вода не перестанет растворять соль.Соль должна оставаться на дне чашки. Затем поместите чашку обратно в герметичный контейнер с глюкометром и снова оставьте на два-три часа. Соль снижает способность воды к испарению и, следовательно, уровень влажности. Раствор соли должен давать показатель влажности 75 процентов, но допустимы значения от 70 до 80 процентов, Рисунок 3 .

Рис. 3. Калибровочный тест с солевым раствором, влажность 75 процентов.
(Фото Карла Педерсена)

Сравните два показания.Если они оба отличаются на одинаковую величину, вы можете откалибровать свой гигрометр на эту величину. Обратитесь к руководству пользователя для получения конкретных инструкций по калибровке вашего устройства. Если ваш блок не имеет возможности калибровки, то вы можете настроить показания мысленно.

Загрязнители в домах

Различные загрязняющие вещества существуют на разных уровнях в разных домах. Примеры включают двуокись углерода и монооксид от газовых приборов, газ радон из почвы вокруг фундамента, формальдегид от строительных материалов и твердых частиц, таких как плесень и табачный дым. В таблице 1 перечислены некоторые основные источники загрязняющих веществ внутри и снаружи помещений. Некоторые из наиболее распространенных загрязнителей заслуживают обсуждения в связи с их созданием и возможными проблемами со здоровьем человека.

Углекислый газ и угарный газ, образующиеся в результате сжигания топлива, могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Старые приборы обычно выделяют самые высокие уровни угарного газа из-за неправильного сжигания, утечек и отсутствия достаточного количества свежего воздуха для полного сгорания. Хотя двуокись углерода вызывает проблемы только при высоких уровнях, ее присутствие обычно указывает на присутствие угарного газа.Высокий уровень углекислого газа вызывает сонливость и указывает на плохую вентиляцию. Угарный газ вызывает головные боли и усталость при низких концентрациях и может вызвать потерю сознания или смерть при высоких концентрациях. Обеспечить подачу наружного воздуха для любого топочного устройства и регулярный воздухообмен облегчают проблемы.

Радон попадает в строение через отверстия для доступа к трубопроводу, щели в полу и другие отверстия в почву и возникает в результате распада природных радиоактивных материалов в почве. Радон может вызывать рак легких в высоких концентрациях.Вентиляция подвальных помещений и подвалов свежим воздухом может уменьшить проблему, но предпочтительным методом является вентиляция слоя гравия под цокольным полом (Рисунок 4) . Для определения уровня радона необходимо провести тест на радон.

Рисунок 4. Вентиляция радона .

Другие опасные вещества, передающиеся по воздуху в быту, связаны со строительными материалами и чистящими средствами. Формальдегид, распространенный промышленный химикат, присутствует во многих строительных материалах и предметах домашнего обихода.Газообразный формальдегид может покидать материалы и попадать в окружающую среду в течение всего срока службы материала, но большая часть газа уходит в течение первого года. Формальдегид вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла и глаз. Его нужно вывести наружу. Сегодня использование формальдегида в строительных материалах ограничено.

Твердые частицы включают более крупные частицы, переносимые по воздуху, такие как споры плесени и табачный дым, упомянутые ранее. Сюда также входят вирусные и бактериальные организмы, перхоть домашних животных, пыль и многое другое.Из-за большого разнообразия предметов физические недуги варьируются от простуды до аллергии и болезней легких. Некоторые частицы могут быть отфильтрованы, а другие могут быть выброшены только наружу.

Воздухо-воздушный теплообменник Эксплуатация и конструкция

Одним из способов свести к минимуму проблемы с качеством воздуха и влажностью в доме, не открывая окна, является установка механической системы вентиляции с использованием теплообменника «воздух-воздух». Теплообменник «воздух-воздух» приводит в тепловой контакт два воздушных потока с разной температурой, передавая тепло от удаляемого внутреннего воздуха к поступающему наружному в течение отопительного сезона.Типичный теплообменник показан на рис. 5 .

Рис. 5. Типичные характеристики воздухо-воздушного теплообменника.

Летом теплообменник может охлаждать, а в некоторых случаях и осушать горячий наружный воздух, проходящий через него и поступающий в помещение для вентиляции. Теплообменник воздух-воздух удаляет избыточную влажность и вымывает запахи и загрязняющие вещества, образующиеся в помещении.

Теплообменники обычно классифицируются по способу прохождения воздуха через устройство. В противоточном теплообменнике потоки горячего и холодного воздуха движутся параллельно в противоположных направлениях. В поперечном блоке потоки воздуха текут перпендикулярно друг другу. В агрегате с осевым потоком используется большое колесо. Воздух нагревает одну сторону колеса, которое отдает тепло потоку холодного воздуха при медленном вращении. Блок с тепловыми трубками использует хладагент для передачи тепла. Другие единицы доступны для специализированных приложений. В небольших сооружениях, таких как дома, обычно используются противоточные или перекрестные теплообменники.

Большинство теплообменников воздух-воздух, устанавливаемых в северном климате, представляют собой вентиляторы с рекуперацией тепла (HRV). Эти агрегаты рекуперируют тепло из отработанного воздуха и возвращают его в здание. Недавние достижения в области технологий также увеличили использование вентиляторов с рекуперацией энергии (ERV). В прошлом ERV в основном использовались в климате с более высокой влажностью, когда нагрузка на охлаждение была больше, чем на отопление.

Основное различие между ними заключается в том, что HRV рекуперирует только тепло, а ERV рекуперирует тепло и влажность.У ERV были проблемы с более низкой эффективностью из-за перенасыщения внутренних осушающих колес в течение длительных периодов высокой влажности, но при правильной установке и обслуживании они могут создать более здоровое жилое пространство и большую экономию энергии. Кроме того, большинство ERV, продаваемых сегодня, представляют собой ERV пластинчатого типа, которые не содержат адсорбционного колеса. Проконсультируйтесь с подрядчиком по отоплению/охлаждению, чтобы определить, какие системы HRV или ERV будут наиболее полезными в ваших обстоятельствах.

В общей конструкции теплообменника воздух-воздух используется ряд пластин, называемых сердечником, уложенных друг на друга вертикально или горизонтально.Идеальная плита обладает высокой теплопроводностью, высокой коррозионной стойкостью, способностью поглощать шумы, низкой стоимостью и малым весом. Общие материалы пластин включают алюминий, различные типы пластиковых листов и современные композиты.

Первоначально в теплообменниках использовались алюминиевые пластины. Возникли проблемы с коррозией во влажной среде, создаваемой конденсатом, и плохими звуковыми характеристиками. Пластмассы решили проблему коррозии и некоторые проблемы со звуком, но проводимость не была такой же, как у алюминия, а стоимость была выше.В современных высокотехнологичных теплообменниках используются композитные материалы, отвечающие всем критериям.

В дополнение к сердцевине установка состоит из изолированного контейнера, средств управления оттаиванием для предотвращения замерзания влаги на сердцевине и вентиляторов для перемещения воздуха. Все теплообменники нуждаются в изоляции для повышения эффективности и уменьшения образования конденсата снаружи устройства. Различные типы механизмов разморозки с датчиками внутри устройства доступны для управления процессом разморозки. Вентиляторы перемещают воздух, чтобы обеспечить необходимый воздушный поток и скорость вентиляции.

Противоточные теплообменники состоят из плоских пластин. Как показано на рис. 6 , воздух поступает в теплообменник с обоих концов. Тепло передается через пластины более холодному воздуху. Чем дольше воздух проходит в агрегате, тем больше теплообмен. Процент рекуперации тепла – это КПД агрегата. Эффективность обычно составляет около 80 процентов. Как правило, эти блоки длинные, неглубокие и прямоугольные, с воздуховодами на любом из длинных концов.

Рисунок 6.Противотеплообменник: воздушные потоки движутся в противоположных направлениях.

В теплообменниках с перекрестным потоком также используются плоские пластины, но воздух течет под прямым углом (рис. 7) . Блоки имеют меньшую площадь основания и могут даже поместиться в окне, но теряют часть эффективности противотока. Эффективность обычно не превышает 75 процентов. Эти блоки часто имеют форму куба со всеми соединениями на одной грани куба. Подавляющее большинство теплообменников, используемых в жилых помещениях, используют конструкцию с поперечным потоком.

Рис. 7. Теплообменник с поперечным потоком: Воздушные потоки проходят под прямым углом друг к другу.
(вентиляция RenewAire)

Выберите модель, которая лучше всего соответствует вашим потребностям. Следует учитывать такие характеристики, как пространство, доступное для установки, необходимый обменный курс и желаемая эффективность. К сожалению, почти каждый производитель по-разному сообщает эти цифры. Например, скорость вентиляции зависит от сопротивления воздушному потоку.Вентилятор со скоростью воздушного потока 150 кубических футов в минуту (куб. фут/мин) фактически может создавать такой поток только при очень низком давлении. Точно так же блок может иметь заявленную эффективность 85 процентов, но может быть не лучше, чем блок с эффективностью 80 процентов, в зависимости от температуры испытания.

Чтобы стандартизировать заявления производителей об эффективности, Институт домашней вентиляции (HVI) тестирует теплообменники типа «воздух-воздух» и другое вентиляционное оборудование. Испытания используются для создания спецификации воздухо-воздушного теплообменника.Этот лист, показанный на Рисунок 8 , нормализует теплообменники к заданному набору давлений и температур, позволяя сравнивать эффективность и скорость воздушного потока между моделями. Показатели производительности вентиляции связывают скорость воздушного потока с заданным давлением, а энергетические характеристики связывают набор заданных температур наружного воздуха с различными типами эффективности.

Рис. 8. Спецификация проекта рекуперации тепла.
(Институт домашней вентиляции)

Наиболее важной эффективностью является разумная эффективность рекуперации, так как большая часть теплообмена происходит во время этого типа процесса.Ощутимая эффективность рекуперации обеспечивает эффективность установки при определенных расходах воздуха (куб. фут/мин) и температурах. Эти числа можно сравнивать от одного блока к другому, чтобы обеспечить правильное сравнение при одинаковых скоростях воздушного потока.

Стоимость

Приобрести недорогой теплообменник можно всего за 500 долларов. Топовая модель может стоить более 2000 долларов. Хотя некоторые из более дорогих теплообменников имеют более высокую эффективность, это не всегда так. Большая часть увеличения стоимости происходит из-за потребительских характеристик, таких как легко очищаемые сердцевины, усовершенствованные средства управления разморозкой и датчики для включения и выключения устройства.Эти функции, как правило, не влияют на общую эффективность, но могут быть полезны для облегчения работы.

Стоимость установки может составлять от 500 долларов США и выше, в зависимости от размера дома и требований системы. Установка может варьироваться от сращивания в исходную систему до полного воздуховода конструкции. Структура, в которой уже используются воздуховоды для отопления и/или охлаждения, скорее всего, уже имеет воздуховоды, обеспечивающие прохождение всего воздуха через теплообменник. Простое присоединение системы к концу подачи может быть всем, что требуется.

Во многих домах есть электрический плинтус или водяное отопление. Добавление теплообменника «воздух-воздух» к этим типам систем отопления требует определенных размышлений. Наиболее распространенной ошибкой при самостоятельной установке является неправильная вентиляция всего дома (Рисунок 9) . Проблема видна в левом верхнем углу Рисунок 9 . Воздушный поток от приточного к обратному воздуховоду никогда не попадает в большинство из трех помещений. Свежий воздух постоянно циркулирует через часть дома, рециркулируя эту часть дома без обмена воздухом в другой части дома. На рис. 10 показана более совершенная система вентиляции, обслуживающая все жилое пространство.

Рис. 9. Простая система воздуховодов с теплообменом воздух-воздух не обеспечивает надлежащей вентиляции всей конструкции.

Рисунок 10. Несколько приточных и вытяжных вентиляционных отверстий обеспечивают полную вентиляцию всей конструкции.

Воздухо-воздушные теплообменники

также могут быть установлены в различных местах. На рис. 11 показана чердачная установка, соединенная с разветвленной системой воздуховодов, отводящих застоявшийся воздух из кухни, ванной и подсобных помещений и распределяющих подогретый наружный воздух в спальни и гостиные. На рис. 12 показан блок, установленный в подвале, снова подключенный к системе воздуховодов.

Рисунок 11. Чердачная установка теплообменника.
(Расширение NDSU)

Рисунок 12. Подвальная установка теплообменника.
(Расширение NDSU)

Техническое обслуживание теплообменника

Чтобы обеспечить правильную работу HRV, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. График технического обслуживания будет зависеть от конкретного установленного блока; обратитесь к руководству пользователя для получения конкретных инструкций.

Перед выполнением любого обслуживания убедитесь, что питание устройства отключено. Начните с фильтров. Очищайте или меняйте фильтры каждые один-три месяца, в зависимости от рекомендаций производителя.Моющиеся фильтры следует очищать, следуя рекомендациям производителя.

При замене фильтров пропылесосьте область вокруг фильтров. После очистки фильтров проверьте воздухозаборники, чтобы убедиться, что ничто не блокирует экраны и колпаки. Осмотрите поддон для конденсата и дренажную трубку. Чтобы убедиться, что трубка ничем не заблокирована, налейте немного воды в поддон возле слива. Если вода не сливается, трубку необходимо прочистить.

Не реже одного раза в год очищайте сердцевину теплообменника.Обязательно следуйте инструкциям в руководстве пользователя по надлежащей очистке и обслуживанию сердечника. Опять же, убедитесь, что питание отключено, прежде чем выполнять какое-либо техническое обслуживание. Помимо сердцевины, не реже одного раза в год следует чистить вентиляторы. Протирайте лезвия начисто и смазывайте двигатель только в том случае, если это рекомендовано производителем.

Теплообменник типа «воздух-воздух» рециркулирует тепло вентилируемого воздуха внутри помещения для нагрева поступающего свежего наружного воздуха, необходимого для поддержания здоровья жителей здания.Опасные уровни загрязняющих веществ, таких как химические вещества, твердые частицы, радон и даже избыток водяного пара, которые могут вызвать структурные повреждения и проблемы со здоровьем, удаляются. Существуют различные типы теплообменников для удовлетворения многих условий, необходимых домовладельцам, будь то установка, экологические или энергетические соображения.

В сегодняшних домах повышенной герметичности избыточная влажность, приводящая к конденсации влаги на окнах и другим проблемам с влажностью, вероятно, не будет иметь теплообменника. Теплообменники обеспечивают прямую и быструю окупаемость инвестиций и уверенность в том, что свежий воздух доступен для дыхания в любое время.

Рисунок 13-А. Типовая установка теплообменника.
(Фото предоставлено Ширли Неймайер, Университет Небраски, Линкольн).

Рисунок 13-Б. Фильтры в теплообменнике.
(Фотографии предоставлены Ширли Неймайер, Университет Небраски, Линкольн).

Экономическая эффективность теплообменников

Простой метод окупаемости, при котором экономия энергии оплачивает покупку и установку в расчетные сроки, показывает экономическую эффективность добавления системы.

В качестве руководства следующий набор уравнений показывает экономическую эффективность теплообменника воздух-воздух, установленного в доме с низким уровнем инфильтрации в Фарго, Северная Дакота. Для примера расчета существуют следующие условия:

• Площадь пола: 1500 квадратных футов (футы 2 )
• Количество спален: 3
• Инфильтрация: 0,1 воздухообмена в час (ACH) или 10 часов для полного воздухообмена
• Стоимость мазута за галлон 3 доллара. 80
• Стоимость электроэнергии за киловатт-час (кВтч): $0,10

Стандартные рекомендуемые скорости вентиляции установлены Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (стандарт ASHRAE 62.2-2007). Эти стандарты не учитывают особые обстоятельства, такие как особая чувствительность или хобби, которые создают проблемы с качеством воздуха. Стандарты различаются в зависимости от здания, его использования и количества жильцов (стандарт ASHRAE 62.2-2007).

Преимущества включают удаление влаги, снижение вероятности структурных повреждений, устранение вредных загрязнителей и снижение затрат на электроэнергию.Любая установленная система также повысит стоимость здания при перепродаже.

В частном доме количество спален определяет типичное количество жильцов.

В этом примере в доме с тремя спальнями уровень жильцов равен четырем, или количество спален плюс одна. Для определения расхода вентиляционного воздуха используется следующая формула:

Рекомендуемая скорость вентиляции = (0,01 x площадь пола, квадратные футы) + 7,5 (количество спален + 1)

Пример скорости вентиляции = (0. 01 x 1500 кв. футов) + 7,5 (3 спальни + 1) = 45 кубических футов в минуту

Расход вентиляционного воздуха часто выражается в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту.

Рекомендуемая скорость вентиляции для этого примера дома составляет 45 кубических футов в минуту.

Использование теплообменника для нагревания этого воздуха до комнатной температуры компенсирует затраты на отопление, связанные с подогревом холодного воздуха до комнатной температуры. Точное количество энергии зависит, конечно, от разницы температур между наружным и внутренним воздухом.

Мерой измерения является градусо-день отопления (ГДС).

Обычно HDD рассчитывается на основе средней разницы между 65 °F и средней дневной температурой. Различные метеорологические агентства по всему штату имеют таблицы нормальных жестких дисков для данной области. В этом примере используется Fargo, Северная Дакота, с жестким диском 9000.

Уравнения для определения количества сэкономленной энергии (БТЕ) ​​за год используют куб. фут/мин, HDD, рейтинг эффективности теплообменника (EF) и константу для удельной теплоемкости и удельного веса воздуха (25.92). Формула выглядит следующим образом:

Годовая экономия тепла (БТЕ) ​​= куб. футов в минуту x HDD x EF x 25,92

БТЕ — британские тепловые единицы

Cfm – расход вентиляционного воздуха в кубических футах в минуту

HDD – нагрев градусо-день

EF – КПД теплообменника

25,92 – постоянная удельной теплоемкости и веса воздуха

Используя 45 кубических футов в минуту и ​​9000 жестких дисков, тепловая энергия, сэкономленная теплообменником с эффективностью 70 процентов, составит:

Сэкономленная тепловая энергия = 45 x 9000 x 0.70 х 25,92

Сэкономленная тепловая энергия = 7 348 320 БТЕ в год

Как упоминалось ранее, теплообменник нуждается в управлении разморозкой, чтобы предотвратить образование льда. Размораживание, как правило, осуществляется с помощью электрического резистивного нагревателя. Эту стоимость электроэнергии необходимо вычесть из стоимости энергосбережения. Стоимость можно определить по следующей формуле:

Стоимость разморозки = мощность, потребляемая устройством разморозки x часы работы x стоимость электроэнергии

Предполагая, что нагреватель мощностью 70 Вт (Вт), 500 часов работы в год при отрицательных температурах и $.10 за кВтч, стоимость электроэнергии для работы антиобледенителя после преобразования ватт в киловатты (кВт) составляет:

Стоимость = 70 Вт x 500 часов в год x 1 кВт/1000 Вт x 0,10 долл. США/кВтч = 3,50 долл. США в год

Для анализа экономии топлива необходимо знать энергосодержание топлива и эффективность приборов, использующих топливо.

Для получения дополнительной информации об энергии от NDSU Extension Service

Рецензенты

Лэйни Инк. , Фарго, Северная Дакота
Домашнее отопление, Фарго, Северная Дакота
RenewAire LLC, Мэдисон, Висконсин
Один час отопления и кондиционирования, Фарго, Северная Дакота

Фото на обложке предоставлены Агентством по охране окружающей среды США по программе ENERGY STAR и RenewAire Ventilation of Madison, Wisc.

Отказ от ответственности

Отчет был подготовлен как отчет о работе, спонсируемой агентством правительства Соединенных Штатов. Ни правительство Соединенных Штатов, ни какое-либо его агентство, ни кто-либо из их сотрудников не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, и не берет на себя никакой юридической ответственности за точность, полноту или полезность любой информации, устройства, продукта или процесса, раскрытых , или означает, что его использование не будет нарушать права частной собственности.Ссылка в настоящем документе на какой-либо конкретный коммерческий продукт, процесс или услугу по торговому наименованию, товарному знаку, производителю или иным образом не обязательно означает или подразумевает его одобрение, рекомендацию или поддержку со стороны правительства Соединенных Штатов или любого его учреждения.

Взгляды и мнения авторов, высказанные здесь, не обязательно отражают или отражают точку зрения правительства Соединенных Штатов или какого-либо его ведомства.

Эта публикация была написана Кеннетом Хеллевангом, инженером по развитию, и Карлом Педерсеном, бывшим преподавателем энергетики

  (май 2018 г.)

Планирование домашней солнечной электрической системы

При поиске установщиков обязательно найдите квалифицированных и застрахованных специалистов с надлежащей сертификацией — стандартная сертификация солнечной промышленности выдана Североамериканским советом сертифицированных специалистов по энергетике.Вы также можете попросить друзей и членов семьи, которые недавно перешли на солнечную энергию, дать рекомендации и проверить онлайн-ресурсы для отзывов. Прежде чем брать на себя какие-либо обязательства, попросите подтверждение лицензии, прежде чем работать с установщиком.

Существуют также онлайн-инструменты, которые помогут вам легко найти и сравнить установщиков солнечных батарей. Получите как минимум три заявки на установку фотоэлектрической системы и убедитесь, что заявки основаны на одних и тех же характеристиках и показателях, чтобы можно было делать покупки в сравнении.

При собеседовании с установщиками задайте следующие вопросы:

  • Знакома ли ваша компания с местными процессами выдачи разрешений и подключения? Часто получение разрешений на строительство и получение разрешения на межсетевое соединение может быть долгим и утомительным процессом.Убедитесь, что установщик знаком с этими локальными процессами, что обеспечит быструю установку и подключение вашей системы.
  • Может ли компания предоставить рекомендации от других клиентов в вашем регионе? Поговорите с другими клиентами в этом районе, чтобы узнать о проблемах, с которыми они столкнулись, и о том, как компания помогла их решить.
  • Имеет ли компания соответствующую лицензию или сертификат? Фотоэлектрические системы должны устанавливаться установщиком с соответствующей лицензией. Обычно это означает, что либо установщик, либо субподрядчик имеет лицензию подрядчика по электроснабжению. Ваш государственный электротехнический совет может сообщить вам, есть ли у подрядчика действующая лицензия электрика. Местные строительные отделы могут также потребовать, чтобы установщик имел лицензию генерального подрядчика. Чтобы получить дополнительную информацию о лицензировании, позвоните в город или округ, в котором вы живете. Кроме того, программы Solarize могут потребовать, чтобы вы работали с конкретным установщиком, чтобы получить систему со скидкой.
  • Какова гарантия на эту систему? Кто обеспечивает эксплуатацию и техническое обслуживание системы? На большую часть солнечного оборудования распространяется стандартная отраслевая гарантия (часто 20 лет для солнечных панелей и 10 лет для инверторов). Наличие надежной гарантии на систему часто является признаком того, что установщик использует качественное оборудование. Точно так же домовладелец должен установить, кто несет ответственность за надлежащее обслуживание и ремонт системы. Большинство соглашений об аренде и PPA требуют, чтобы установщик обеспечивал обслуживание системы, и многие установщики предлагают конкурентоспособные планы O&M для систем, принадлежащих хосту.
  • Имеются ли в отношении компании какие-либо незавершенные или действующие судебные решения или залоговые права?  Как и в случае с любым другим проектом, для которого требуется подрядчик, рекомендуется проявлять должную осмотрительность. Ваш государственный электротехнический отдел может сообщить вам о любых решениях или жалобах на электрика, имеющего государственную лицензию. Потребители должны позвонить в город и округ, где они живут, чтобы узнать, как оценивать подрядчиков. Better Business Bureau — еще один источник информации.

В заявках должна быть четко указана максимальная генерирующая мощность системы, измеряемая в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).Также запросите оценку количества энергии, которое система будет производить ежегодно или ежемесячно (измеряется в киловатт-часах). Эта цифра наиболее полезна для сравнения с вашими существующими счетами за коммунальные услуги.

Заявки также должны включать общую стоимость запуска и запуска фотоэлектрической системы, включая оборудование, установку, подключение к сети, разрешения, налог с продаж и гарантию. Стоимость/ватт и расчетная стоимость/кВтч являются наиболее полезными показателями для сравнения цен у разных установщиков, поскольку установщики могут использовать различное оборудование или предлагать расценки для систем разных размеров.

Что проверить в первую очередь, если ваш обогреватель не работает

Когда на улице почти заморозки, последнее, что кому-либо нужно, это вернуться домой в холодный дом, когда обогреватель не работает. Самый простой способ предотвратить поломку нагревателя — это регулярно проводить техническое обслуживание вашей системы осенью, до наступления холодов.

Несмотря на все ваши усилия, если ваша печь оставила вас холодным, есть несколько вещей, которые вы можете проверить, прежде чем звонить специалисту по нагревателям, что может избавить вас от раздражения и ускорить работу вашего нагревателя или печи.

Проверьте выключатель питания печи

Некоторые печи оснащены выключателем, который очень легко отключить по ошибке. Если вы храните праздничные украшения на чердаке рядом с печью, возможно, вы по ошибке выключили печь.

Если рядом с вашей печью находились другие специалисты, например монтажник кабеля/интернета, монтажник праздничных огней, электрик или сантехник, рассмотрите возможность проверки выключателя печи на чердаке.

Посмотрите на блок предохранителей, который питает обогреватель

Если проверка кнопки питания нагревателя не решает проблему, проверьте источник питания и проверьте, не сработал ли какой-либо из электрических выключателей печи.Иногда сброс сработавшего выключателя может снова включить обогреватель.

Однако, если питание вашей печи продолжает отключаться, это, вероятно, означает, что функция безопасности была активирована, и разумно вызвать лицензированного специалиста, чтобы узнать, в чем может быть проблема. Лицензированный техник HVAC может сказать вам, связана ли проблема с источником питания или безопасностью, связанная с вашим нагревателем, или это более серьезная электрическая проблема, которую необходимо решить электрику.

Обогреватели и печи имеют множество встроенных мер безопасности, и они отключатся, пока профессионал не сможет это исправить.Эти меры безопасности существуют не просто так — чтобы вы были в безопасности. Вот типичные функции безопасности, которые есть у большинства печей с принудительной подачей воздуха:

  • Защитный выключатель печи или выключатель верхнего предела

    Эта функция безопасности обнаруживает высокую температуру в вашей печи и отключает ее, чтобы избежать пожара. Если поток воздуха не работает из-за неисправного двигателя вентилятора, конденсатора или платы управления, это может привести к пожару. После активации этой функции лицензированному специалисту по системам ОВК необходимо будет перезагрузить систему.

  • Термопара или датчик пламени

    Эта мера безопасности обнаруживает слабую или отсутствующую запальную лампочку и отключает вашу печь, чтобы предотвратить взрыв. Версия с термопарой встречается в более старом оборудовании; датчики пламени можно найти в современных печах.

  • Аварийный выключатель вентиляции

    Этот переключатель контролирует все дымовые газы, когда они проходят через теплообменник и вентилируются через верхнюю часть крыши. Этот переключатель доказывает, что дымовые газы могут быть безопасно удалены из печи.Вот почему печь не запустится, если этот переключатель активирован.

    Наиболее распространенными причинами срабатывания этого предохранительного выключателя вентиляции могут быть гнезда птиц и ос, которые блокируют вентиляционные отверстия, и даже скопление известкового вещества, которое исходит от одоранта газа. Это то, что мы чистим, когда настраиваем нагреватель. Накопление этого известкового вещества, которое является побочным продуктом одоранта в природном газе, который мы сжигаем, является распространенной причиной неправильной диагностики неисправности теплообменника.

Проверьте батарейки в термостате

Если ваш термостат работает от батареек, попробуйте заменить их. Вы будете удивлены, сколько раз это простое решение снова запустит обогреватель.

Это может показаться пустяком, но вам нужно перевести термостат в положение «нагрев» или «автоматический режим», прежде чем ваш нагреватель защелкнется. Если у вас установлен обогрев для поддержания температуры в помещении на уровне 72 градусов, а термостат настроен на «охлаждение», ваша печь не включится.

Иногда интеллектуальные термостаты могут «зависнуть», и их необходимо перезапустить. Самое простое решение — снять их со стены и снова прикрепить, чтобы выполнить сброс вручную.Это похоже на включение и выключение компьютера и занимает меньше минуты.

Замена воздушных фильтров

Когда вы в последний раз меняли воздушные фильтры у себя дома? Я надеюсь, что ответ не лет! Забитые или грязные фильтры могут изнашивать электрические компоненты, которые удерживают теплый воздух, дующий через вентиляционные отверстия вашего дома. Они также могут «задушить» вашу систему и заставить ее перестать работать. Если ваш обогреватель не может всасывать достаточно воздуха, это вызывает проблемы и может привести к его перегреву и отключению.

В некоторых домах есть фильтры в вытяжных вентиляционных отверстиях, а в некоторых — в печах. Мы не рекомендуем использовать двойную фильтрацию, если только ваша система не предназначена для работы с такой схемой.

Если вы заменяете воздушный фильтр в печи, убедитесь, что крышка закрыта правильно. Если дверца печи не закрыта, печь может не включиться.

Одноразовые воздушные фильтры предназначены для регулярной замены (каждые 1-3 месяца). Сделайте себе одолжение и замените фильтр, если прошло более 3 месяцев.У нас есть простое руководство, в котором шаг за шагом показано, как менять воздушные фильтры.

Обратите внимание на любые запахи

Если ваш обогреватель не работает, вы не должны чувствовать запаха в воздухе. Если вы чувствуете запах горелого, дыма или газа, это может быть тревожным признаком, и вам следует немедленно обратиться за профессиональной помощью.

Обратите внимание, что если у вас есть утечка угарного газа, вы не сможете обнаружить ее самостоятельно, поэтому мы рекомендуем установить датчики угарного газа и датчики дыма в каждом доме.Это особенно важно для газовых печей, поскольку при сгорании образуется угарный газ, ядовитый газ без запаха. Если в вашем доме сработала сигнализация угарного газа, выведите всех из дома и вызовите пожарных.

Нагреватель не работает? Мы можем помочь держать вас в тонусе!

Позвоните специалистам Terry’s Air Conditioning & Heating по телефону (281) 495-7830 , чтобы узнать расписание обслуживания HVAC в Западном Хьюстоне, Ричмонде, Кэти и окрестностях.Мы можем проверить и обслуживать вашу систему отопления, чтобы исключить внезапные сбои, которые неизбежно происходят в самый неподходящий момент. Будь то засорение вентиляционного отверстия, проблема с пилотным светом или неисправный двигатель, мы можем в кратчайшие сроки запустить и запустить вашу печь, тепловой насос или электрический нагреватель. Узнайте больше о том, что клиенты говорят о нашем ремонте систем отопления, и узнайте, насколько важно нанять семейную компанию, которая хочет быть вашим «Вашим личным консьержем в помещении».

Печи для вашего дома — Производственная компания Rheem

Печи для вашего дома — Производственная компания Rheem

Ближний Восток, Азия и Океания

Выберите страну

СШАСША Канада Мексика Боливия Бразилия Чили Колумбия Аргентина Азия Китай Индонезия Сингапур Филиппины Вьетнам Малайзия Ближний Восток и Африка Австралия Новая Зеландия

Закрыть