Как спустить воздух с водяного теплого пола


Выгоняем воздух из водяного теплого пола правильно

 

Скопление воздуха в системе отопления препятствует ее правильному функционированию. Если не удалить его вовремя, ухудшатся эксплуатационные показатели. В таких условиях увеличивается вероятность поломок дорогостоящего оборудования. Чтобы исключить ненужные риски и лишние затраты, надо знать, как самому прокачать теплый пол. Методика достаточно проста, поэтому в большинстве случаев обращение к профильным специалистам не требуется.

Проверку и устранение неисправностей следует выполнить до начала регулярного отопительного сезона Проверку и устранение неисправностей следует выполнить до начала регулярного отопительного сезона

Как появляются проблемы

 

В частях системы, которые подключены к радиаторам, обнаружить неполадки можно быстро. Они расположены в помещениях, поэтому при прохождении воздуха слышны шумы. На ощупь определяют пониженную температуру отдельных участков батарей, где образовались газовые «пробки».

Но трубопровод, скрытый в глубине бетонной стяжки, хорошо изолирован. Если шкаф с коллекторной гребенкой и насосом установлен вдали от жилых комнат, посторонние звуки не будут слышны. Неисправности выявляют по существенной разнице нагрева в разных контурах.

В следующем перечне приведены причины, которые способствуют проникновению воздуха в теплоноситель:

  • Замена кранов, других элементов системы;
  • Неисправное состояние автоматических устройств, которые предназначены для удаления воздуха из системы;
  • Прокладка трассы трубопровода с большими перепадами по высоте;
  • Существенное изменение уровня давления в процессе эксплуатации. При малом напоре возможно образование пустот в верхних точках;
  • Чрезмерный нагрев теплоносителя, сопровождающийся выделением газов. Аналогичные негативные процессы способны вызывать некоторые виды химических соединений;
  • Процесс наполнения системы после летнего периода выполнялся слишком быстро, поэтому не весь воздух был удален;
  • При монтаже системы либо позднее нарушена герметичность соединений. В самом плохом варианте – течи образовались внутри бетонной стяжки. По этой причине после монтажа теплых полов выполняют тщательную проверку с применением повышенного давления.

Почему надо удалять воздух

Образование пустот снижает КПД системы отопления. Насосное оборудование, как и другие компоненты, работает менее эффективно. Чтобы обеспечить комфортные для пользователей температурные условия в помещениях, приходится тратить больше ресурсов.

При увеличении таких пустот постепенно падает давление. После достижения предельного минимального уровня соответствующий сигнал поступает в блок управления котла. Кроме электронных устройств, применяют механические средства аналогичного назначения. Это – аварийная ситуация, поэтому автоматика отключает подачу газа или другого топлива.

Для последующего включения приходится вручную поднимать давление. Но в свежей воде газообразных включений много, поэтому негативные процессы ускоряются. Оборудование будет отключаться чаще.

Опасно оставлять его в таком состоянии без постоянного присмотра. Если не удалить воздух с одновременным устранением первоначальных причин, техника полностью утратит функциональность.

Следует помнить, что окисление, разрушающее металлы, происходит при наличии воды и кислорода. Добавление нового теплоносителя активизирует соответствующие негативные процессы. В таком режиме работы снижается долговечность отопительного оборудования.

Следует исключить появление воздушных «пробок» в узлах теплообмена котлов. Эти части подвергаются воздействию очень высоких температур.

При недостаточно равномерном нагреве теплообменник будет испорчен без возможности восстановленияПри недостаточно равномерном нагреве теплообменник будет испорчен без возможности восстановления

Перечисленных выше причин достаточно, чтобы понять необходимость выполнения профилактических мероприятий. Их проведение предотвратит сложные поломки и затраты, сопряженные с восстановительными работами.

Конструктивные особенности

Заранее надо учесть детали, которыми отличается определенное оборудование. Так, в некоторых ситуациях для циркуляции теплоносителя по всем контурам используют встроенный насос котла. Для крупного объекта его производительности может быть недостаточно, поэтому понадобится установка отдельного силового агрегата.

При использовании радиаторного отопления создают трассы с минимальным числом поворотов, без острых углов. Добавлением наклонов в сторону котла можно обеспечить естественную циркуляцию, под воздействием силы тяжести.

В теплых полах устанавливают длинные трубопроводы с большим количеством изгибовВ теплых полах устанавливают длинные трубопроводы с большим количеством изгибов

Прокачивать воду по такой системе тяжелее. Здесь используют исключительно принудительные методики. При ошибках в расчетах мощности отдельного насоса будет недостаточно для дальних контуров. В этом случае их плохой нагрев не устранить удалением воздушных пробок. Понадобится модернизация системы.

Предварительно должны быть правильно настроены регуляторы гребенки. Помимо механических расходомеров устанавливают вентили с электрическими приводами. Такие устройства изменяют скорость подачи теплоносителя с учетом показаний температурных датчиков.

Автоматизированная система регулировкиАвтоматизированная система регулировки

Алгоритм удаления воздуха

В процессе перемещения теплоносителя по системе газ накапливается в самых верхних точках. Для системы теплого пола – это коллекторный распределитель (гребенка). В них ввинчивают при установке краны Маевского или автоматические устройства отведения воздуха.

Может быть интересно

Ниже приведена стандартная последовательность правильных действий:

  • Многие современные насосы этого типа оснащают ступенчатым регулятором скорости. Его устанавливают в положение «1», которое соответствует минимальной производительности. Придется затратить больше времени, зато удаление газов будет аккуратным.
  • Перекрывают все контуры, кроме одного. Далее аналогичные операции выполняют последовательно на других участках.
  • Винт крана Маевского первого контура поворачивают шлицевой отверткой по направлению против часовой стрелки. Полимерную вставку перед этим поворачивают отверстием вниз, подставляют подходящую емкость для сбора жидкости.
  • После того, как воздух вышел, винт поворачивают в обратном направлении, до полного закрытия крана.
  • Несмотря на то, что установлены минимальные обороты двигателя, прокачивать контур придется неоднократно. После первого выпуска газов насос выключают. Дожидаются скопления воздуха в кране, открывают кран. Далее опять подают питание на электропривод, несколько минут прогоняют теплоноситель на медленной скорости.
  • Данную процедуру повторяют 3-4 раза. После – перекрывают краном этот контур и переходят к следующему.
Типовой насос с красной рукояткой регулировки скорости вращения валаТиповой насос с красной рукояткой регулировки скорости вращения вала

Если насос установлен выше гребенки, либо используется только штатный агрегат (котла отопления), из него также можно выпустить воздух. Для этого слегка ослабляют винт, расположенный в центре крышки. На рисунке выше он отмечен стрелкой.

После завершения всего комплекса рабочих действий понадобится поднятие давления до номинального уровня. Следует понимать, что в ходе этой процедуры в систему опять попадет воздух. Поэтому не исключено, что придется выпустить его еще раз.

Составные элементы оборудования

Стоит рассмотреть подробнее части системы, которые были упомянуты выше.

Кран в разобранном состоянииКран в разобранном состоянии

Принцип действия описан в инструкции по выпуску воздуха. Конструкцию крана Маевского проще изучать с помощью этого рисунка. Такое миниатюрное изделие устанавливают вместо заглушки в верхней части коллекторной гребенки. В центральной части сделана резьба. Туда вворачивают винт, прижимающий пластиковый уплотнитель.

Для обеспечения герметичности соединения используют резиновое кольцо. Все перечисленные детали входят в стандартную комплектацию изделия. Никаких дополнительных расходных материалов для монтажа и эксплуатации не требуется.

Значительно упрощает выполнение поставленной задачи применение автоматизированных устройств. Они без тщательного контроля со стороны пользователя и дополнительных настроек способны выполнять свои функции на протяжении длительного срока службы.

Автоматический отводчик газовАвтоматический отводчик газов

Здесь приведена принципиальная схема одного из устройств этой категории:

  • Узел (1) создает жесткое крепление штанги (2) к внутренней части корпуса с нужным углом. Им регулируют уровень открытия выпускного клапана.
  • В ходе эксплуатации воздух накапливается в верхней части. Поплавок опускается вниз. В определенном положении он откроет запорное устройство, которое выпустит газ наружу.
  • Далее поплавок поднимается в исходное положение, цикл повторяется снова.
  • В нижней части установлен мягкий уплотнитель (4), обеспечивающий герметичность соединения.
СепараторСепаратор

Более эффективно выполняет аналогичные функции такое устройство:

  • Тут приведен пример проточного сепаратора. Его устанавливают в верхней точке в разрезе трубопровода с применением резьбовых соединений (4, 5).
  • В центральной части закреплена сетка (3). При прохождении потока воды через такую конструкцию из него высвобождаются пузырьки воздуха (2).
  • Они устремляются вверх. В этой части установлен такой же узел, как и в автоматическом отводчике газов. Когда поплавок опустится ниже определенного уровня, тяга откроет клапан (1) для выпуска воздуха наружу.
  • Размеры ячеек и другие параметры сетки подбирают так, чтобы не создавать излишних препятствий перемещению теплоносителя. Однако такая конструкция задерживает частицы ржавчины (6). Они накапливаются в нижней части (7). Здесь есть отвинчивающаяся крышка, которую открывают для удаления загрязнений при выполнении регламентного обслуживания.

Удаление механических примесей снижает нагрузки на разные части системы отопления. Если установить простейший фильтр на основной магистрали подачи воды, будет предотвращено засорение протоков радиаторов, теплообменников котлов. Это же продлит долговечность жиклеров клапанов автоматических отводчиков воздуха.

Дополнительные рекомендации

При увеличении сложности увеличивается стоимость, но снижается общая надежность техники. В качестве примера можно использовать регулирующие вентили на коллекторной гребенке. Конструкции с механическими приводами стоят немного.

Их характеристики отработаны многолетней практикой, поэтому поломки появляются редко. Сервоприводы – дороже. В соответствующих системах есть электронные блоки, миниатюрные электромоторы, проводные соединения, датчики. Тут больше компонентов, которые способны выйти из строя.

Выбирать составляющие для удаления воздуха из системы следует с учетом конструктивных особенностей. Простые краны Маевского способны выполнять безупречно свои функции длительное время. Их не надо регулировать в процессе эксплуатации. Автоматические устройства сложнее и дороже. Они могут быть испорчены загрязнениями, поэтому нужна защита от механических примесей.

Иногда интенсивное образование воздушных пробок свидетельствует о нарушениях целостности соединений, иных повреждениях. Автоматические отводчики настолько эффективны, что не получится заметить появление проблем на ранних стадиях.

Видео

В любом случае осмотр системы отопления следует выполнять регулярно. Для удаления воздуха надо точно выполнять приведенные инструкции. Если инженерное сооружение отличается повышенной сложностью, а самостоятельные действия вызывают затруднения, нужно обратиться за помощью к профильным специалистам. Помимо удаления воздуха, им можно поручить настройку коллекторной гребенки.

 

Теплые полы с воздушными трубами

Системы лучистого отопления сейчас очень распространены для бетонных полов, поскольку они обеспечивают очень сбалансированное и комфортное распределение тепла. Эти системы чаще всего являются гидравлическими, то есть нагретая жидкость перекачивается через трубы в бетон, которые затем излучают это тепло в дом.

Гидравлические излучающие трубки для пола без плиты © Ecohome


Видеоруководство по установке трубопровода для водяного теплого пола можно найти ЗДЕСЬ

Кроме того, вы можете обогреть пол с помощью электрических проводов, и это часто является наиболее доступным послепродажным решением для более счастливых ног.Даже в новых домах с принудительным воздушным отоплением коврики с электрическим подогревом иногда устанавливают под плиткой на полу в ванных комнатах для дополнительного комфорта. То, чего вы не часто видите, - это полы с подогревом воздуха.

Электрический провод излучающий теплый пол © Ecohome


Как заставить работать полы с воздушным подогревом:

С тех пор, как в домах были внедрены первые системы воздушного отопления, предпринимались попытки распределить это тепло через системы полов, но зачастую они терпели неудачу.Наиболее проблемными из них были попытки утеплить бетонные полы стандартными металлическими воздуховодами от печей с приточным воздухом.

Обрушившийся воздуховод © Inspectapedia

Заливка воздуховодов в бетон, которые не должны выдерживать вес, часто приводила к их разрушению, что приводило к полной неэффективности системы отопления. Не разрушившиеся воздуховоды рисковали заполниться водой или, по крайней мере, влагой.Это приводило к коррозии и засорам, поэтому даже системы, которые сначала работали, подвергались риску недолгого срока службы.

Корродированный воздуховод © Inspectapedia


Что касается систем, которые действительно работали и в то время, когда они работали, они могли бы предложить хоть какой-то успех в обогреве полов, но это вызывало проблемы с качеством воздуха. Эти импровизированные системы подогрева пола функционировали так же, как и любые другие системы с принудительным воздуховодом, где воздух из дома циркулировал через вентиляционные отверстия и возвращался холодный воздух.

Циркуляция воздуха из дома через эти напольные каналы привела к тому, что обычная пыль и мусор, которые можно найти в любом доме, скапливались в этих напольных каналах, а со временем образовалось скопление органических веществ.

Изображение корродированного вентиляционного отверстия через Inspectapedia


Летом, когда системы не работали, запыленные воздуховоды, встроенные в прохладные влажные бетонные полы, создавали идеальную среду для развития плесени.Осенью, когда системы снова были активированы, воздух, циркулирующий через грязные и заплесневелые воздуховоды, распространял бы твердые частицы и споры плесени по всему дому. Информацию о важности качества воздуха в доме и о том, как его улучшить с помощью систем вентиляции ERV и HRV, см. ЗДЕСЬ.

Во время инспекций с помощью телекамер с дистанционным управлением были сделаны еще менее интересные открытия, включая змей, насекомых, мертвых грызунов и их экскременты. Если вы действительно хотите , вы можете прочитать об этом здесь.

Как можно исправить эти недостатки:

  • Сделайте это герметичной замкнутой системой, чтобы воздух в системе отопления не обменивался с воздухом в доме.
  • Установите нержавеющий воздуховод.
  • Выдержите бетон для удаления влаги перед активацией системы.

Компания Legalett, возникшая несколько десятилетий назад в Швеции, теперь производит и продает системы полов с подогревом по всей Северной Америке. Это единственная известная нам компания, которая предоставляет эту систему; если кто-то знает других, сообщите нам об этом в разделе комментариев внизу.

Почему система лучистого пола Legalett работает:

Системы лучистого теплого пола Legalett полностью залиты бетоном, включая коробку обогревателя. Это система с замкнутым контуром, в которой воздух проходит через 2- или 4-дюймовые трубы из ПВХ (которые не вызывают коррозии), так что пыль из воздуха в доме не попадает в систему. Здесь нет открытых форточок, поэтому нет точки доступа для грызунов и насекомых.

После заливки бетона компания Legalett требует, чтобы полы были выдержаны с помощью строительного обогревателя под открытым небом (входит в комплект поставки системы), который поддерживает температуру 28 ° C в течение 3 недель, прежде чем будут установлены постоянные обогреватели.Это удаляет влагу из бетона и предотвращает коррозию металлических компонентов в корпусе нагревателя.

Преимущества лучистых полов с воздушным отоплением перед водяными:

  • Нагревательные элементы Legalett встраиваются в пол вместе с трубопроводами, поэтому им не требуется стена в механическом помещении для размещения котлов и коллекторов. Доступ к блокам осуществляется через небольшой люк, заподлицо с бетоном, и их можно разместить в любом месте дома - в механическом помещении, под приборами или в шкафу.
  • Металлическая рама коробки жестко смонтирована и заделана в бетон для размещения нагревательных элементов. Сами нагревательные блоки подключаются непосредственно к корпусу, что позволяет легко снимать их для обслуживания.
  • В нагревателях
  • используются стандартные детали, поэтому в долгосрочной перспективе, когда истечет гарантия, блоки можно будет легко снять и отремонтировать в любой мастерской по ремонту электроники с использованием общедоступных деталей.
  • Первые 10–12% выходной мощности каждой зоны полностью изолированы, вторые 10–12% - полуизолированы - это заставляет самый горячий воздух двигаться дальше по трубам, чтобы более равномерно распределять тепло по полу.
  • Поскольку система полностью встроена в пол, тепло также полностью удерживается в полу, поэтому в механическом помещении не происходит накопления тепла, как это обычно бывает с жидкостными системами.
  • Воздух с пониженной производительностью должен удерживать тепло по сравнению с водой, что снижает риск перегрева.
  • При установке гидравлической системы трубок необходимо проявлять особую осторожность, поскольку случайное протыкание трубы приведет к неэффективности системы. Система трубок с воздушным обогревом не находится под давлением, и жидкость не вытекает, поэтому случайное попадание винта в воздушную трубку не имеет значения.
  • Каждая система и каждая зона спроектированы так, чтобы обеспечивать равномерное распределение тепла. Предоставляется подробный список разрезов и инструкции, что делает установку простой и быстрой.
  • Системы
  • могут использоваться вместе с тепловыми солнечными воздухонагревателями, которые менее рискованны (и дешевле), чем тепловые солнечные водонагреватели.

Изоляция воздушных трубок возле выхода из нагревательной коробки для лучшего распределения тепла © Ecohome


Может ли теплый пол обеспечить все необходимое тепло для дома?

Теоретически да, но он не будет соответствовать требованиям Строительного кодекса Канады.Согласно нормам, вентиляционный воздух не может подаваться в здание при температуре ниже 17 ° C на уровне пола и не ниже 13 ° C из вентиляционных отверстий, расположенных высоко на стенах или потолке. По этой причине каждая полностью канальная система вентиляции в доме с любым типом лучистого тепла потребует дополнительного обогрева для нагрева вентиляционного воздуха до температуры окружающей среды.

Стоит отметить: это требование в кодексе не имеет ничего общего с тем, способна ли система отопления обеспечивать полную тепловую нагрузку здания, это просто о комфорте и обеспечении того, чтобы мы не страдали от травм от ходьбы. мимо вентиляционного отверстия, доставляющего воздух с леденящей до костей температурой 16 ° C.

В традиционных системах отопления, таких как печи с принудительной подачей воздуха, вентиляционный воздух обычно смешивается с уже нагретым воздухом в помещении для достижения указанных выше температур. Поскольку эта опция недоступна для систем лучистого отопления, для вентиляции необходимо использовать подогреватель. Большинство систем HVAC предлагают это, и это не дорогостоящее обновление.

Могут ли теплые полы с воздушным обогревом обеспечивать достаточно тепла?

Да, могут. Хотя правда, что вода может переносить гораздо больше тепла, чем воздух, это не значит, что ее недостаточно.Реактивный двигатель Boeing может обеспечить большую мощность, чем 4-цилиндровый двигатель Toyota, но если бы вы покупали Toyota и вам предлагали выбирать между этими двумя двигателями, что бы вы выбрали? Больше не всегда лучше. Любая система отопления дома должна быть спроектирована и рассчитана с учетом тепловой нагрузки конкретного здания.

В герметичном и хорошо изолированном бунгало, оборудованном ERV или HRV с встроенным подогревателем свежего воздуха (в соответствии с требованиями кодекса), система обогрева пола Legalett может обеспечить все дополнительное тепло, которое требуется зданию при нормальной эксплуатации.Они обеспечили полную тепловую нагрузку (без учета подпиточного тепла) для зданий площадью до 35 000 квадратных футов.

Система подогрева пола - это только часть того, что предлагает компания, они поставляют инженерные комплекты плит перекрытия и установили более 2 миллионов квадратных футов в Северной Америке.

2-дюймовые трубки с воздушным подогревом © Legalett


Отопление электричеством, но без пиковых тарифов:

Дополнительное преимущество, которое может быть реализовано с любым бетонным полом с подогревом (воздушным, электрическим или водяным), заключается в том, что сам пол действует как тепловая батарея.Нагретой бетонной плите потребуется много времени, чтобы остыть, достаточно долго, чтобы выдержать часы пик.

Полы можно держать на таймере, который может включаться не раньше 19:00 и снова выключаться к 7:00, чтобы избежать пиковых дневных ставок. Хорошо изолированный теплый бетонный пол может легко сохранить тепло в доме в течение 12 часов, позволяя отапливать дом электричеством по доступной цене в регионах с высокими пиковыми тарифами на электроэнергию без использования ископаемого топлива.

.

Основы системы отопления и охлаждения: советы и рекомендации

Когда воздух нагревается или охлаждается у источника тепла / холода, его необходимо распределить по различным комнатам вашего дома. Этого можно добиться с помощью систем с принудительной подачей воздуха, гравитации или излучения, описанных ниже.

Системы нагнетания воздуха

Система принудительной подачи воздуха распределяет тепло, производимое печью, или холод, производимый центральным кондиционером, через вентилятор с электрическим приводом, называемый нагнетателем, который нагнетает воздух через систему металлических каналов в комнаты в вашем доме.По мере того, как теплый воздух из печи втекает в комнаты, более холодный воздух в комнатах стекает через другой набор каналов, называемый системой возврата холодного воздуха, в печь для обогрева. Эта система регулируется: вы можете увеличивать или уменьшать количество воздуха, проходящего через ваш дом. В центральных системах кондиционирования воздуха используется та же система принудительной подачи воздуха, включая вентилятор, для распределения холодного воздуха по комнатам и для возврата более теплого воздуха для охлаждения.

Объявление

Проблемы с системами принудительной подачи воздуха обычно связаны с неисправностью вентилятора.Воздуходувка также может быть шумной и добавляет стоимость электроэнергии к стоимости топочного топлива. Но поскольку в ней используется воздуходувка, система принудительной подачи воздуха представляет собой эффективный способ направлять переносимое по воздуху тепло или холодный воздух по всему дому.

Гравитационные системы

Гравитационные системы основаны на принципе подъема горячего воздуха и опускания холодного воздуха. Следовательно, гравитационные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха из кондиционера. В гравитационной системе печь располагается рядом с полом или под ним.Нагретый воздух поднимается по воздуховодам и попадает в пол по всему дому. Если печь расположена на первом этаже дома, тепловые регистры обычно располагаются высоко на стенах, потому что регистры всегда должны быть выше печи. Нагретый воздух поднимается к потолку. По мере того, как воздух охлаждается, он опускается, входит в каналы возвратного воздуха и возвращается в печь для повторного нагрева.

Другой основной системой распределения для отопления является лучистая система.Источником тепла обычно является горячая вода, которая нагревается печью и циркулирует по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.

Радиант Системс

Излучающие системы работают, обогревая стены, пол или потолок комнат или, чаще, обогревая радиаторы в комнатах. Затем эти предметы нагревают воздух в комнате. В некоторых системах используются электрические нагревательные панели для выработки тепла, которое излучается в комнаты. Как и гравитационные настенные обогреватели, эти панели обычно устанавливают в теплом климате или там, где электричество относительно недорогое.Излучательные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера.

Радиаторы и конвекторы, наиболее распространенные средства распределения лучистого тепла в старых домах, используются в системах водяного отопления. Эти системы могут зависеть от силы тяжести или от циркуляционного насоса для циркуляции нагретой воды от котла к радиаторам или конвекторам. Система, в которой используется насос или циркулятор, называется гидравлической системой.

Современные системы лучистого отопления часто встраиваются в дома, построенные на фундаменте из бетонных плит.Под поверхностью бетонной плиты прокладывается сеть водопроводных труб. Когда бетон нагревается трубами, он нагревает воздух, соприкасающийся с поверхностью пола. Плита не должна сильно нагреваться; в конечном итоге он будет контактировать с воздухом по всему дому и нагревать его.

Системы Radiant, особенно когда они зависят от силы тяжести, подвержены ряду проблем. Трубы, используемые для распределения нагретой воды, могут забиться минеральными отложениями или наклониться под неправильным углом.Также может выйти из строя бойлер, в котором вода нагревается у источника тепла. В новых домах системы горячего водоснабжения устанавливаются редко.

В следующем разделе вы узнаете, как термостат и другие элементы управления используются для поддержания микроклимата в помещении, создаваемого вашими системами отопления и охлаждения.

.

Испарение с водной поверхности

Испарение воды с водной поверхности - например, открытого резервуара, плавательного бассейна и т.п. - зависит от температуры воды, температуры воздуха, влажности воздуха и скорости воздуха над поверхностью воды.

Количество испарившейся воды можно выразить как:

г с = Θ A (x с - x) / 3600 (1)

или

г ч = Θ A (x с - x)

где

г с = количество испарившейся воды в секунду (кг / с)

г ч = количество испарившейся воды в час (кг / ч)

Θ = ( 25 + 19 v ) = коэффициент испарения (кг / м 2 ч)

v = скорость воздуха над водной поверхностью (м / с)

A = площадь водной поверхности (м 2 )

x с = максимальный коэффициент влажностинасыщенного воздуха при той же температуре, что и поверхность воды (кг / кг) (кг H 2 O в кг сухого воздуха)

x = соотношение влажности воздуха (кг / кг) (кг H 2 O в кг сухого воздуха)

Примечание! Единицы измерения для Θ не совпадают, так как это эмпирическое уравнение - результат опыта и экспериментов.

Необходимое теплоснабжение

Большая часть тепла или энергии, необходимых для испарения, берется из самой воды. Для поддержания температуры воды - в воду необходимо подводить тепло.

Требуемое количество тепла для покрытия испарения можно рассчитать как

q = h we g s (2)

где

q = подводимое тепло (кДж / с ( кВт))

h we = теплота испарения воды (кДж / кг)

Пример - Испаренная вода из плавательного бассейна

Имеется бассейн 50 м x 20 м с температурой воды 20 o С. Максимальный коэффициент насыщения влажности воздуха над поверхностью воды составляет 0,014659 кг / кг. При температуре воздуха 25 o C и 50% относительной влажности соотношение влажности в воздухе 0,0098 кг / кг - см. Диаграмму Молье.

При скорости воздуха над поверхностью воды 0,5 м / с коэффициент испарения можно рассчитать как

Θ = (25 + 19 (0,5 м / с))

= 34.5 кг / м 2 h

Площадь бассейна можно рассчитать как

A = (50 м) (20 м)

= 1000 м 2

Испарение от поверхность может быть рассчитана как

г с = (34,5 кг / м 2 ч ) (1000 м 2 ) ((0,014659 кг / кг) - (0,0098 кг / кг) ) / 3600

= 0,047 кг / с

Теплота (энтальпия) испарения воды при температуре 20 o C составляет 2454 кДж / кг .Подвод тепла, необходимый для поддержания температуры воды в бассейне, можно рассчитать как

q = (2454 кДж / кг) (0,047 кг / с)

= 115,3 кВт

Потери энергии и необходимое количество тепла можно уменьшить на

  • уменьшение скорости воздуха над поверхностью воды - ограниченный эффект
  • уменьшение размера бассейна - непрактично
  • снижение температуры воды - не комфортное решение
  • снижение температуры воздуха - не комфортное решение
  • увеличение содержания влаги в воздухе - может увеличить конденсацию и повреждение строительных конструкций для внутренних бассейнов
  • удалить влажную поверхность - возможно с пластиковыми одеялами на поверхности воды снаружи время операции.Очень , эффективный и часто используемый

Примечание! - во время работы в бассейне может резко увеличиться испарение воды и необходимое количество тепла.

Чтобы снизить потребление энергии и избежать повреждения строительных конструкций из-за влаги, обычно используют устройства рециркуляции тепла с тепловыми насосами, передающими скрытое тепло из воздуха в воду в бассейне.

Калькулятор испарения с поверхности воды

.

Как работает система кондиционирования воздуха?

Если вы живете в жарком климате, нет ничего лучше, чем сохранять прохладу с помощью системы кондиционирования воздуха. Но как именно они работают?

Здесь мы пытаемся ответить на этот самый вопрос и исследовать, какие типы систем переменного тока существуют. Поскольку отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC) - это очень сложная инженерная область, мы должны отметить, что это не является исчерпывающим руководством и должно рассматриваться как краткий обзор.

СВЯЗАННЫЙ: КАК ЛЮДИ СОХРАНЯЮТ ОХЛАЖДЕНИЕ ДО КОНДИЦИОНЕРА ВОЗДУХА

Как работает кондиционер?

Короче говоря, они работают как обычный кухонный холодильник. И в системах кондиционирования, и в холодильниках используется одна и та же технология - цикл охлаждения.

В системах, использующих преимущества этого цикла, используются специальные химические вещества, называемые хладагентами (в некоторых системах вода), для поглощения и / или выделения энергии для нагрева или охлаждения воздуха.Когда эти химические вещества сжимаются компрессором агрегата AC, хладагент меняет состояние с газа на жидкость и выделяет тепло в конденсаторе .

При охлаждении помещения этот процесс происходит за пределами рассматриваемого пространства. Этот холодный воздух под высоким давлением перекачивается во внутренний блок и возвращается обратно в газ с помощью расширительного клапана системы .

Это, как следует из названия, вызывает расширение жидкого хладагента обратно в газовую форму.По мере расширения хладагент «втягивает» тепло и вызывает охлаждение воздуха в рассматриваемом пространстве в испарителе системы кондиционирования воздуха .

Этот теперь расширенный и «горячий» газ далее транспортируется в компрессор системы, и цикл начинается снова.

Чтобы визуализировать это, представьте губку как хладагент, а воду как «тепло». Когда вы сжимаете промокшую губку (компрессор и конденсатор), вода выталкивается наружу и выделяется тепло в нашей аналогии. Когда вы отпускаете губку (расширительный клапан и испаритель), она расширяется и, по нашей аналогии, может поглотить больше воды или тепла.

В основе этого цикла лежат научные принципы термодинамики, закон Бойля, закон Шарля и законы Ги-Люссака.

В первую очередь факт «жидкость, расширяющаяся в газ, извлекает или забирает тепло из окружающей среды». - Система кондиционирования и отопления Goodman.

В этом смысле кондиционер и холодильники работают, «перемещая» или «перекачивая» энергию из одного места в другое. В большинстве случаев блоки переменного тока будут передавать «тепло» из вашей комнаты, офиса или дома и выбрасывать его в воздух за пределами вашего дома или офиса.

Источник: Pixabay

Этот цикл является обратимым и может использоваться для обогрева вашей комнаты или всего вашего дома в холодные месяцы, но эта функция обычно зарезервирована для систем, называемых тепловыми насосами .

Основное различие между холодильником и блоком переменного тока состоит в том, что блок имеет тенденцию разделяться на две отдельные части; внешний конденсатор (или чиллер) и внутренний блок.

Холодильники, с другой стороны, являются одним автономным блоком (хотя некоторые блоки переменного тока также могут быть).

Любое тепло, удаляемое из его внутренней части, сбрасывается в ту же комнату в задней части устройства. Это основная причина, по которой вы никогда не сможете использовать холодильник в качестве самостоятельного блока переменного тока; если, конечно, вы не проделаете дыру в стене позади него.

Вы можете проверить это, прикоснувшись (будьте осторожны, он может очень сильно нагреться) задней части холодильника во время его работы. Он должен быть теплым или горячим на ощупь.

Какие существуют типы систем кондиционирования воздуха?

Блоки переменного тока сегодня бывают разных форм и размеров, от массивных систем воздуховодов в офисах и промышленных зданиях до небольших домашних систем переменного тока, с которыми вы, вероятно, более знакомы.

Некоторые из более крупных установок имеют очень большие внешние холодильные агрегаты, которые могут иметь водяное или воздушное охлаждение или, в более старых системах, градирни. Они соединены изолированными трубами для перекачивания хладагента для кондиционирования воздуха внутри большого или набора больших агрегатов, называемых установками кондиционирования воздуха (AHU).

Эти системы могут быть очень сложными с нагревательными элементами, увлажнителями и фильтрами для очень точного контроля температуры и качества воздуха в помещениях в здании, которые они обслуживают.Они также, как правило, поставляются со сложными системами рекуперации тепла для уменьшения количества электричества (или газа), необходимого для нагрева / охлаждения воздуха в системе.

Они бывают двух основных форм; Постоянный объем воздуха (CAV) и переменный объем воздуха (VAV) , который определяет степень, в которой регулируется воздушный поток вокруг воздуховодов системы.

Им также можно управлять с помощью очень сложных систем программного обеспечения, датчиков и исполнительных механизмов, называемых системами управления зданием (BMS).

Эти большие системы HVAC «всасывают» свежий наружный воздух и при необходимости нагревают / охлаждают его перед транспортировкой по воздуховодам в требуемые области.Эти системы также могут иметь терминалы повторного нагрева или фанкойлы для дальнейшего улучшения темперирования подаваемого воздуха в зону.

Более современные установки отказываются от централизованных AHU в пользу систем фанкойлов или «внутренних блоков», которые напрямую связаны с одним или несколькими «наружными» блоками переменного тока. Они называются системами с регулируемым потоком охлаждения (VRF), которые регулируют воздух непосредственно в месте использования.

Но большинство людей привыкло к тепловым насосам с раздельным или многократным распределением воздуха (ASHP) или агрегатам кондиционирования воздуха для охлаждения отдельных помещений.Они гораздо больше похожи на холодильники и чаще всего устанавливаются в жилых помещениях.

Но следует также отметить, что существуют различные другие системы, использующие тот же принцип, например, геотермальные тепловые насосы (GSHP). Они используют землю в качестве «свалки» или источника тепла вместо воздуха или источника тепла. И ASHP, и GSHP могут также подключаться к обычным радиаторным системам или системам теплого пола вместо обычного газового котла с некоторыми изменениями.

Как работает кондиционер в автомобилях?

Проще говоря, кондиционер в автомобиле работает точно так же, как и любой другой блок переменного тока.Единственная разница в том, что они должны быть достаточно компактными, чтобы поместиться в автомобиле.

Чиллерная часть системы (с расширительным клапаном и испарителем) обычно устанавливается за приборной панелью автомобиля. Другой рабочий конец системы (компрессор и конденсатор), как правило, располагается рядом с решеткой радиатора автомобиля - сюда во время движения вдувается свежий воздух).

Обе части соединены цепью труб, по которым хладагент проходит между агрегатами во время работы.В отличие от более крупных агрегатов, используемых в зданиях, сам агрегат в автомобилях, как правило, приводится в действие коленчатым валом автомобиля, другими словами, он приводится в действие двигателем.

Эти системы обычно также поставляются с обогревателем и осушителями для кондиционирования воздуха по мере необходимости. Как и в случае создания систем переменного тока, автомобильный блок переменного тока преобразует хладагент между газом и жидкостью, высоким и низким давлением и высокой и низкой температурой по мере необходимости.

Дешевле оставить кондиционер на весь день?

Проще говоря, нет.Причина этого в том, что, оставив систему переменного тока на весь день, вы получите:

1. Не используйте энергию без необходимости, если вас нет дома или комнаты / зоны не используются.

2. Работа системы приводит к ее износу. Это сокращает срок его службы.

Также убедитесь, что окна закрыты или установлена ​​защита от сквозняков, когда кондиционер работает. В конце концов, вы же не хотите «кондиционировать» мир.

Вам также следует убедиться, что вы используете затеняющие устройства (например, навес или стратегически посаженные деревья) снаружи, чтобы уменьшить «солнечное излучение» или пассивное отопление вашего дома от солнечного света.

Другие меры включают улучшение теплоизоляции вашего дома, поддержание в хорошем состоянии систем кондиционирования (особенно фильтров) и использование потолочных вентиляторов для улучшения внутреннего перемешивания воздуха (т. Е. Предотвращения расслоения горячего воздуха около потолка или наоборот. ).

Если вас действительно беспокоят счета за электроэнергию, связанные с вашими системами переменного тока, вы можете сделать свою систему переменного тока «умнее». Используя домашнюю BMS, интеллектуальные датчики (термостаты и погодную компенсацию), зональный контроль и другие энергоэффективные меры, вы можете значительно повысить эффективность и снизить стоимость ваших систем переменного тока.

Вам также следует использовать решения «бесплатного» охлаждения и обогрева, подумав об использовании природы, чтобы помочь вам. Правильное использование естественной вентиляции для охлаждения или обогрева вашего дома резко сократит затраты на использование энергии, связанной с отоплением / охлаждением, путем ее отключения.

Но это возможно только в том случае, если качество воздуха за пределами вашего дома позволяет это. Например, проживание в большом городе с «грязным воздухом» может ограничить вашу способность использовать эту бесплатную форму отопления и охлаждения.

Как работает кондиционер с обратным циклом?

Системы кондиционирования воздуха с обратным циклом или тепловые насосы, как они более широко известны, работают так же, как и любые другие блоки переменного тока. Исключением является то, что они специально разработаны, чтобы иметь возможность по желанию полностью изменить цикл.

Как и другие системы переменного тока, они также могут фильтровать и осушать воздух по мере необходимости.

.

Смотрите также