Виды разводки труб отопления
схемы, способы и выбор подходящей системы
Основные виды разводки стояков системы водяного отопления – это однотрубная и двухтрубная схемы, каждая из которых имеет свои особенности.
Содержание
-
1 Однотрубная система
-
2 Двухтрубная система
-
2.1 Боковое одностороннее подключение
-
2.2 Диагональное подключение
-
2.3 Нижнее подключение
-
2.4 Подключение Тихельмана
-
-
3 Как выбор системы разводки отопления зависит от конструкции здания?
-
4 Рекомендации по оптимизации работы водяного отопления
Однотрубная система
Однотрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.
При такой организации водяного отопления все батареи соединяются последовательно, то есть от котла труба идет к первому нагревательному элементу, от него – ко второму, затем к третьему и т.д. Существует и другой вариант однотрубных систем: от котла идет один цельный стояк большого диаметра, и к нему в необходимых местах присоединяются отрезки труб меньшего диаметра – подача и «обратка» от каждого радиатора. Здесь появляется возможность врезать перед каждой батареей термовентиль, позволяющий перекрыть подачу горячего теплоносителя, когда температура в помещении достигнет определенного уровня.
Однотрубная магистраль отопления – это простое устройство и минимальное количество труб, а значит, и затраты на организацию такого обогрева будут невысокими. Существенный недостаток такой схемы состоит в том, что наблюдается большая разница в нагреве ближнего и дальнего от котла радиатора, и этот параметр практически невозможно регулировать.
Кроме того, если система предполагает передвижение теплоносителя естественным путем, то есть под влиянием уклона, не представляется возможным создать протяженную магистраль. Если же в схему отопления включить мощный электрический насос, теплотрассу можно сделать сколь угодно длинной.
Двухтрубная система
Двухтрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.
Двухтрубная разводка систем отопления предполагает наличие двух труб: по одной горячий теплоноситель подается в нагревательные элементы, а по другой – выводится в остывшем виде обратно в котел. Батареи располагаются параллельно, что дает возможность регулировать теплоотдачу каждого элемента в отдельности, без влияния на функционирование других.
В рамках двухтрубной схемы выделяют следующие виды разводки систем центрального водяного отопления: магистрали с разнесенными стояками и магистрали с близлежащими стояками.
Первый вид разводки – это труба большего диаметра (подача) на чердаке, и уже от нее прокладываются стояки меньшего диаметра к каждому из радиаторов в системе. Отведение остывшего теплоносителя производится по общему стояку «обратки», который монтируется под радиаторами, то есть на уровне пола. Общий стояк подачи, расположенный на чердаке, должен быть тщательно теплоизолирован, чтобы обеспечить максимальный КПД системы отопления.
При разводке с разнесенными трубами, если не используется насос, важно соблюдать уклоны: подача должна монтироваться под небольшим (до 10 см на 20 погонных метров) уклоном от котла, а «обратка» – наоборот, под уклоном к котлу.
Разводка с близлежащими трубами предполагает установку прямого и обратного стояков под батареями. Горячий теплоноситель будет подниматься вверх и прогревать радиатор, а остывший – опускаться вниз и стекать в трубу «обратки».
Встречаются и смешанные схемы разводки, например, подача теплоносителя в нагревательные элементы проводится последовательно, а отвод остывшей воды – в общий обратный стояк. Другой случай – это коллекторная разводка, то есть наличие своей, питающейся от общей подачи, схемы на каждом этаже многоэтажного здания.
В целом же выбор способа разводки систем отопления определяется множеством факторов, среди которых наиболее важными являются мощность котла, количество радиаторов и число секций в каждом из них, этажность постройки и т.д.
Вопрос с количеством труб в системе отопления решен. Перейдем к обзору основных способов подключения радиаторов к стоякам подачи и обратки.
Боковое одностороннее подключение
[nggallery id=10]
Подобная организация систем отопления предполагает подведение подачи и «обратки» к нагревательному элементу с одной стороны: прямой стояк присоединяется сверху, а обратный – снизу. Рекомендуется именно такой порядок, иначе теплопотери могут увеличиться на 7%, так как секции батарей будут прогреваться неравномерно. Боковая односторонняя схема подходит для радиаторов с количеством секций больше 15, а также для многоэтажных зданий с параллельным соединением нагревательных элементов.
Диагональное подключение
Данный способ рекомендован для отопительных систем с длинными радиаторами. Разница с боковым односторонним подключением состоит в том, что стояки присоединяются к батарее с разных сторон, например, прямой – к крайней левой секции сверху, а обратный – к крайней правой секции снизу.
Только таким путем достигается максимальная теплоотдача, а теплопотери уменьшаются до 2%. Если монтировать трубы в обратном порядке (подачу – снизу, «обратку» – сверху), эффективность обогрева помещения снизится на 10%.
Нижнее подключение
Такая разводка выигрывает на фоне других из-за своей эстетической привлекательности: на виду только радиатор, а все трубы скрыты под ним или вовсе «спрятаны» под пол. Однако теплопотери в этом случае могут увеличиваться до 15%, так как секции батарей будут нагреваться неравномерно.
Подключение Тихельмана
Подключение Тихельмана. Нажмите на фото для увеличения.
Данный вид разводки используется при организации систем отопления в зданиях большой площади: ангарах, складах, высотках и т.д. В данной схеме присутствует стандартный набор элементов. Отличие состоит в том, что при монтаже стояков на разных участках магистрали применяются трубы разного диаметра. Они называются сужающими устройствами.
Например, если идущий от котла прямой стояк имеет диаметр 50 мм, то после 20-милиметрового отвода на первый нагревательный элемент диаметр подачи уменьшается до 40 мм. После второго радиатора монтируется 32-милиметровый стояк, после третьего – 25-милиметровый. Такая организация подачи горячего теплоносителя позволяет распределить энергию между всеми батареями примерно одинаково.
Обратный стояк собирается зеркально: от первого радиатора идет труба самого маленького диаметра, а от последнего к котлу – 50-милиметровая.
Как выбор системы разводки отопления зависит от конструкции здания?
Если дом одноэтажный и крыша его достаточно высокая, целесообразно использовать схему отопления с вертикальными ветвями подачи. В этом случае можно превратить в жилое помещение и чердак – переоборудовать его в отапливаемую мансарду.
Если в доме есть глубокий подвал, а крыша пологая, рекомендуется применять горизонтальную разводку с размещением котла в подвальном помещении.
Если в доме два и более этажей, тип разводки в любом случае будет двухтрубным с вертикальными стояками, вне зависимости от того, какой способ укладки труб вы выберете: верхний или нижний.
Рекомендации по оптимизации работы водяного отопления
Система с естественной циркуляцией начнет функционировать намного эффективнее, если внедрить в нее мощный электрический насос. Так вы сможете добиться хорошего прогрева даже дальних от котла радиаторов. Кроме того, установка насоса позволяет использовать стояки меньшего диаметра. Единственное, к чему необходимо отнестись с предельным вниманием, – это запас мощности насоса.
Схема водяного отопления дома. Нажмите на фото для увеличения.
Циркуляционный насос ускоряет циркуляцию воды в системе, поэтому последняя работает эффективнее, а значит, затраты топлива (электроэнергии, газа или твердых энергоресурсов) существенно снижаются.
Современные котлы не требуют заполнения системы большим объемом воды, потому постоянно находятся в рабочем режиме. Наоборот, использование печей на твердом топливе, когда топка проводится 1-2 раза в сутки, будет эффективным только в сочетании с трубами большого диаметра и соответствующим объемом теплоносителя.
Металлическим стоякам следует предпочесть пластиковые или металлопластиковые. Металл обладает большей теплопроводностью, чем пластик, поэтому батареи изготавливают именно из металла. В процессе циркуляции по металлическим трубам теплоноситель теряет намного больше энергии, чем при передвижении по пластиковым стоякам. Таким образом, замена металлических стояков на пластиковые поможет решить проблему излишних теплопотерь.
- Автор: admin
- Распечатать
Оцените статью:
(2 голоса, среднее: 3 из 5)
Поделитесь с друзьями!
верхняя, горизонтальная, вертикальная, способы, виды, типы и варианты разводки батарей и труб, подробно на фото и видео
Содержание:
1. Особенности выбора схемы разводки систем отопления
2. Способы отопления помещений
3. Водяная система отопления дома
4. Однотрубная разводка отопления
5. Двухтрубная разводка отопления
6. Двухтрубное отопление: его преимущества и недостатки
При возведении собственного дома многие владельцы недвижимости мечтают о том, чтобы он был теплым, и в нем было комфортно проживать на протяжении всего года. Этого можно добиться, если температура в помещениях будет стабильной постоянно. Поэтому так важно, какой вариант схемы разводки систем отопления будет задействован.
По утверждению специалистов разводка отопительной конструкции в частном домовладении и квартире многоэтажного дома мало чем отличается (прочитайте: "Схема отопления многоэтажного дома - как происходит подача в системе отопления высотных домах"). Разница заключается в том, что в собственном коттедже имеется индивидуальная мини-котельная, а в квартире теплоснабжение осуществляется централизованно. В данной статье будут рассмотрены способы разводки системы отопления.
Особенности выбора схемы разводки систем отопления
Желательно делать выбор схемы разводки систем отопления на этапе проектирования строительства дома. Но это оптимальный вариант, а на практике усовершенствовать отопительную конструкцию можно и в процессе эксплуатации строения в любое время.
Если в населенном пункте в районе расположения собственного дома проходит теплотрасса централизованного теплоснабжения, то правильным решением будет подключение к ней. Если такая магистраль отсутствует или нет возможности пользоваться услугами поставляющих тепло организаций, тогда необходимо обустроить автономную систему обогрева.
Среди факторов, влияющих на эффективное функционирование отопительного оборудования, наибольшее значение имеет:
- схема отопительной системы. От того, как сделана разводка отопления по дому, зависит качество и равномерность обогрева всех комнат и подсобных помещений;
- правильность расчетов технико-экономических показателей. Благодаря данным, полученным в результате вычислений, каждый владелец объекта недвижимости сумеет правильно выбрать индивидуальную отопительную систему и пользоваться ею с минимальным использованием топлива;
- качество выполнения монтажных работ и профессиональный ввод конструкции в эксплуатацию. Дело в том, что неправильный запуск и недоброкачественный монтаж в итоге приводят к довольно частым поломкам оборудования, перерасходу топлива и выходу из строя всей системы в целом.
Как показывает практика, разработка проектно-сметной документации, разводка батарей отопления, приобретение необходимого оборудования желательно доверить специалистам в сфере теплотехники, имеющим соответствующее образование и уровень квалификации. Безусловно, услуги профессионалов стоят денег и немалых, но данная статья расходов, непременно окупится, поскольку замена элементов неработающей отопительной конструкции обойдется гораздо дороже.
Способы отопления помещений
Самыми популярными у потребителей и наиболее востребованными считаются такие варианты:
- Электрические отопительные системы собственного дома. Они отличаются простотой эксплуатации и возможностью полной автоматизации теплоснабжения. К сожалению, у них имеется существенный недостаток – значительное энергопотребление и соответственно большие финансовые затраты.
В ряде случаев электрический обогрев предпочтительнее других способов обеспечения теплом, особенно, если имеется потребность в теплоснабжении помещений, где нет необходимости в соблюдении постоянного температурного режима. Это касается, например, чердаков, бань и гаражей (прочитайте также: "Водяное отопление в гараже своими руками").
- Воздушные отопительные системы. Ими обеспечивается нагрев воздуха в помещении при помощи каминов или печных конструкций. Здесь не требуется разводка радиаторов отопления. Следует учитывать, что при использовании данных систем нагрев воздуха в комнатах происходит медленно.
- Водяные системы теплоснабжения. Они относятся к наиболее распространенным, популярным и востребованным способам обогрева. Их отличает сложность проектных и монтажных работ, удобство в использовании и высокая степень надежности. Вне зависимости от того, какие используются варианты разводки труб отопления, в них в качестве теплоносителя применяют жидкость. Обычно это техническая вода, подогретая до нужной температуры и циркулирующая по проложенному трубопроводу и в направлении от отопительного котла к радиаторам и обратно.
Водяная система отопления дома
То, что многие владельцы собственных домов выбирают водяное отопление вполне объяснимо: оно обладает простотой эксплуатации и повышенной надежностью. Конструкционное решение предполагает наличие замкнутого контура, состоящего из теплоагрегата, трубопровода и радиаторов. Используемое для нагрева теплоносителя топливо может быть самым разным – газ, уголь, электричество, дрова и т.д. По мнению специалистов, наиболее выгодно газовое теплоснабжение.
Схемы отопления содержат не только котел, трубы и батареи, но и, как правило, циркуляционный насос, предохранительные клапаны, расширительный бак и манометр.
Все виды разводки систем отопления для частных домов и квартир бывают однотрубными или двухтрубными.
Однотрубная разводка отопления
Однотрубная схема разводки отопительной системы, такая как на фото – это конструкция, отличающаяся тем, что теплоноситель последовательно циркулирует через радиаторы, в результате чего жидкость в последней батарее будет более прохладной, чем в первом приборе. Эксплуатировать и ремонтировать такую систему обогрева достаточно сложно по причине того, что для замены пришедшего в негодность элемента потребуется отключать подачу тепла во всем доме и только потом приступать к работам по ее обслуживанию. Пример горизонтальной однотрубной системы - это известная потребителям ленинградская система отопления.
Двухтрубная разводка отопления
Невзирая на то, что однотрубная конструкция надежна и проверена временем, ей на смену, благодаря разработкам инженеров-теплотехников, пришла двухтрубная система с нижней разводкой (детальнее: "Двухтрубное отопление с нижней разводкой - схема и монтаж"). Такие виды разводки отопления подходят для зданий различного назначения – жилых, общественных, производственных.
Двухтрубный вариант отличается от однотрубной схемы тем, что тепло равномерно распределяется по всей площади помещения, а теплопотери получаются минимальными (подробнее: "Схема двухтрубной системы отопления дома на примерах"). Вода подается по магистрали, расположенной в подвальном помещении или вмонтированной в пол. Далее теплоноситель распределяется по стоякам равномерно и направляется в радиаторы. Отработанная вода покидает батареи и по другому стояку направляется в трубопровод.
Двухтрубная система выгодно отличается тем, что она гарантирует равномерную подачу теплоносителя на каждый из радиаторов. Такие типы разводки системы отопления позволяют отключать одну из батарей в отдельности. На каждом приборе имеется по две трубки - отводящей и подводящей - и поэтому система называется двухтрубной.
В свою очередь такие конструкции бывают двух подтипов: схема отопления с верхней разводкой и с нижней.
Чтобы правильно обустроить систему обогрева, нужно с ними ознакомиться более подробно:
- Верхняя и нижняя разводки отличаются тем, что первая из них монтируется сверху батарей. Как правило, если реализуется верхняя разводка системы отопления, трубопровод прокладывают на чердаке или располагают в потолочном перекрытии. В результате горячий теплоноситель подается по вертикальной трубе основной магистрали вверх, а оттуда распределяется по радиаторам, расположенным в комнатах. Отработанная вода отводится по другой трубе – обратке, проложенной ниже места расположения батарей. Чтобы избежать образования воздушных пробок, монтируют специальные расширительные баки.
- Нижняя разводка означает, что обе трубы – подающая теплоноситель и отводящая его располагаются ниже уровня установки радиаторов. Таким образом, горячая вода поступает и отводится снизу. Эффективным способом устранения воздушных пробок при нижней разводке является применение специальных кранов Маевского, размещаемых на радиаторах.
Нижняя и верхняя схемы наиболее часто используется, когда выполняется вертикальная разводка системы отопления – в том случае, если батареи устанавливают на разном уровне, а точнее на нескольких этажах.
Двухтрубное отопление: его преимущества и недостатки
Среди преимуществ необходимо отметить следующие моменты:
- двухтрубная разводка сводит теплопотери к минимуму, поскольку магистраль монтируют либо в подвальном помещении, либо монтируют в пол;
- такую систему можно запустить и в недостроенном доме, даже когда готов только один этаж;
- то, что запорная система не только подающего, но и обратного стояка располагаются в подвале, позволяет сэкономить в доме много места и облегчить проведение ремонта и обслуживание отопительной конструкции;
- у жильцов имеется возможность самостоятельно регулировать подачу тепла, исходя из потребностей – включать обогрев в тех помещениях, где он необходим;
- отопление с верхней разводкой труб можно не выключать при выполнении ремонтных работ на верхних этажах.
Недостатки двухтрубной разводки:
- обустройство подобной конструкции является достаточно дорогостоящим удовольствием. При монтаже двухтрубной системы собственными руками потребуется материалов раза в два больше;
- наличие низкого давления в подводящей трубе;
- владельцу объекта недвижимости придется гораздо чаще (примерно в 2 раза) спускать воздух, накопившийся в радиаторах. Такой элемент как кран Маевского упростит отвод воздушных пробок, но он стоит немалых денег.
Вне зависимости, какая используется горизонтальная разводка системы отопления, и однотрубная и двухтрубная конструкция имеет свои плюсы и минусы. В тоже время верхняя разводка существенно снижает расходы за коммунальные услуги, но ее монтаж и эксплуатация имеют немало сложностей.
Один из вариантов схемы разводки системы отопления на видео:
типов тепловых трубок | Celsia
В этой статье рассматривается конструкция и наилучшее использование различных типов тепловых трубок, используемых для охлаждения электроники. К ним относятся:
- Стандартные тепловые трубки и пары камеры
- Термосифон с переменной проводимостью (VCHP)
- Термосифон и петля Thermosyphon
- Опленные тепловые трубы
- 9
- Ослабные / пульсирующие тепловые трубы 9007
- 9
- . Ослабные / пульсирующие тепловые трубы 9007
- 9
- 9
- . Тепловые трубы | Паровые камеры
Тепловые трубки с постоянной теплопроводностью (стандартные или CCHP) и испарительные камеры являются наиболее распространенным типом тепловых трубок, используемых для охлаждения электроники. Поскольку у Celsia есть множество страниц на веб-сайте по этой теме (см. ниже), мы не будем здесь углубляться. Тем не менее, мы будем использовать это определение стандартной тепловой трубки при сравнении их с другими типами: медный корпус с медной спеченной структурой фитиля, прикрепленной ко всем внутренним стенкам устройства, и небольшое количество воды в качестве рабочей жидкости. .
Внутреннее устройство стандартной тепловой трубы
Как и многие другие типы тепловых трубок, стандартные тепловые трубки могут изготавливаться из различных материалов оболочки, использовать различные структуры фитиля и альтернативные рабочие жидкости. Однако эти темы выходят за рамки данной статьи. Пожалуйста, обратитесь к этим ссылкам на тепловые трубки для дальнейшего чтения:
Связанные ссылки
Что касается испарительных камер, у Celsia есть множество статей об этих устройствах, поэтому я буду краток. Во-первых, испарительные камеры — это не просто плоские тепловые трубки. Хотя верно то, что наиболее часто используемые испарительные камеры очень похожи на своих собратьев с тепловыми трубками (медный корпус, спеченный фитиль, рабочая жидкость на воде), они предназначены для работы в качестве планарного устройства для распределения тепла и нуждаются в опорной конструкции для обеспечения адекватного потока пара и структурной прочности. целостность при сжимающих нагрузках. Тепловые трубки могут быть сплющены до соотношения ширины к высоте порядка 4:1, в то время как испарительные камеры достигают соотношения сторон до 60:1. Такая конструкция делает их намного лучшим теплораспределителем и идеально подходит для применений, где требуется высокая степень изотермичности.
Принцип работы испарительной камеры
Варианты испарительных камер включают конструкцию из 2 и 1 частей. В первом используется традиционный метод производства, при котором две штампованные медные пластины соединяются вместе, в комплекте с фитильной конструкцией, рабочей жидкостью и дополнительной опорной конструкцией. Цельная конструкция начинает жизнь как очень большая труба (диаметром до 70 мм), которая спекается, а затем сплющивается после добавления опорной конструкции. Преимущества этой конструкции включают более низкую стоимость и возможность изгибания в форме «L» и «U». Вот несколько полезных ссылок на испарительные камеры:
Ссылки по теме
Все рассмотренные ниже варианты тепловых трубок имеют несколько общих характеристик: в них используется рабочая жидкость, соответствующая условиям окружающей среды, корпус «тепловой трубки» может быть изготовлен из различных материалов, но должен быть совместим с рабочей жидкостью, а устройство вакуумируется для образования вакуума, позволяющего рабочей жидкости испаряться при температурах ниже, чем требуется при атмосферном давлении. Короче говоря, все варианты — это двухфазные устройства.
Тепловые трубки с переменной проводимостью
В отличие от стандартных тепловых труб или испарительных камер (устройств с постоянной проводимостью), тепловые трубки с переменной проводимостью (VCHP) минимизируют колебания температуры в испарителе, обычно в нижней части диапазона рабочих температур. В зависимости от потребляемой мощности и/или изменения температуры окружающей среды устройство использует различную площадь ребер конденсатора, ограничивая паровое пространство внутри тепловой трубы.
Тепловая трубка с переменной проводимостью (VCHP)
Теоретически это чрезвычайно простое выполнение. Добавление неконденсируемого газа (NCG), такого как азот или аргон, в стандартную тепловую трубу превращает ее в тепловую трубу с переменной проводимостью. Вот как это работает. Тепловая трубка(и) и связанный с ней конденсатор (реберный блок) должны быть рассчитаны на мощность и температуру окружающей среды при самых высоких технических характеристиках. В этом случае мы хотим, чтобы тепловое решение вело себя так же, как и при обычной конфигурации тепловых трубок, при этом пары рабочего тела могут достигать всей длины конденсатора. Здесь, на верхних границах температуры, давление паров рабочего тела достаточно велико, чтобы вытолкнуть весь НКГ в крайний конец тепловой трубы, за область конденсатора. Это позволяет отводить тепло в воздух, используя всю площадь ребер конденсатора. По сути, заставляя радиатор работать с самым низким тепловым сопротивлением.
Однако, когда температура окружающей среды снижается и/или когда источник тепла не работает на полную мощность, NCG расширяется, заполняя все большую часть парового пространства тепловой трубы. Это предотвращает попадание паров рабочей жидкости с более низким давлением на часть или большую часть площади ребер конденсатора. В результате тепловое решение теперь имеет более высокое тепловое сопротивление (меньшая площадь конденсатора), поэтому испаритель остается более теплым, чем если бы использовался стандартный радиатор с тепловыми трубками.
На практике эти устройства имеют очень много нюансов. Как упоминалось в начале этой статьи, для достижения определенных результатов могут использоваться различные оболочки, рабочая жидкость и, в данном случае, газ. Кроме того, область для NCG может быть просто на конце стандартной тепловой трубы (без резервуара), она может включать в себя резервуар (как показано выше) или может включать гибкую систему камер, которая расширяется и сжимается.
Термосифон | Loop Thermosyphon
Как правило, термосифоны представляют собой просто тепловые трубки без фитиля, хотя иногда они включают фитиль с канавками, который помогает увеличить площадь поверхности внутренней стенки и позволяет жидкому конденсату легче возвращаться в испаритель. Несмотря на это, они должны использоваться в такой ориентации, которая позволяет гравитации притягивать жидкость обратно к источнику тепла. Другими словами, конденсатор должен быть выше испарителя.
По сравнению со стандартными тепловыми трубками, термосифоны могут нести в три раза большую теплопередающую способность (Qmax) для трубы данного диаметра, что позволяет использовать тепловое решение меньшего объема. Кроме того, термосифоны могут переносить тепло на десятки метров, поскольку для возврата жидкости используется сила тяжести. Функциональный предел для тепловых труб, работающих вертикально против силы тяжести, составляет порядка 150 мм.
Термосифоны без фитиля (левый) и с частичным фитилем (правый)
Добавление спеченного фитиля в секцию испарителя снижает тепловое сопротивление и повышает способность работать с более высокой плотностью мощности (показано выше). Это также позволяет оптимизировать заправку жидкости, эффективно уменьшая требуемую жидкость. Это полностью исключает возможность повреждения, вызванного замерзанием. На рисунке выше обратите внимание, что фитиль используется только в испарительной части термосифона.
Одним из пределов является взаимодействие пара и жидкого конденсата, движущихся в разных направлениях (встречное течение). Чтобы решить эту проблему, конструкция петлевого термосифона включает отдельный путь пара и обратный путь жидкости.
Петлевой термосифон
Петлевые термосифоны не обязательно нуждаются в фитиле на испарителе. Однако использование фитиля снизит сопротивление испарению и увеличит максимальную удельную мощность. Кроме того, фитиль может снизить вероятность повреждения конструкции при использовании воды в качестве рабочей жидкости, поскольку требуется меньше воды.
Для получения дополнительной информации об этих устройствах, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей статьей Обзор технологии Thermosyphon.
Контурная тепловая трубка
Контурная тепловая трубка аналогична петлевому термосифону, но может работать против силы тяжести с испарителем над конденсатором. Его работа зависит от способности рабочей жидкости достигать достаточно высокого давления паров при нагревании, чтобы вытолкнуть жидкий конденсат обратно в испарительную секцию устройства. К сожалению, это обычно невозможно сделать с водой в качестве рабочей жидкости. Вместо этого в петлевых тепловых трубках используется хладагент, такой как аммиак, где может быть достигнуто высокое давление при рабочих температурах электроники. Типичные рабочие температуры петлевых тепловых труб на основе аммиака составляют от -40 до 70°C. Как правило, мы видим этот тип устройств в космических приложениях.
Контурная тепловая трубка
На изображении выше показана петлевая тепловая трубка вместе с детальным изображением структуры фитиля внутри прямоугольного резервуара. При расположении источника тепла на задней левой стороне резервуара жидкий аммиак превращается в пар. Из-за резервуара для нечистой жидкости пар не может улетучиваться вниз по правой трубе и нагнетается в горизонтальную трубу слева. После секции конденсатора трубка сужается, так как размер, необходимый для жидкости, немного меньше, чем для пара. Поскольку внутри самой трубки нет структуры фитиля, конденсат зависит от давления пара позади него, чтобы вытолкнуть его вверх по трубе, где он может быть повторно поглощен структурой фитиля в резервуаре.
Вращающиеся тепловые трубки
Вращающиеся тепловые трубки используют силу вращения для перемещения жидкости обратно в испаритель; два разных дизайна являются типичными и оба включены в изображение ниже. В первом используется медная трубка без фитиля, которая имеет более толстую коническую стенку на конце конденсатора. Когда пар превращается в жидкий конденсат, центробежная сила, создаваемая вращающейся трубой, толкает жидкость обратно к концу испарителя. Для второго требуются спиральные канавки (очень похожие на ствол винтовки) вдоль внутренних стенок, которые не имеют конусности. По соображениям стоимости последнее чаще всего является лучшим выбором. Как правило, вращающиеся тепловые трубки используются для отвода тепла, выделяемого двигателями и другими вращающимися механизмами, такими как радиочастотные вращающиеся соединения, используемые в телекоммуникациях.
Вращающаяся тепловая трубка. Два рисунка на одном изображении.
Осциллирующие/пульсирующие тепловые трубки
Впервые созданные в начале 1990-х, осциллирующие тепловые трубки являются новейшим представителем двухфазного семейства. Ранние версии этого устройства (не показаны) обычно представляли собой плоскую прямоугольную форму, состоящую из нижней пластины, в которой проточен ряд взаимосвязанных путей, и гладкой верхней пластины, соединенной с нижней, воздухом и рабочей жидкостью. Они названы так из-за прерывистых карманов жидкости и пара, которые пульсируют вперед и назад, когда они перемещаются в более прохладные места.
Сегодня большая часть исследований колеблющихся тепловых трубок связана с конструкциями, напоминающими стандартные сборки тепловых трубок. Как видно на рисунке ниже, трубка с замкнутым контуром без фитиля, состоящая из ряда U-образных изгибов, встроена в основание испарителя и ребра конденсатора. Пробирки обычно наполняют водой или этанолом до 30-80% их объема и вакуумируют. При подаче тепла образуются пузырьки пара, создающие чередующиеся порции пара и воды. Дальнейшее нагревание расширяет порции пара, выталкивая порции воды к конденсатору, почти так же, как работает перколятор для кофе.
Осциллирующая тепловая труба
Вот ссылка на отличное видео, показывающее моделирование колебательной тепловой трубы замкнутого цикла с помощью ANSYS (с канала YouTube EasyMechLearn).
Преимущества осциллирующих тепловых трубок заключаются в возможности работать на больших расстояниях, чем у стандартных тепловых трубок, а также в очень хороших характеристиках при работе против силы тяжести, когда конденсатор находится ниже испарителя. Некоторые возможные недостатки включают проблемы с запуском и рабочие характеристики при низких температурах или малой мощности. Кроме того, теплоемкость (Qmax) и удельная мощность ниже, чем у других двухфазных устройств, поскольку внутренний диаметр колеблющихся тепловых трубок определяется вязкостью и поверхностным натяжением рабочей жидкости, поэтому диаметр внутренней трубы меньше. сторона.
Celsia является производителем радиаторов на заказ, использующих технологию испарительной камеры и тепловых трубок. Мы специализируемся на: дизайне радиатора, прототипе радиатора, производстве радиатора, тепловых трубах, испарительных камерах, нестандартных материалах фитиля для тепловых труб.
Какой трубопровод следует использовать для водяной системы отопления
На протяжении многих лет водяные системы используются для передачи тепла строительным конструкциям. Благодаря многочисленным усовершенствованиям материалов водяные системы отопления стали эффективным и удобным источником тепла, который может быть безопасным, долговечным, надежным и легкодоступным.
Однако эффективность такой системы может повышаться в зависимости от типа используемого материала трубы. Из всего многообразия материалов какой, по вашему мнению, лучше всего подходит для вашего проекта?
Что такое гидравлическая система трубопроводов?
Прежде чем мы более подробно рассмотрим различные материалы тепловых труб, давайте сначала разберемся, как работает гидравлическая система трубопроводов.
Гидравлика работает, используя воду в качестве среды для передачи тепла в системах охлаждения и отопления. Гидравлическая система трубопроводов отвечает за циркуляцию горячей или холодной воды. Соединения между оконечными устройствами и трубопроводом выполнены в виде непрерывного контура.
Терминалы действуют как теплообменники, которые можно использовать как для нагретой, так и для охлажденной воды. Они поставляются с градирнями и чиллерами, которые можно использовать вместе или по отдельности для охлаждения воды, а бойлеры — для нагрева воды.
Вот короткое, но информативное видео об основах водяной системы отопления.
Различные материалы труб для водяного отопления
A. Трубы из АБС-пластика
Трубы из акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС) долговечны и устойчивы к разложению водой и химическим веществам. Они обычно используются в канализационных системах и системах дренажно-сбросно-вентиляционных труб (DWV). Они также распространены в электроизоляции. Несмотря на то, что эти трубы долговечны, их не рекомендуется использовать при слишком сильном воздействии солнца, так как они могут деформироваться под воздействием солнца. Они также не устойчивы к хлорированным и ароматическим углеводородам.
B. Трубы из ПВХ
Как и трубы из АБС, трубы из поливинилхлорида (ПВХ) устойчивы к большинству солей, кислот и щелочей. Однако он менее прочен, поскольку должен быть мягче и гибче, чем большинство пластиковых материалов. Они также устойчивы к разложению водой и могут использоваться как над землей, так и под землей.
C. Трубы PEX
Трубы PEX изготавливаются из сшитого полиэтилена, главным образом, с целью сделать материал более прочным. Затем этот материал проходит экструзию, которую можно использовать для различных целей. К ним относятся системы водяного лучистого охлаждения и отопления, системы трубопроводов зданий и водопроводы жилых домов. PEX — это гибкий пластиковый материал, который идеально подходит как для холодного, так и для горячего водоснабжения.
D. Медные трубы
Медные трубы остаются предпочтительным выбором в течение длительного времени по ряду причин. Некоторые из них включают долговечность, меньшую склонность к утечке, возможность вторичной переработки и устойчивость к колебаниям температуры. Огромными недостатками меди являются ее дороговизна и сложность установки.
E. Свинцовые трубы
Свинцовые трубы широко используются в промышленности благодаря своей гибкости, пластичности и коррозионной стойкости. К этим отраслям относятся атомные электростанции, химические заводы, гидроэлектростанции и гальваника, а также бумажная промышленность. Из-за ряда проблем со здоровьем использование свинцовых труб в жилых помещениях запрещено. Тем не менее, вы все равно можете использовать их для дренажных и вентиляционных систем.
F. Трубы из ВЧШГ
ВЧШГ также является одним из наиболее предпочтительных материалов для труб по ряду причин. Среди них пластичность, долговечность и коррозионная стойкость. Трубы из ковкого чугуна широко используются в технологических химикатах, сточных водах и шламах.
G. Стальные трубы
Сталь, вероятно, является наиболее известным материалом для промышленного применения, включая системы трубопроводов. Известно, что он прочный, универсальный, надежный, простой в установке и обслуживании. Отрасли, в которых используются стальные трубы, включают электростанции, нефтегазовую промышленность, судостроение, строительство и многие другие. Основным недостатком стали является склонность к ржавчине, что означает, что обслуживание может быть дорогостоящим.
Основные причины, почему PEX — ваш лучший выбор
Все материалы для труб имеют свои преимущества и недостатки. Если вы их все взвесите, станет ясно, что PEX — лучший вариант для водяных систем отопления.
Почему?
Это связано с тем, что с традиционными материалами сложно работать. Они жесткие, тяжелые и требуют подгонки для каждого изгиба или поворота. Часто им необходимо открытое пламя для соединения систем водяного отопления.
Трубы из традиционных материалов также трудно резать, и для их резки, скорее всего, потребуются специальные инструменты и оборудование. В результате вам потребуются дополнительные затраты, больше времени и услуги эксперта.
Поскольку PEX является гибким материалом, с ним, как правило, легко работать, и он не требует дополнительных затрат на проект. Помимо своей гибкости, вот еще несколько причин, по которым PEX лучше всего подходит для водяных систем:
- Железные элементы могут присутствовать в водяных системах отопления. Чтобы защитить эти элементы от ржавчины, использование труб PEX с кислородным барьером будет иметь большое значение. 9№ 0006
- PEX-A, разновидность PEX, является лучшим выбором для водяного отопления по многим причинам. Некоторые из них включают:
- Обладает превосходными характеристиками: эластичность и тепловая память. Тепловая память позволяет устранять случайные перегибы в трубках PEX с помощью контролируемого источника нагрева. Отличным примером является тепловая пушка.
Эластичная память — это способность трубы PEX быстро возвращаться в исходное состояние после расширения. - С правильной опорой для трубы вы можете разместить ее так же, как медь. Это означает отсутствие необходимости в дополнительных расходах на ангары.
- Вы можете изготовить его заранее, это еще один способ сократить расходы.
- Он легкий, поэтому для его перемещения требуется меньше тяжелого оборудования, такого как краны и вилочные погрузчики.
- Это статическая система, а это означает, что ее внутренние поверхности более гладкие по сравнению с медью. В результате он не подвергается коррозии, образованию накипи или ямок. Его высокая производительность будет оставаться неизменной в течение десяти лет.
- Обладает превосходными характеристиками: эластичность и тепловая память. Тепловая память позволяет устранять случайные перегибы в трубках PEX с помощью контролируемого источника нагрева. Отличным примером является тепловая пушка.
- Соединение PEX действительно прочное. Вероятность утечки меньше, и для разрыва этого соединения потребуется катастрофический сбой.
- PEX помогает улучшить безопасность и здоровье на объекте. Как уже упоминалось, PEX легкий. Это означает, что его безопаснее и проще транспортировать и перемещать по площадке проекта.
- Установка труб PEX требует меньше «горячих работ», таких как сплавление и сварка, по сравнению с традиционными трубами.
- Нет необходимости в химикатах и других опасных веществах, таких как растворители и клеи. Более того, поскольку он устойчив к коррозии, меньше требуется азолов, нитритов и других химических веществ, необходимых для поддержания статического гидравлического состояния внутри трубопровода.
- Нет необходимости в бесчисленных фитингах, так как PEX может быть свернут в непрерывные бухты и может достигать тысячи футов в длину.