加熱系統的特點
在設計私人住宅的供暖系統時，它的所有特徵都經過初步計算，所有的細微差別，即使是最微不足道的，都被考慮在內。還對工作的有效性進行了初步評估。
如果專業人士擔任設計師，他一定會熟悉您對完成結果的所有要求，並考慮到工作中的所有願望。
當然，與普遍接受的技術標準和規範相悖的要求在設計時將不予考慮
鄉間別墅燃氣供暖應注意哪些特點？
- 鍋爐的總運行功率（如果您的供暖系統需要多個供暖鍋爐，則為鍋爐）。
- 泵功率（如果我們談論的是燃氣加熱系統，那麼原則上泵的存在可以被認為是一個強制性因素）。
- 散熱器的特點和基本參數（您家的供暖將直接取決於此）。
- 實施“暖地板”系統的可能性（一種相當流行的，也許是當今最有效的系統之一：加熱面積增加了幾倍）。
- 游泳池、按摩浴缸、額外的水龍頭的存在。
通過仔細考慮所有這些因素，您可以獲得完全滿足房屋（公寓）業主所有需求的最高效和高質量的供暖系統。
順便說一句，國內的燃氣供暖也是按照上述參數計算的。
私人住宅中的兩管電路
首先，讓我們概括一下。以計算私人住宅供暖用聚丙烯製成的管道直徑為例。基本上，電路使用橫截面為 25 mm 的產品，散熱器放置 20 mm。由於私人住宅中用作電池支管的供暖管道尺寸較小，因此會發生以下過程：
冷卻液速度增加；
改善散熱器中的循環；
電池加熱均勻，這在底部連接時很重要。
20 mm 主環直徑和 16 mm 彎頭的組合也是可能的。
為驗證上述數據，您可以自行計算私人住宅供暖管道的直徑。這將需要以下值：
房間的平方英尺。
知道了加熱的平方米數，我們就可以計算出鍋爐的功率以及選擇什麼管徑來加熱。加熱器功率越大，可以與之串聯使用的產品截面就越大。加熱一平方米的房間，需要0.1千瓦的鍋爐功率。如果天花板為標準 2.5 m，則數據有效；
熱損失。
該指標取決於區域和牆體絕緣。底線是熱量損失越大，加熱器應該越強大。繞過近似計算不合適的複雜計算，只需在上面計算的鍋爐功率上增加20%即可；
迴路中水的速度。
冷卻液速度允許在 0.2 到 1.5 m/s 的範圍內。同時，在大多數強制循環供暖管道直徑的計算中，習慣上取0.6m/s的平均值。在這個速度下，排除了冷卻劑與牆壁摩擦產生的噪音；
冷卻液有多涼。
為此，從供應溫度中減去返回溫度。自然，您無法知道確切的數據，尤其是因為您處於設計階段。因此，使用平均數據進行操作，分別為 80 度和 60 度。基於此，熱損失為20度。
現在計算本身就是如何選擇加熱管道的直徑。為此，請採用一個公式，其中最初有兩個常數，其和為 304.44。
最後一個動作是提取結果的平方根。為了清楚起見，讓我們計算一下用於為面積為 120 平方米的一層私人住宅供暖的管道直徑：
304.44 x (120 x 0.1 + 20%) / 20 / 0.6 = 368.328
現在我們計算 368.328 的平方根，等於 19.11 mm。在選擇供暖管徑之前，我們再次強調一下，這就是所謂的條件通道。由不同材料製成的產品具有不同的壁厚。因此，例如，聚丙烯的壁比金屬塑料厚。由於我們使用聚丙烯輪廓作為樣本，我們將繼續考慮這種材料。這些產品的標記表示外部截面和壁厚。使用減法方法，我們找出我們需要的值並在商店中選擇它。
聚丙烯管的外徑和內徑之比
為方便起見，我們使用表格。
根據表格的結果，我們可以得出結論：
- 如果 10 個大氣壓的公稱壓力就足夠了，則加熱管的外部截面為 25 毫米；
- 如果需要 20 或 25 個大氣壓的標稱壓力，則為 32 mm。
供熱方式
在現代私人住宅的內部，您經常可以看到壁爐或火爐，但它們通常是房間一般風格的元素。在這種情況下，單迴路或雙迴路鍋爐負責房屋內的熱量。此外，第一種選擇僅用於加熱房間，第二種鍋爐同時提供熱量和熱水。
私人住宅中供暖系統的佈置可以使用供暖鍋爐的單管和兩管接線圖進行。在選擇其中一個選項之前，您應該更詳細地研究每種類型的特徵和特徵，並確定它們的優缺點。
用自己的雙手組織供暖系統的特點
私人住宅中的自助供暖連接始於鍋爐安裝和管道的安裝工作。如果設備的功率不超過 60 kW，則允許將其安裝在廚房中。對於更強大的熱發生器，將需要一個特殊的鍋爐房。具有開放式燃燒室的加熱設備，旨在燃燒不同類型的燃料，需要良好的空氣供應。此外，還需要一個煙囪來去除燃燒產物。為了讓水自然流動，鍋爐回水管必須低於底層電池的水平面。
安裝熱發生器時，必須考慮到牆壁和其他設備的最小允許距離。大多數情況下，這些說明可以在產品隨附的說明中找到。
在沒有特別說明的情況下，安裝鍋爐時使用以下規則：
- 鍋爐前側的通道寬度必須至少為 1m。
- 如果不需要從側面和背面維護設備，則留有 70 到 150 厘米的間隙。
- 相鄰設備的位置不應小於 70 厘米。
- 如果兩台鍋爐並排安裝，則它們之間應留有1m的通道，如果對置安裝，則距離增加至2米。
- 懸掛式安裝使沒有側通道成為可能：主要是前面有一個間隙，便於維護。
單管加熱系統的裝置和元件
如前所述，單管系統是一個封閉迴路，包括鍋爐、主管道、散熱器、膨脹罐以及循環冷卻劑的元件。循環可以是自然的或強制的。
通過自然循環，冷卻劑的運動由不同的水密度來保證：密度較低的熱水在來自回流迴路的冷卻水的壓力下被強制進入系統，從立管上升到上點，從那裡它沿著主管移動，並通過散熱器和系統的其他元件進行拆卸。管道的坡度必須至少為 3-5 度。這個條件不能總是得到滿足，特別是在帶有擴展供暖系統的大型單層房屋中，因為這種坡度的高度差為每米管道長度 5 到 7 厘米。
強制循環由循環泵進行，循環泵安裝在鍋爐入口正前方的迴路反向部分。在泵的幫助下，產生的壓力足以將加熱水的溫度保持在規定的範圍內。在強制循環系統中，主管的坡度可以小得多——通常每 1 米管道長度提供 0.5 厘米的差異就足夠了。
用於單管加熱系統的循環泵
為了避免在停電時冷卻劑停滯，在強制循環系統中，安裝了一個加速收集器 - 一根將冷卻劑升高到至少一米半的高度的管道。在加速歧管的上部，一根管道排入膨脹罐，其目的是調節系統中的壓力並排除其緊急增加。
在現代系統中，安裝了封閉式膨脹罐，不包括冷卻劑與空氣的接觸。柔性膜安裝在這種罐內，在其一側以超壓泵送空氣，在另一側提供冷卻劑出口。它們可以安裝在系統中的任何位置。
將膨脹水箱連接到單管加熱系統的示例
開放式膨脹水箱設計更簡單，但需要強制安裝在系統頂部，另外，其中的冷卻液被氧氣主動飽和，這會導致鋼管和散熱器因主動腐蝕而過早失效。
元件安裝順序如下：
- 加熱鍋爐加熱（燃氣、柴油、固體燃料、電或組合）；
- 可進入膨脹水箱的加速歧管；
- 沿著給定路線繞過房屋所有房屋的主要管道。首先，需要在最需要加熱的房間畫一個電路：兒童房、臥室、浴室，因為電路開始時的水溫總是較高；
- 安裝在選定位置的散熱器；
- 循環泵緊接在迴路返回部分入口之前進入鍋爐。
單管解決方案
升溫並湧入供應立管
有兩種安裝選項。在第一種情況下，一部分冷卻劑進入散熱器，而另一部分則填充下面的傳熱裝置。水流量根據需要進行調整。
流動選項提供冷卻劑通過沿主管線安裝的所有散熱器的順序移動。返回，與第一個方案不同，只有冷水。流量系統不允許您調節加熱過程。
自主系統的效率受入口和出口壓力差的影響。它負責冷卻液的速度。對於單管連接方案，需要注意的是，壓力是由管道的直徑和集熱器的高度在起點和終點提供的。
太陽能是最經濟的。通過安裝適當的設備 - 電池可以免費獲得資源，並且程度對於其加熱並不重要，但只需要陽光。另一種替代能源形式是風力渦輪機。它們用於陽光很少的國家。當能源可用性問題變得尖銳時，自然能源的好處可能會鼓勵您進行實驗。
系統組件
在開始工作之前，制定了未來供暖系統的草案。帶有燃氣鍋爐的私人住宅的供暖方案考慮了建築物的大小和位置，並在此基礎上選擇了組件：
1.熱發生器
加熱系統的類型由選擇的燃料決定。根據使用的燃料，有：
- 燃氣鍋爐。氣體可以集中獲得或創建自己的存儲。
- 柴油機。
經濟可靠的供暖方式——燃氣鍋爐
- 在固體燃料上。原材料是煤、木柴、泥炭、燃料壓塊或顆粒（木質燃料顆粒）。
- 電氣。使用電解（電極）、感應裝置以及加熱元件上的鍋爐。
- 結合。流行的選擇是氣體與固體或液體燃料的組合。
- 普遍的。該設計有幾個用於不同類型燃料的燃燒室。
2. 管道
在私人住宅中安裝燃氣供暖涉及使用幾種類型的管道：
- 鋼。有焊接和機械（螺紋）方法連接的普通和鍍鋅產品。如果允許水結冰，可能會導致事故（破裂）。
- 聚合物（塑料）。它們不受腐蝕，安靜，可以毫無問題地忍受霜凍。管道具有顯著的熱膨脹係數，不能很好地應對高溫（只有金屬管道適用於佈置煙囪和管道鍋爐）。
用燃氣鍋爐為私人住宅供暖的銅管
- 金屬塑料。複合（多層）產品，可靠耐用。使用配件進行安裝。
- 銅。它們不怕凍，因為它們的可塑性，它們具有高導熱性（高於鋼鐵產品）。銅管易受電化學腐蝕，而且價格昂貴。
3.膨脹罐
水有顯著的熱膨脹（當加熱到 90°C 時，它的體積增加了 4%）。如果在開放式（非密封）系統中這並不重要，那麼在封閉式（強制循環）系統中，設備損壞會很嚴重。為了不破壞系統並補償管道中的壓力，其中內置了一個膨脹罐（液壓蓄能器）。
膨脹水箱是一個密封的鋼（有時是不銹鋼）圓筒，由兩個隔間組成。在隔間之間構建了一個柔性膜，將熱冷卻劑和加壓氣體分開。
膨脹水箱動作算法
4. 散熱器
製造商為不同的加熱系統生產電池；它們的製造材料（鑄鐵、鋼、鋁、雙金屬散熱器）和部件數量不同。有幾種類型的加熱散熱器：
- 分段。舊鑄鐵散熱器和現代管狀鋼品種。
- 控制板。全鍛鋼，帶有加熱板和對流板，散熱器的熱量輸出取決於這些板。
- 垂直（毛巾烘乾機）。
- 對流器。
- 地暖系統。
5. 設備及配件
需要監控水加熱系統。為此目的：
- 壓力計；
- 控制和安全閥（截止閥和恆溫閥）。
膨脹水箱上的壓力表監測加熱系統中的壓力
替代加熱方法
非傳統能源仍不能完全替代傳統能源，但它們的使用將對基本供暖成本產生積極影響。
人類利用大自然的能量禮物：
- 太陽;
- 風;
- 地面或水的熱量。
太陽能集熱器
此外，獲得免費熱量的最簡單方法不需要能源成本。集熱器是一個暴露在陽光下的散熱器，它通過管道連接到一個蓄熱器（一大桶水）。
冷卻液在系統中循環，在散熱器中加熱，然後將接收到的熱量散發給蓄熱器。後者通過熱交換器加熱加熱系統的工作介質。
最有效的是真空收集器，其中散熱器管放置在裝有抽空空氣的燒瓶中（冷卻劑就像是在熱水瓶中）。
風力發電機
- 風力發電機（要產生 4 kW 的能量，需要一個 10 米長的葉輪）；
- 電池;
- 逆變器將直流電轉換為交流電。
該系統的弱點是電池：它很貴，你必須經常更換它。
熱泵
該設備與冰箱和空調中的設備完全相似，可讓您從低品位來源“抽出”熱能 - 溫度為 +5 - +7 度的土壤或水。
該系統需要電力，但每消耗一千瓦電力，就有可能獲得 3 到 5 千瓦的熱量。
熱泵的工作原理
家庭供暖系統的計算
| 計算私人住宅的供暖系統是設計這種系統的第一件事。我們將與您討論空氣加熱系統——這些是我們公司在私人住宅、商業建築和工業場所設計和安裝的系統。與傳統的熱水加熱系統相比，空氣加熱具有許多優勢——您可以在此處了解更多信息。 |
系統計算 - 在線計算器
為什麼需要對私人住宅的供暖進行初步計算？這是選擇必要加熱設備的正確功率所必需的，這使得可以實施以平衡方式向私人住宅的相應房間提供熱量的加熱系統。適當的設備選擇和正確計算私人住宅供暖系統的功率將合理地補償建築圍護結構的熱損失和街道空氣流動以滿足通風需求。這種計算的公式本身是相當複雜的-因此，我們建議您使用在線計算（上），或填寫問卷（下）-這種情況下，我們的總工程師會計算，這項服務是完全免費的.
如何計算私人住宅的供暖？
這樣的計算從哪裡開始？首先，需要確定物體（在我們的例子中，這是一個私人鄉間別墅）在最惡劣的天氣條件下的最大熱損失（這種計算是考慮到該地區最冷的五天時間段進行的） ）。計算膝蓋上私人房屋的供暖系統是行不通的-為此，他們使用專門的計算公式和程序，使您可以根據房屋建造的初始數據（牆壁，窗戶，屋頂）進行計算， ETC。）。根據獲得的數據，選擇淨功率必須大於或等於計算值的設備。在加熱系統的計算過程中，選擇所需的管道空氣加熱器型號（通常是燃氣空氣加熱器，儘管我們可以使用其他類型的加熱器 - 水，電）。然後計算加熱器的最大空氣性能 - 換句話說，該設備的風扇每單位時間泵送多少空氣。應該記住，設備的性能會因預期的使用模式而異：例如，空調時的性能要大於供暖時的性能。因此，如果將來計劃使用空調，則需要將此模式下的空氣流量作為所需性能的初始值 - 如果沒有，則僅加熱模式下的值就足夠了。
在下一階段，私人住宅的空氣加熱系統的計算被簡化為正確確定空氣分配系統的配置和計算風道的橫截面。對於我們的系統，我們使用具有矩形截面的無法蘭矩形風管 - 它們易於組裝、可靠且方便地位於房屋結構元件之間的空間中。由於空氣加熱是一個低壓系統，因此在建造它時必須考慮某些要求，例如，盡量減少空氣管道的匝數 - 通向爐排的主要分支和終端分支。線路靜電阻不超過100Pa。根據設備的性能和配風系統的配置，計算出所需的主風管截面。終端分支的數量取決於房屋每個特定房間所需的飼料格柵數量。在房屋的空氣加熱系統中，通常使用尺寸為 250x100 毫米且具有固定吞吐量的標準供應格柵 - 計算時考慮了出口處的最小空氣速度。由於這種速度，房屋內感覺不到空氣流動，沒有氣流和外來噪音。
| 私人住宅供暖的最終成本是在設計階段結束後根據規範計算的，其中列出了已安裝的設備和空氣分配系統的元件，以及額外的控制和自動化設備。要初步計算供暖成本，您可以使用以下調查表計算供暖系統的成本： |
在線計算器
供暖系統管道
最受歡迎的是兩種方案：單管和兩管。讓我們來看看它們是什麼。
單管系統是最基本的選擇，但不是最有效的。這是一個管道、閥門、自動化的惡性循環，其中心是鍋爐。一條管道從它沿著下部底座延伸到所有房間，連接到所有電池和其他加熱設備。
加圖。易於安裝，少量材料用於電路的構建。
減。冷卻液在散熱器上分佈不均。最外面的房間裡的電池會升溫得更厲害，因為最後一個電池會阻礙水的流動。然而，這個問題可以通過安裝泵或增加最後一個散熱器中的部分數量來解決。
兩管系統是一種更有效的方式，因為它解決了水在所有加熱設備中均勻分佈的問題。管道可以位於頂部（此選項更可取，因為這樣水可以出於自然原因循環）或底部（則需要泵）。
自然循環方案
要了解重力系統的工作原理，請研究兩層私人住宅中使用的典型方案。此處實現了組合佈線：冷卻劑的供應和返回通過兩條水平管線進行，由帶有散熱器的單管垂直立管連接。
兩層房屋的重力加熱如何工作：
- 被鍋爐加熱的水的比重變小。更冷和更重的冷卻劑開始將熱水置換出來並在熱交換器中佔據一席之地。
- 加熱的冷卻劑沿垂直收集器移動，並沿水平線分佈，該水平線朝向散熱器傾斜。流速較低，約為 0.1-0.2 m/s。
- 沿著立管分流，水進入電池，在那裡它成功地散發熱量並冷卻。在重力的影響下，它通過回水收集器返回鍋爐，收集來自剩余立管的冷卻劑。
- 水量的增加由安裝在最高點的膨脹水箱補償。通常，隔熱容器位於建築物的閣樓中。
循環泵重力分佈示意圖
在現代設計中，重力系統配備了泵，可加速房屋的循環和加熱。抽油機放置在與供應線平行的旁路上，並在有電的情況下運行。當燈關閉時，泵處於空閒狀態，冷卻液因重力而循環。
重力的範圍和缺點
重力方案的目的是在不連接電力的情況下為住宅供熱，這在經常停電的偏遠地區很重要。重力管道和電池網絡能夠與任何非揮發性鍋爐或來自熔爐（以前稱為蒸汽）加熱一起工作。
讓我們分析一下使用重力的負面影響：
- 由於流量小，必須通過使用大口徑管道來增加冷卻液流量，否則散熱器不會升溫；
- 為了“刺激”自然循環，鋪設水平截面，每 1 米主幹坡度為 2-3 毫米；
- 二樓天花板下和一樓地板以上的健康管道破壞了房間的外觀，這在照片中很明顯；
- 空氣溫度的自動調節很困難 - 對於不干擾冷卻劑對流循環的電池，應該只購買全通徑恆溫閥；
- 該方案無法在 3 層樓的建築中使用地暖；
- 供熱網絡中水量的增加意味著長時間的預熱和高昂的燃料成本。
為了在供電不可靠的情況下滿足第 1 條要求（見第一部分），兩層私人住宅的業主將不得不承擔材料成本 - 增加直徑的管道和用於製造裝飾的襯裡盒子。其餘的缺點並不嚴重 - 通過安裝循環泵消除緩慢加熱，效率低下 - 通過在散熱器和管道絕緣上安裝特殊的熱頭。
設計技巧
如果您將重力加熱方案的開發掌握在自己手中，請務必考慮以下建議：
- 來自鍋爐的垂直截面的最小直徑為 50 毫米（即管道標稱孔徑的內部尺寸）。
- 水平分佈和收集收集器可以減少到 40 毫米，在最後一個電池的前面 - 最多 32 毫米。
- 每 1 米管道向供水處的散熱器和返回處的鍋爐傾斜 2-3 毫米。
- 考慮到回水管路的坡度，熱發生器的進水管必須位於一樓電池的下方。可能需要在鍋爐房內開一個小坑來安裝熱源。
- 在與二樓取暖設備的連接處，最好安裝一個小直徑（15mm）的直接旁路。
- 嘗試將上部分配歧管放置在閣樓中，以免導致房間天花板下方。
- 使用帶有溢流管的開放式膨脹水箱通向街道，而不是通向下水道。所以更方便的監控容器的溢出情況。該系統不適用於膜罐。
複雜規劃的小屋中重力加熱的計算和設計應委託給專家。最後一件事：直徑 50 毫米及以上的管線必須使用鋼管、銅或交聯聚乙烯製成。金屬-塑料的最大尺寸為40毫米，而聚丙烯的直徑會因為壁厚而變得險惡。
