暖房における熱媒体の強制循環の種類
システムラインの長さ（30m以上）のため、2階建ての住宅では強制循環暖房方式が使用されています。この方法は、回路の液体をポンプで送る循環ポンプを使用して実行されます。クーラント温度が最も低いヒーターの入口に取り付けられています。
閉回路では、ポンプが発生する圧力の程度は、階数や建物の面積に依存しません。水の流れの速度が速くなるため、パイプラインラインを通過するときに、冷却剤はあまり冷却されません。これにより、システム全体でより均一な熱の分散と、スペアモードでの熱発生器の使用に貢献します。
膨張タンクは、システムの最高点だけでなく、ボイラーの近くにも配置できます。回路を完成させるために、設計者は加速コレクターを回路に導入しました。これで、停電とそれに続くポンプの停止が発生した場合、システムは対流モードで動作し続けます。
- 1本のパイプで
- 2;
- コレクタ。
それぞれを自分でマウントするか、スペシャリストを招待することができます。
1本のパイプを使用したスキームのバリエーション
シャットオフバルブもバッテリーの入口に取り付けられており、部屋の温度を調整したり、機器を交換するときに必要になります。ラジエーターの上部にエア抜きバルブが取り付けられています。
バッテリーバルブ
熱分布の均一性を高めるために、バイパスラインに沿ってラジエーターが設置されています。このスキームを使用しない場合は、熱媒体の損失を考慮して、さまざまな容量のバッテリーを選択する必要があります。つまり、ボイラーから離れるほど、セクションが多くなります。
シャットオフバルブの使用はオプションですが、シャットオフバルブがないと、暖房システム全体の操作性が低下します。必要に応じて、燃料を節約するために2階または1階をネットワークから切断することはできません。
熱媒体の不均一な分布を回避するために、2本のパイプを使用するスキームが使用されます。
- デッドエンド;
- 通過;
- コレクタ。
行き止まりおよび通過スキームのオプション
関連するオプションを使用すると、熱のレベルを簡単に制御できますが、パイプラインの長さを長くする必要があります。
コレクター回路は最も効果的であると認識されており、各ラジエーターに別々のパイプを運ぶことができます。熱は均等に分散されます。マイナスが1つあります。消耗品の量が増えると、機器のコストが高くなります。
コレクター水平加熱のスキーム
下部と上部の配線に見られる、熱媒体を供給するための垂直オプションもあります。前者の場合、熱媒体の供給による排水口が床を通過し、後者の場合、ライザーはボイラーから屋根裏部屋に上がり、そこでパイプが発熱体に送られます。
縦型レイアウト
2階建ての家は、数十平方メートルから数百平方メートルの範囲で、非常に異なる面積を持つことができます。また、部屋の場所、別棟や暖房付きのベランダの存在、要所への位置も異なります。これらおよび他の多くの要因に焦点を合わせて、クーラントの自然循環または強制循環を決定する必要があります。
自然循環暖房システムを備えた民家の冷却剤循環の簡単なスキーム。
クーラントが自然に循環する暖房方式は、そのシンプルさが特徴です。ここでは、冷却剤は循環ポンプの助けを借りずに、それ自体でパイプを通って移動します-熱の影響下で、冷却剤は上昇し、パイプに入り、ラジエーターに分配され、冷却され、戻りパイプに入り、戻りますボイラーに。つまり、クーラントは物理法則に従って重力によって移動します。
強制循環を伴う2階建て住宅の閉鎖型2パイプ暖房システムのスキーム
- 家庭全体のより均一な暖房;
- かなり長い水平セクション（使用するポンプの出力によっては、数百メートルに達する可能性があります）。
- ラジエーターのより効率的な接続の可能性（たとえば、対角線）。
- 圧力が最小限界を下回るリスクなしに、追加のフィッティングとベンドを取り付ける可能性。
したがって、現代の2階建ての家では、暖房を使用するのが最適です 強制循環システム。バイパスを設置することも可能です。これは、最適なオプションを選択するために、強制循環または自然循環のどちらかを選択するのに役立ちます。私たちは、より効果的なものとして、強制的なシステムに向けて選択を行います。
強制循環にはいくつかの欠点があります。これは、循環ポンプを購入する必要があることと、その動作に関連する騒音レベルの増加です。
さまざまな液体自律暖房システム
水と不凍液（不凍液）を冷却剤として使用して個々の家を暖房するための暖房システムは、いくつかの点で異なります。主な違いは次のとおりです。
使用する燃料の種類別。熱媒体を加熱するための最も一般的なタイプのエネルギーは、電気、ガス、液体可燃性炭化水素混合物（ディーゼル燃料、燃料油、油、灯油）、多数の固体可燃性材料（薪、石炭、泥炭ブリケット、さまざまな組成のペレット）です。 。電力は、エネルギー会社から、またはソーラーパネル、風力発電機、または水力発電機を使用して独立して生成することができます。
熱発生器の種類別。最新の暖房システムでは、暖房ボイラーを使用してエネルギーを冷却液に伝達します。冷却液には、設計上の特徴と、燃料の種類ごとの類似物の違いがあります。資金が不足しているため、多くの職人が自分の手で独立した暖房を組み立てます。工場のボイラーの代わりに、主に固形燃料を使った自己組み立て構造を使用します。典型的な例は、屋根裏部屋に膨張タンクを備えた住宅地の金属ストーブです。ラジエーター付き鋼管システム。
米。 7動作原理とガス対流式放熱器の主成分
パイプラインの素材によると。 PPポリプロピレン、架橋ポリエチレン、PEX金属プラスチックで作られたポリマーパイプは、徐々に金属製品に取って代わりつつあります。古い建物では、ラジエーターに水を供給するために外部の鋼パイプラインが使用されています。一部の住宅所有者は、かなりの財源がある場合、銅パイプラインを介して完全にまたは別々のセクションで冷却剤を供給します。最新の高度なシステムは、継手を使用して衛生継手の要素を接続するための圧着技術を使用して、特殊な薄肉鋼管から組み立てられています。
熱交換器に冷却剤を供給する方法による。加熱ラジエーターのパイプに加熱された液体を供給する2つの主な方法があります-1パイプと2パイプ、時には組み合わせた接続が使用されます。床暖房パイプラインを接続するために、コレクター配線が使用されます。これにより、複数の回路を1つの配電ユニットに接続でき、多数のラジエーターのシステムが油圧矢印またはラジエーターマニホールドを介して接続されます。熱交換ラジエーターを接続する場合、さまざまな配管レイアウトが使用されます-放射状、行き止まり、関連、特別な水平（レニングラード）。
熱交換ラジエーターの入口パイプと出口パイプをヒートメインに接続する方法もさまざまです（垂直、水平、斜め、下部）。
米。 8配管図
貯蔵タンクの場所に応じて。暖房システムの重要な要素である膨張タンクは、工場で密閉（赤いアキュムレータ）して、回路の便利な場所に取り付けることができます。このようなシステムは、冷却剤に直接アクセスできないため、閉鎖と呼ばれます。このタイプのシステムのパイプラインを通る液体の移動は、油圧アキュムレータの隣のボイラー近くの下部に設置された循環電気ポンプを使用して実行されます。
重力と呼ばれる別のタイプの暖房システムでは、貯蔵タンクは屋根裏部屋の上部に設置され、パイプラインはラジエーターに近づくときにわずかな傾斜があり、出口ではボイラーに向かって小さな傾斜角が維持されます。システム内の液体の循環は、温水または不凍液の密度が低く、したがって密度の高い冷たい層によって押し上げられるため、重力によって発生します。
米。 9オープンヒーティングシステム
置く場所
ボイラーの後、最初の分岐の前に循環ポンプを設置することをお勧めしますが、供給パイプラインまたは戻りパイプラインでは問題ありません。最新のユニットは、通常100〜115°Cまでの温度に耐える材料で作られています。より高温のクーラントで動作する暖房システムはほとんどないため、より「快適な」温度を考慮することはできませんが、非常に落ち着いている場合は、リターンラインに入れてください。
ボイラーの前後から最初の分岐までの戻りパイプラインまたは直接パイプラインに設置できます
ボイラーとシステムの残りの部分の油圧に違いはありません。供給ブランチと戻りブランチのどちらにポンプがあるかは関係ありません。重要なのは、結ぶという意味での正しい設置と、宇宙でのローターの正しい向きです。
他には何も関係ありません
設置場所には重要なポイントが1つあります。暖房システムに2つの別々のブランチがある場合（家の右翼と左翼、または1階と2階）、ボイラーの直後に1つの一般的なユニットではなく、それぞれに別々のユニットを配置するのが理にかなっています。さらに、これらの分岐にも同じ規則が適用されます。ボイラーの直後、この加熱回路の最初の分岐の前です。これにより、家の各部分に必要な熱レジームを互いに独立して設定することが可能になり、2階建ての家にも暖房を節約することができます。どのように？通常、2階は1階よりもはるかに暖かく、必要な熱ははるかに少ないためです。上昇する分岐部に2つのポンプがある場合、冷却剤の速度ははるかに遅く設定され、これにより、生活の快適さを損なうことなく、より少ない燃料を燃焼させることができます。
暖房システムには、強制循環と自然循環の2種類があります。強制循環を備えたシステムは、ポンプなしでは機能しません。自然循環を備えたシステムは機能しますが、このモードでは、熱伝達が低くなります。ただし、熱が少ない方が熱がまったくないよりもはるかに優れているため、電気が遮断されることが多い地域では、システムは油圧式（自然循環）として設計されており、ポンプがその中に押し込まれます。これにより、暖房の効率と信頼性が高くなります。これらのシステムへの循環ポンプの設置には違いがあることは明らかです。
床暖房を備えたすべての暖房システムは強制されます-ポンプがなければ、冷却剤はそのような大きな回路を通過しません
強制循環
強制循環加熱システムはポンプなしでは機能しないため、供給パイプまたは戻りパイプ（選択した）のギャップに直接取り付けられます。
循環ポンプのほとんどの問題は、クーラントに機械的不純物（砂、その他の研磨粒子）が存在するために発生します。彼らはインペラを詰まらせ、モーターを止めることができます。したがって、ストレーナはユニットの前に配置する必要があります。
強制循環システムへの循環ポンプの設置
また、両側にボールバルブを設置することが望ましい。それらは、システムからクーラントを排出することなく、デバイスを交換または修理することを可能にします。タップをオフにし、ユニットを取り外します。システムのこの部分に直接あった水のその部分だけが排水されます。
自然循環
重力システムの循環ポンプの配管には、1つの大きな違いがあります。バイパスが必要です。これは、ポンプが作動していないときにシステムを動作させるジャンパーです。バイパスには1つのボールシャットオフバルブが取り付けられており、ポンプが作動している間は常に閉じています。このモードでは、システムは強制的なものとして機能します。
自然循環システムへの循環ポンプの設置スキーム
電気が故障したり、ユニットが故障したりすると、ジャンパーの蛇口が開き、ポンプにつながる蛇口が閉じ、システムは重力のように機能します。
取り付け機能
重要な点が1つあります。それがないと、循環ポンプの設置を変更する必要があります。それは、ローターが水平になるように回転させる必要があるということです。 2点目は流れの方向です。本体には、クーラントがどちらの方向に流れるかを示す矢印があります。そのため、クーラントの移動方向が「矢印の方向」になるようにユニットを回転させます。
ポンプ自体は、水平方向と垂直方向の両方に取り付けることができます。モデルを選択する場合にのみ、両方の位置で機能することを確認してください。そしてもう1つ、垂直配置では、出力（生成された圧力）が約30％低下します。モデルを選択する際には、これを考慮に入れる必要があります。
動作原理による給湯システムの分類
動作原理によれば、加熱はクーラントを自然に強制的に循環させます。
自然循環で
小さな家を暖めるために使用されます。自然対流により、クーラントはパイプ内を移動します。
写真1.自然循環式の給湯システムのスキーム。パイプはわずかな傾斜で設置する必要があります。
物理法則によれば、暖かい液体が上昇します。ボイラーで加熱された水は上昇し、その後、パイプを通ってシステムの最後のラジエーターに下降します。冷却すると、水は戻りパイプに入り、ボイラーに戻ります。
自然循環の助けを借りて動作するシステムを使用するには、傾斜を作成する必要があります。これにより、クーラントの移動が簡単になります。水平パイプの長さは30メートルを超えることはできません-システムの最も外側のラジエーターからボイラーまでの距離。
このようなシステムは、低コストで魅力的であり、追加の機器は必要ありません。実際には、動作時にノイズを発生しません。欠点は、パイプに大きな直径が必要であり、可能な限り均等にフィットすることです（クーラント圧力がほとんどありません）。大きな建物を暖房することは不可能です。
強制循環回路
ポンプを使用するスキームはより複雑です。ここでは、バッテリーの加熱に加えて、冷却システムを加熱システムに通す循環ポンプが設置されています。圧力が高いので、次のようになります。
- 曲がりのあるパイプを敷設することが可能です。
- 大きな建物（数階でも）を暖房する方が簡単です。
- 細いパイプに適しています。
写真2.強制循環を伴う暖房システムのスキーム。ポンプは、パイプを通して冷却剤を移動させるために使用されます。
多くの場合、これらのシステムは閉じられており、ヒーターやクーラントへの空気の侵入を排除します。酸素の存在は金属の腐食につながります。このようなシステムでは、安全弁とエアベント装置が追加された閉じた膨張タンクが必要です。彼らはどんなサイズの家も暖め、操作の信頼性が高くなります。
取り付け方法
2〜3部屋の小さな家の場合、シングルパイプシステムが使用されます。クーラントはすべてのバッテリーを順番に通過し、最後のポイントに到達し、リターンパイプを通ってボイラーに戻ります。バッテリーは下から接続します。欠点は、わずかに冷却された冷却剤を受け取るため、離れた部屋のウォームアップが悪化することです。
2パイプシステムはより完璧です-パイプは遠くのラジエーターに敷設され、タップはそれから残りのラジエーターに作られます。ラジエーターの出口の冷却液は戻りパイプに入り、ボイラーに移動します。このスキームは、すべての部屋を均等に加熱し、不要なラジエーターをオフにすることができますが、主な欠点は設置の複雑さです。
コレクター加熱
1パイプおよび2パイプシステムの主な欠点は、冷却剤の急速な冷却です。コレクター接続システムには、この欠点はありません。
写真3.集水器暖房システム。専用の配電ユニットを使用しています。
コレクター加熱の主な要素と基礎は、一般にコームと呼ばれる特別な分配ユニットです。個別のラインと独立したリング、循環ポンプ、安全装置、および膨張タンクを介して冷却液を分配するために必要な特別な配管継手。
2パイプ加熱システムのマニホールドアセンブリは、次の2つの部分で構成されています。
- 入力-加熱装置に接続され、回路に沿って高温の冷却剤を受け取り、分配します。
- アウトレット-回路のリターンパイプに接続されており、冷却されたクーラントを収集してボイラーに供給する必要があります。
コレクターシステムの主な違いは、家の中のバッテリーは独立して接続されているため、それぞれの温度を調整したり、オフにしたりできることです。混合配線が使用されることもあります。複数の回路がコレクターに独立して接続されていますが、回路内ではバッテリーが直列に接続されています。
クーラントは最小限の損失でバッテリーに熱を供給し、このシステムの効率が向上します。これにより、より少ない電力でより少ない燃料を使用するボイラーを使用できます。
しかし、コレクター加熱システムには欠点がないわけではありません。これらには次のものが含まれます。
- パイプ消費。バッテリーを直列に接続する場合の2〜3倍のパイプを使用する必要があります。
- 循環ポンプを設置する必要があります。システムに高圧が必要です。
- エネルギー依存。停電の可能性がある場所では使用しないでください。
暖房システムの主な要素
オフラインで動作できる暖房システムは、膨大な数の異なる要素で構成されています。このようなシステムの動作原理を明確に理解し、想像するためには、その個々のコンポーネントの動作の目的と原理を理解する必要があります。
ボイラー
ボイラーは、燃料の燃焼が発生して熱が発生するため、暖房システムの最も重要な部分です。現在、2種類のボイラーが製造されており、それらは機能的特徴が互いに異なります。単回路と二重回路です。ボイラー室のある民家のほとんどのプロジェクトで使用されているのはこれらのタイプです。
単回路ボイラーは家を暖めるという単一の機能を実行できますが、二重回路ボイラーは水を加熱することもできます。二重回路ボイラーの方が人気があるという事実にもかかわらず、単一回路ボイラーよりも信頼性が低いと考えられています。その理由は次のとおりです。二重回路ボイラーが故障した場合、家全体が熱がないだけでなく、お湯もあるままになります。単回路ボイラーが故障した場合、家は熱がないままになりますが、少量の温水はまだ存在します。
単回路ボイラーと二重回路ボイラーの違い
二重回路ボイラーには特殊な装置が装備されており、そのおかげで水が加熱されます。単一回路装置では、ボイラー自体で直接加熱され、ラジエーターに沿って移動した後、再びボイラーに戻ります。
設置の種類に応じて、ボイラーは床と壁に分けられます。主にガス大気圧バーナーが使用される吊り下げ式ボイラーは、主要パイプラインのガス圧力の変動にはるかによく適応します（床に取り付けられたボイラーはそのような状況でははるかに速く故障するため）。
単回路壁掛け暖房ボイラーの設置図
ユニバーサルボイラー
このようなボイラーでは、ほぼすべての種類の燃料を使用できますが、たとえば、固体燃料やディーゼル燃料での暖房には、専用のボイラーが最も効率的です。熱供給プロジェクトは、家の所有者に、さまざまなボイラーの効率、ガス、石炭、薪、またはディーゼル燃料のコストを示す義務があります。
もちろん、ユニバーサルボイラーは一部の人にとっては時代遅れのデバイスのように見えるかもしれませんが、燃料業界の技術は絶えず進化しています。たとえば、特殊な燃料練炭用に設計されたボイラーは、ハイテクで非常に環境に優しい暖房システムです。もちろん、煙やその他の木材燃焼生成物もありますが、暖炉の煙から空が見えなかった18世紀のロンドンほど重要ではありません。テクノロジーは大きく変化しました。
3基本的な配管スキーム-最適なオプションを選択してください
冷却剤の自然循環を想定した加熱回路には、デバイスの2つの主要なオプション（図）があります。
- シングルパイプ、バッテリーからの流体の供給と排出が1つのパイプを介して行われる場合。
- 2パイプ-冷却液の供給とラジエーターからのその除去は、さまざまなパイプラインによって実行されます。
シングルパイプシステムは設置が簡単です
単管回路は設置が簡単です。ライザーはボイラーから出発し、ボイラーは室内で可能な限り高く上げられます。ライザーの上部から、加速パイプが出てほぼ床面まで下降し、供給パイプラインにスムーズに通過します。バッテリーは、コースに沿って、直径の小さい2本のパイプを使用して通信に交互に接続されます（2インチのパイプラインでは、通常、3/4インチのベンドが使用されます）。すべてのラジエーターに「サービスを提供」すると、パイプラインは「リターン」に変わり、ボイラーに送られます。シングルパイプ配線システムは、構造が単純で比較的美的であるという点でのみ優れています（パイプは見えますが、低い位置にあります）。次に、いくつかの欠点があります。
バッテリーからの冷却された冷却液は、高温の液体が流れる同じパイプに流れ込むため、各ラジエーターを通過した後の水の温度は非常に急速に低下します。通信が85度の温度の冷却剤を最初のバッテリーに供給する場合（たとえば）、ボイラーから最も遠いヒーターは60度でしか頼りにできません。したがって、不均一な加熱は、ボイラーから離れる方向に移動するバッテリーにセクションを追加することによって補正する必要があるため、極端なラジエーターはしばしばかさばり、重いです（特に鋳鉄の場合）。
バッテリーは下（入口と出口）からのみシングルパイプ配線で接続できますが、これはラジエーターを接続する最も非効率的な方法です（ラジエーターは不均一に暖まり、暖房の質に影響します）。供給パイプがバッテリーの上に配置されている場合、ラジエーターの対角線接続が可能ですが、これはすでに2パイプ方式です。
2パイプ配線では、天井の下にある供給パイプがライザーから出ています。分岐パイプはそこから各バッテリー（上部に接続されている）に下降します。下部には、ラジエーターからの出口パイプが流れる2番目のリターンパイプがあります（これらは、斜め下の位置でラジエーターに接続されています）。美学の観点からは、画像はあまり良くありませんが、効率の観点からは、そのようなシステムははるかに優れています。同じ温度の液体が各バッテリーに適しており、すべての部屋の均一な加熱を保証します。 さらに、より多くの接続が可能です ヒーターの数。
自然循環の暖房システム
クーラントの動きの性質に応じた給湯システムは、2つのタイプに分けられます。
- 強制循環システム;
- 自然循環システム。
暖房システム内の水の強制循環は、個別に設置された、または暖房ボイラーに組み込まれたポンプユニットによって提供されます。水の熱物性により自然循環を実現。
自然循環の原理は、さまざまな密度の水の動きの発生に基づいています。水はボイラーで加熱され、供給パイプラインを上昇します。水は非圧縮性の液体であるため、お湯の一部が上昇すると、システム全体の水の質量が変化します。同時に、冷水の一部がボイラーに入り、加熱されて再び上昇します。その結果、ボイラー内の冷却剤の加熱により、ネットワーク内の流体の動きの一定のモードが形成されます。循環はパイプラインの傾斜によってサポートされています。
このタイプの暖房の利点は、電気の利用可能性から完全に独立していることです。民家の自然暖房にはいくつかの欠点があります。
- クーラントの移動速度が遅い。
- システム温度の調整が難しい。
- 設置する材料の選択に関する制限。
- 非常にオープンなパイプ敷設方法。
自然循環のための機器の配管スキームは、単一パイプ、順次です。したがって、回路内の各ラジエーターは前のものよりも低温です。この場合のジャンパーの構築は不可能です。水速が遅いと、暖房装置の加熱の均一性が低下します。ボイラーの近くのラジエーターは高温で、列の最後のラジエーターはほとんど暖かくありません。
加熱温度の調整は拡大することによってのみ可能です-別の回路（ラジエーターのグループ）への流量の調整。
材料の選択の制限は、少なくとも40mmの直径のパイプを使用する必要があるために発生します。より小さな直径のパイプは、実質的に循環を止めることができます。ポリマーパイプの使用はお勧めしません。それらは断熱材として機能し、鋼管は加熱面として機能します。として 暖房器具は鋳鉄製のラジエーターを使用しています または直径70〜100mmの鋼管で作られたレジスター。
