Эффективное водяное отопление с незамысловатым набором составных частей

Эффективное водяное отопление с незамысловатым набором составных частей

Обычно для частных домов устанавливается местное водяное отопление, которое предполагает обогрев с помощью жидкого теплоносителя. В данном случае передача тепла осуществляется за счет радиаторов, регистров труб и конвекторов. В таких системах выполняется естественная или искусственная циркуляция воды. Последняя из них считается наиболее эффективной, но требует дополнительного оборудования – насоса.

Оборудование, используемое для организации системы.

Устройство системы

Представленный способ обогрева жилищ считается в нашей стране традиционным, так как получил широкое распространение. Нагревание жидкости происходит в специальном котле, функционирующем на каком-либо виде топлива. Проходя по трубопроводам, она отдает тепло внутреннему пространству помещения.

Составные элементы

• Нагревательный прибор, представляющий собой большую закрытую емкость, где температура теплоносителя повышается до заданных показателей. В зависимости от получения энергоресурсов выделяют газовые, твердотопливные, электрические и котлы, работающие на жидком топливе.
• Циркуляционный насос нужен для принудительного движения воды по замкнутому контуру. При выборе внимание в первую очередь обращается на производительность, которая выражается в потерях на трение. Однако это необязательный элемент в подобной системе при соблюдении некоторых условий, которые часто отмечаются на учебном видео.
• Расширительный бак предназначается для приема излишней жидкости, возникающей в процессе теплового расширения. То есть данный элемент устраняет эффект, способный повлиять на предел прочности остальных компонентов. Устанавливаются как закрытые, так и открытые изделия.
• Трубопроводы соединяют основные приборы друг с другом, позволяя жидкости перемещаться по кругу. На сегодняшний день их изготавливают из металла, полипропилена, металлопластика и других материалов. Кроме того, они могут в значительной степени отличаться диаметром.

Графическое изображение элементов на фото.

• Водяные радиаторы отопления являются конвективно-радиационными приспособлениями, которые включают набор секций, оснащенных внутренними каналами. Для их производства используется чугун, алюминий и сталь. Встречаются также биметаллические устройства.
• Термостат – вентиль, снижающий нагрузку на нагревающий прибор. С его использованием некоторая часть воды осуществляет обогрев, минуя сам котел. При таком подходе слишком горячая вода смешивается со слегка остывшей жидкостью из обратного патрубка.
• Автоматическое устройство для выпуска воздуха из отопительных приборов. Открытие осуществляется отверткой или ключом. Воздух, как правило, попадает внутрь при подпитке теплоносителя. Длительные простои также могут привести к таким проблемам.
• Манометр – прибор, способный определить давление в системе. Принцип действия базируется на склонности к деформации чувствительных мембран или трубчатых пружин. Линейное перемещение специального элемента переходит в круговое движение стрелки.
• Предохранительные клапаны выступают в качестве трубопроводной арматуры, необходимой для предохранения от физического разрушения оборудования. При избыточном давлении выполняется выпуск внутренней среды. При нормализации сброс прекращается.

Демонстрируется функционирование системы на схеме.

Примечание! Эти перечисленные элементы включает водяное отопление, однако некоторые из них могут не устанавливаться. Все зависит от выбранного способа циркуляции теплоносителя.

Положительные и отрицательные моменты

В современном мире автономные системы стали появляться не только в частных домах, но и в городских квартирах, что связано с периодическими сбоями в централизованном отоплении. Причем монтажные работы во многих случаях проводятся своими руками. Однако убедиться в надежности такого способа обогрева можно только после ознакомления с плюсами и минусами системы.

Список важных достоинств

• Организация замкнутого контура дает возможность практически отказаться от добавления воды. На практике все равно приходится совершать доливку, но происходит это довольно редко.
• Радиаторы, расположенные рядом с боковыми поверхностями помещений, не занимают много места. Для качественной передачи тепловой энергии приборы следует содержать в чистоте.
• Долгий срок службы позволяет забыть о ремонтных и прочих работах, если монтаж был совершен грамотно. При правильном использовании эксплуатационный период составляет около сорока лет.
• Доступная цена на отдельные элементы системы обогрева.

Совмещение отопительных котлов разных типов.

Перечисление некоторых недостатков

• Существует потенциальная опасность замерзания жидкости в трубопроводах, что в итоге может привести к их порче.
• Также может произойти утечка горячей воды, в результате чего все имущество и конструкционные элементы могут быть испорчены.
• Каждая батарея отопления нагревается до приличных температур, поэтому при прикосновении можно получить ожог.
• Длительное отсутствие жидкости внутри системы буде способствовать образованию ржавчины.

Дополнение! Высокая теплоемкость используемой жидкости разрешает создать комфортный микроклимат в короткие сроки, ведь на каждую единицу объема воды приходится большое количество тепла.

Схемы разводки труб

От выбранной организации трубопроводов будет зависеть эффективность всей отопительной системы. Для начала предстоит создать предварительную схему, согласно которой будет производиться монтаж.

Далее дается инструкция по распространенным вариантам исполнения.

• Двухтрубная разводка считается очень эффективной, так как жидкость подается и отводится по разным трубам. В связи с этим возможна регулировка теплоотдачи каждого радиатора. Однако за такое достоинство придется заплатить вторым комплектом трубопроводов.
• Однотрубная схема подразумевает последовательное соединение отдельных элементов. Теплоноситель в данном случае циркулирует по кругу. Такой способ организации отопления устарел.
• Лучевая разводка представляет собой систему, где приборы подключаются петлями. Таким образом, каждое устройство имеет соединение с общим коллектором.

На примере показана двойная разводка труб.

Внимание! Труба отдельного участка в любом случае должна располагать меньшим диаметром, чем подающая часть. Иначе придется дополнительно устанавливать специальное оборудование.

В завершение статьи

Выбирать котел придется, исходя из доступного для конкретного региона топлива. Природный газ считается самым экономным вариантом, однако в некоторых частях нашей страны иногда отсутствуют подобные магистрали. Поэтому в таких ситуациях приобретаются твердотопливные или дизельные котлы. Электро водяное отопление обойдется гораздо дороже, но зато отопительные приборы такого типа очень удобны (узнайте также, чем лучше всего закрыть батарею отопления).

Водяное отопление частного дома своими руками, схемы конструкций

При самостоятельном строительстве загородного жилья каждый задавался вопросом, как сделать водяное отопление частного дома своими руками, схемы возможных конструкций искал везде. Сегодня существует множество различных вариантов устройства водяных отопительных домашних систем. Их можно без труда поделить всего на три основных типа. Оборудование и материалы для всех них применяются одинаковые, а вот конструкция разная. В чем видятся основные отличия и каковы преимущества каждой системы?

Правильно смонтированная система отопления — залог комфорта в доме во время холодов

Особенности монтажа водяного отопления

Использование воды в качестве теплоносителя обусловлено тем, что эта жидкость обладает очень хорошей теплоемкостью и способна эффективно принимать и отдавать тепло. Водяное отопление используют в домах уже давно. За прошедшее время принцип остался прежний, а вот схемы подключения нагревательных элементов претерпели серьезную модернизацию. Тем не менее, для сооружения водяного отопления применяются все те же материалы и приборы, что и сотню лет тому назад, только усовершенствованные:

• энергетические установки. Ими могут быть печи или котлы, работающие на электроэнергии или газе;
• трубы различного диаметра. Сегодня кроме металлических труб активно используются пластиковые и металлопластиковые;
• радиаторы отопления, которые делают из чугуна, стали или алюминия;

При покупке радиаторов выбирайте проверенных производителей

• различная запорная арматура, без которой невозможно соорудить водяное отопление частного дома своими руками. Схема ее подключения достаточно проста;
• расширительный бак для компенсации избыточного давления в системе;
• циркуляционный насос, который включается, например, в схему отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией.

Это практически исчерпывающий список того оборудования, которое понадобится для того, чтобы сделать водяное отопление частного дома своими руками. Схем установки и подключения радиаторов существует три:

1. С применением одной трубы.
2. С применением двух труб.
3. С использованием коллекторов.

Однотрубная система отопления с циркуляционным насосом

По типу подачи теплоносителя все схемы можно поделить на отопление с естественным током воды и принудительным. Естественная циркуляция осуществляется за счет перепадов температуры воды. Горячая жидкость поднимается, так как имеет меньшую плотность, а холодная течет вниз. Принудительный тип циркуляции происходит за счет насосов, которые вмонтированы в трубопровод или находятся непосредственно в котле.

Статья по теме:

Печь с водяным контуром для отопления дома: варианты реализации. Печное отопление, отопительно-варочные печи, печи-камины, преимущества, конструкция, варианты реализации. Расчет, материалы, монтаж.

Как устроить водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа

Для того, чтобы сделать водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа нужно изучить подробно. Однако в первую очередь надо запастись всеми необходимыми материалами и оборудованием, потребность в которых рассчитывается заранее в зависимости от типа подключения батарей.

Современные газовые котлы — хорошее решение для надёжной системы отопления

Полезный совет! Покупайте котлы, батареи и другое оборудование только у проверенных производителей. Дешевые аналоги не всегда соответствуют предъявляемым требованиям и могут быть опасными.

Особенности устройства однотрубной системы

Самый простой способ подключения радиаторов к котлу – это устройство однотрубной системы отопления. Схема такой конструкции предполагает наличие только одной трубы, проложенной по всему периметру дома. Она выходит из подающего патрубка котла, а входит в обратный. От этой трубы выходят отводы возле каждого радиатора, к которым он подключен через запорную арматуру или напрямую.

Принцип однотрубной системы отопления с естественной рециркуляцией воды

Такое устройство не только наиболее простое, но и самое дешевое, как по материалам, так и по монтажу. Использование одной трубы исключает необходимость изготовления множества отводов из труб, да и различных мелочей расходуется гораздо меньше. Не секрет, что эта арматура по стоимости составляет значительную часть затрат на все отопление дома. Использование однотрубной системы отопления, схема которой отличается простотой, оправдано в небольших домах с несложным планом расположения комнат, так как вода проходит по всему кольцу и успевает значительно остыть. В связи с этим последние по ее пути радиаторы нагреваются гораздо меньше, чем первые. Поэтому, если здание большое, то к концу своего маршрута теплоноситель потеряет всю свою энергию и не сможет обогреть последние комнаты. Особенно это касается естественного типа циркуляции воды.

Котельная частного дома с современным отопительным оборудованием

При сооружении однотрубной системы отопления, схема конструкции должна предполагать небольшой уклон, порядка 3 – 5 градусов. Это обеспечит более эффективную работу всей конструкции. Кроме того, все радиаторы необходимо оснастить воздушными кранами, которые нужны для поддержания стабильного давления в системе путем стравливания воздуха. Такие краны имеют небольшие отверстия и откручиваются с помощью обыкновенной отвертки.

Схема подключения радиаторов к двухтрубной системе отопления

Полезный совет! Когда возникает необходимость чистки или замены батареи можно не сливать воду и не останавливать всю систему, для этого нужно использовать краны Маевского. Они соединяют радиатор с отводами от трубы. Если батарею нужно снять, краны можно просто закрыть.

Как устроена двухтрубная система

В отличии от предыдущей, двухтрубная система отопления, схема которой предполагает наличие двух труб: подающей и обратной, более сложна в устройстве. Она устроена таким образом, что подающая труба входит непосредственно в каждую батарею, а обратная из нее выходит. Это еще называют параллельным устройством, так как все радиаторы соединены с котлом с помощью труб не по порядку, а параллельно.

Двухтрубная система отопления, схема которой более сложная, требует большего количества труб и соединительной арматуры. Поэтому она обходится несколько дороже. При этом она более эффективная, так как все батареи нагреваются одинаково, независимо от места их нахождения, возле котла или в самой дальней комнате. Такая разводка чаще всего применяется в двухэтажных домах и коттеджах.

Схемы подключения двухтрубной системы отопления в двухэтажном коттедже

Важным плюсом такого устройства является то, что каждая батарея функционирует практически независимо от остальных, так как имеет свой контур. Поэтому ее можно легко заменить или отремонтировать, не затронув всю остальную конструкцию. Благодаря тому, что у двухтрубной системы отопления схема подключения радиаторов параллельная, в них очень легко регулировать температуру и давление, что обеспечит дополнительную экономию топливных ресурсов.

Полезный совет! Применяя систему отопления с двумя трубами, желательно использовать циркуляционный насос. Он значительно увеличит эффективность и скорость нагрева батарей.

Схема открытой системы отопления с циркуляционным насосом

Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

Еще одним типом разводки является коллекторная. Это самая сложная система, предполагающая применение большого количества различных труб и специальных распределительных приборов, которые называются коллекторы. Принцип действия системы с коллекторной схемой отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией заключается в том, что кипяток от котла идет в особые коллекторы, которые служат распределителями между различными радиаторами. Каждая батарея подключена к нему двумя трубами. Такая система, при своей эффективности, не может похвастаться дешевизной. В ней может регулироваться температура не только на каждом контуре, но и на каждой батарее, что позволяет создавать свой температурный режим в любой комнате.

Для разработки и монтажа коллекторной системы отопления лучше приглашать специалистов

Делают такую схему отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, так как естественным образом вода не может эффективно циркулировать по многочисленным трубам и коллекторам. Суть данной схемы в том, что непосредственно возле котла в обратную трубу врезается центробежный циркуляционный насос, который непрерывно перекачивает воду с помощью крыльчатки. Благодаря этому, в системе возникает давление, необходимое для того, чтобы полностью прокачивать всю магистраль, нагревая все батареи равномерно. Если вы приобрели настенный дорогой автоматический котел, то в нем, скорее всего, уже установлен циркуляционный насос, который настроен на оптимальное для этого котла давление. Если же котел у вас простой, то при покупке центробежного насоса необходимо проконсультироваться о его совместимости по создаваемому давлению с этим котлом во избежание аварийной ситуации.

Коллекторная система отопления, составленная специалистом

Коллекторная схема редко применяется в двухэтажных домах, так как она, хоть и эффективная, но очень громоздкая. Разводка для двух этажей будет слишком сложно устроена. Именно поэтому она бывает востребована только в схеме отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией.

Полезный совет! Для устройства в своем загородном частном доме коллекторной системы водяного отопления, нужно позаботиться о приобретении необходимого количества терморегуляторов и запорных клапанов. Это позволит осуществлять регулировку климата в доме в полуавтоматическом режиме.

Циркуляционный насос для принудительной рециркуляции воды в системе отопления

Обобщая вышеизложенное, можно отметить, что выбор из трех существующих типов разводок водяного отопления должен осуществляться обдуманно. В небольшом по площади одноэтажном доме можно проложить только одну трубу. Такую схему еще называют «ленинградкой». Если площадь дома значительная или он двухэтажный, то лучше делать двухтрубную систему отопления с обратной трубой. Для создания в доме современной и эффективной системы отопления, можно смонтировать ее по коллекторной схеме. Стоит она будет больше, но и эффективность у нее будет гораздо выше. Главное, чтобы любая созданная система всегда работала хорошо и надежно в любых, даже сложных, условиях. Для этого сооружать ее нужно по всем правилам и рекомендациям.

Почему так популярно водяное отопление? Его особенности и схемы

Водяное отопление — технология обогрева жилых зданий жидким теплоносителем. Тепловая энергия передаётся в помещение радиаторами, регистрами труб, конвекторами.

Для обогрева здания устанавливают регистры в каждой комнате.

При работе водяного отопления жидкий теплоноситель нагревается в отопительном котле и по трубам поступает в комнаты, где отдаёт тепло и уже охлаждённым, возвращается в котёл, вступая в новый цикл.

Этот процесс повторяется постоянно и обогревает помещения.

Классификация водяных отопительных систем по принципу работы

По принципу работы отопление имеет естественную и принудительную циркуляцию теплоносителя.

С естественной циркуляцией

Используют для обогрева небольшого дома. Теплоноситель перемещается по трубам благодаря естественной конвекции.

Фото 1. Схема водяной отопительной системы с естественной циркуляцией. Трубы необходимо устанавливать под небольшим уклоном.

По законам физики тёплая жидкость поднимается вверх. Вода, нагреваясь в котле, поднимается, после чего спускается по трубам к последнему радиатору в системе. Остывая, вода поступает в трубу обратки и возвращается в котёл.

Использование систем, работающих с помощью естественной циркуляции, требует создание уклона — это упрощает перемещение теплоносителя. Длина горизонтальной трубы не может превышать 30 метров — расстояние от крайнего в системе радиатора до котла.

Такие системы привлекают своей дешевизной, не требуется покупать дополнительное оборудование, практически не издают шума, когда работают. Минус в том, что трубы нужны большого диаметра и укладываться максимально ровно (в них почти нет давления теплоносителя). Невозможно обогреть большое здание.

Схема с принудительной циркуляцией

Схема с использованием насоса сложнее. Здесь, кроме батарей отопления, устанавливают циркуляционный насос, перемещающий теплоноситель по отопительной системе. В ней давление выше, поэтому:

• Можно укладывать трубы с изгибами.
• Проще обогреть большие здания (даже в несколько этажей).
• Подойдут трубы малого диаметра.

Фото 2. Схема системы отопления с принудительной циркуляцией. Для перемещения теплоносителя по трубам используется насос.

Нередко эти системы делаются замкнутыми, что избавляет от попадания воздуха в отопительные приборы и теплоноситель — наличие кислорода приводит к коррозии металла. В такой системе необходимы закрытые расширительные бачки, которые дополняют предохранительными клапанами и устройствами для сброса воздуха. Они обогреют дом любого размера и более надёжны в работе.

Способы монтажа

Для маленького дома, состоящего из 2—3 комнат, используют однотрубную систему. Теплоноситель перемещается последовательно по всем батареям, доходит до последней точки и возвращается по обратной трубе назад в котёл. Батареи подключаются снизу. Минус в том, что дальние комнаты прогреваются хуже, так как в них поступает уже слегка остывший теплоноситель.

Более совершенны двухтрубные системы — к дальнему радиатору укладывается труба, и от неё делают отводы к остальным радиаторам. Теплоноситель на выходе из радиаторов поступает в обратную трубу и перемещается в котёл. Эта схема равномерно прогревает все помещения и позволяет отключить ненужные радиаторы, но основной минус — сложность монтажа.

Коллекторное отопление

Основной минус одно- и двухтрубной системы — быстрое охлаждение теплоносителя, у коллекторной системы подключения этого недостатка нет.

Фото 3. Система водяного коллекторного отопления. Используется специальный распределительный узел.

Главным элементом и основой коллекторного отопления является особый распределительный узел, называемый в народе гребёнка. Специальная сантехническая арматура, необходимая для распределения теплоносителя по отдельным магистралям и независимым кольцам, циркуляционный насос, приборы, обеспечивающие безопасность и расширительный бак.

Коллекторный узел для двухтрубной системы отопления состоит из 2 частей:

• Входной — его подключают к нагревательному устройству, где он принимает и распределяет по контурам горячий теплоноситель.
• Выходной — подключают к обратным трубам контуров, необходим для сбора охлаждённого теплоносителя и подачи его в котёл.

Основное отличие коллекторной системы — любая батарея в доме подключена независимо, что позволяет регулировать температуру каждой или отключить её. Иногда используют смешанную разводку: к коллектору подключают независимо несколько контуров, но внутри контура батареи подключены последовательно.

Теплоноситель доставляет до батарей тепло с минимальными потерями, КПД этой системы увеличивается, что позволяет использовать котёл меньшей мощности и тратить меньше топлива.

Но и коллекторная система обогрева не лишена недостатков, к ним относится:

• Расходтрубы. Потребуется потратить в 2—3 раза больше трубы, чем при последовательном подключении батарей.
• Необходимостьустановкициркуляционныхнасосов. Требует повышенного давления в системе.
• Энергозависимость. Не стоит использовать там, где возможны перебои электроснабжения.

Как сделать водяной обогрев самостоятельно

Независимые системы обогрева дома, более экономичны, чем центральное отопление. Можно изготовить систему с верхней или с нижней разводкой труб, применяют разные виды теплоносителя — наиболее дешёвым считается вода.

Проектирование

Даже специально созданные программы, не смогут корректно правильно рассчитать параметры отопительной системы при недостатке необходимых данных.

Расчёт реальных тепловых потерь

Первое — произвести расчёт тепловых потерь здания. Расчёт производят по максимальному значению в этом регионе — какое количество тепла дом или квартира могут потерять, когда на улице самые сильные морозы из возможных.

Расчёт потерь тепла помещения

Чтобы вычислить, нужны следующие данные:

• Площадь помещения (можно найти на плане).
• Помещение выходит на улицу через одну или несколько стен или находиться посреди здания.
• Учитывайте расположение здания по сторонам света. Солнце на северной стороне не греет, а с юга нагревает почти весь день.
• Для каждого региона существуют присущие ему направления ветра. Роза ветров, указывает, откуда чаще всего дует ветер (искать в интернете).
• Каждый регион обладает своими температурными показателями в самое холодное время (данные есть в интернете и СНиПах).
• Внешние стены бывают утеплёнными, или неутепленными.
• Под полом бывает простой грунт, неутепленные и утеплённые помещения.
• Принимать в расчёт, что расположено над помещением.
• Через окна теряется много тепла (зависит от их конструкции, количества и площади).
• Входные двери — лазейка, для потери тепловой энергии.

Внимание! Замеры помещения необходимо производить по наружной стороне здания, иначе расчёт даст неверный результат.

По замерам подсчитывают площадь внешних ограждений для каждой комнаты, и используются в формуле подсчёта общих теплопотерь. Там же пригодится значение R, которое вычисляют, разделив толщину стены на коэффициент потерь тепла для использованного в ней строительного материала (для новых металлопластиковых окон R вам может предоставить фирма, монтировавшая окна).

Потери теплоты в зимний период состоят из 2 частей:

• Потери через внешние стены.
• Потери, затраченные на подогрев вентиляционного воздуха.

Основная формула для расчёта затрат тепловой энергии выглядит так:

Q = 1/R х (tв — tн) х S х (1+ ∑β). В которой:

• Q — потери тепловой энергии Вт;
• R — температурное сопротивление материала стен, м²°С / Вт;
• S — площадь стен, м²;
• tв — температура воздуха внутри помещения, °С;
• tн — минимальная температура на улице, °С;
• β — дополнительные потери тепла, возможные из-за расположения здания.

Если при возведении стены использовали 2 разных материала, то их термическое сопротивление подсчитывается для обоих, а результат плюсуется. Температура снаружи здания подбирается как по нормативам, так и по своим наблюдениям, а внутри помещения — по желанию. Дополнительные потери тепла — специальные коэффициенты:

• если часть кровли или стена здания смотрят на север, то β = 0,1;
• если стена смотрит на запад или юго-восток, β = 0,05;
• β = 0, смотрит на юг.

Виды отопительных котлов по типу топлива

Чем больше ваш дом размером, тем мощнее котёл необходимо устанавливать.

Для расчета надо знать, что на 10 м² площади потребуется 1 кВт тепла (если потолки в комнате не выше 3 м). Но в разных регионах есть свои особенности. В СНиПах есть специальные климатические коэффициенты.

Отопительные котлы подразделяются по видам: на жидком и твёрдом топливе, электрические, газовые. Если в здание проведён газ, лучшего топлива не нужно. Остальные варианты необходимо рассматривать с учётом экономической целесообразности. Если с электричеством проблемы, то лучше выбрать твердотопливный котёл.

Фото 4. Газовый котёл настенного типа с расширительным баком, подсоединенный трубами к системе водяного отопления.

Трубы

В отопительной системе устанавливайте только термостойкие пластиковые трубы, которые способны выдерживать высокую температуру. Диаметры труб подбирают после расчёта всей системы, но не меньше 40 мм. Для подключения к батареям используют диаметр 20—25 мм.

Радиаторы

Сейчас промышленность предлагает 4 вида батарей:

• Чугунные.
• Стальные (бывают панельные и трубчатые).
• Алюминиевые.
• Биметаллические (стальные трубы, расположенные внутри, сверху покрыты алюминием).

У каждого вида свои плюсы и минусы. Например, чугунные медленно нагреваются, но и долго остывают.

Из алюминия нагреются быстро, и лучше остальных передают тепловую энергию, но сильно страдают от коррозии. Оптимальный вариант – использовать стальные или биметаллические батареи.

Важно подсчитать требуемое количество секций для помещения, от этого прямо зависит, количество тепловой энергии, поступающей в комнату. Для этого необходимо знать общую площадь, сколько тепла может отдать одна секция, и учитывать пропорцию отдачи тепла и площади комнаты.

Расширительный бачок

Выбор объёма и вида расширительного бака — важный момент монтажа отопительной системы. Его предназначение — компенсировать увеличивающийся от нагрева воды объем, дополнительно он служит для удаления воздуха.

Бывает расширительный бачок открытого и закрытого вида. Открытый — простая ёмкость с открытым верхом. Его монтируют в наивысшей точке системы. Через открытый верх вода испаряется и его необходимо периодически пополнять. Закрытый — герметичная ёмкость, внутри установлена резиновая мембрана, служащая для создания давления в трубах. Закрытую модель чаще всего используют в системах с циркуляционным насосом.

Расширительный бак должен вмещать 15% теплоносителя, залитого в систему. Объем жидкости, которую содержит котёл можно найти в паспорте. Сложней всего узнать количество теплоносителя в трубах, это необходимо вычислить по формуле расчёта объёма цилиндра, с учётом диаметра и общей длины труб.

Циркуляционный насос

Такой прибор необходим для отопления с принудительной циркуляцией. Благодаря ему внутри труб появляется давление, повышающее скорость перемещения теплоносителя.

Основная характеристика насоса — производительность. Для подсчёта применяют формулу — Q = N/1,16 x (tвых – tвх), в которой:

​

• 1,16 — коэффициент теплоёмкости воды;
• tвых и tвх — показатели температуры на входе и выходе из котла;
• N — обозначена мощность генератора.

Разница температур — характеристика, которую необходимо замерять. Но это невозможно сделать, пока система не запущена. По этой причине используют усреднённые данные.

Особенности применения системы с водой в качестве отопления в квартире

Плюсы автономной системы:

• Можно включить обогрев жилища в любое время, а не только в течение отопительного сезона.
• Поддерживается комфортная температура в комнатах, что сложно при использовании центрального отопления.
• Отопление несложно настроить индивидуально, к примеру, нет, смыла включать котёл на полную мощность, если жильцы уехали на время.
• Плата за центральное отопление взымается и летом, при автономном обогреве, платить придётся только по счётчику (электрическому или газовому).

Минусы:

• Работы необходимо выполнять в соответствии с законом, самовольная реконструкция, не избавит от коммунальных платежей и грозит административным штрафом.
• Потребуется найти место с хорошей вентиляцией для установки оборудования.
• Монтаж системы должны выполнять профессионалы.
• Расходы на оформление документов, и на покупку элементов автономного отопления.
• Вся ответственность, ложится на хозяина жилья. Работу оборудования будут контролировать профильные организации.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором сравниваются системы водяного отопления с естественной и с принудительной циркуляцией.

Стоит ли устанавливать своё отопление

Отопительные системы разнообразны по стоимости оборудования и по эффективности работы. Объединяет их одно — проектирование отопления потребует точных расчётов и выбора подходящего оборудования, которое ещё необходимо правильно установить. Но собственное отопление, гарантировано принесёт вам экономическую выгоду.

Водяное отопление

Водяное отопление считается самой верной и простой системой, используемой для отопления дома. Все очень просто: вода нагревается при помощи котла, после того идет по трубам к батареям в помещениях, отдает тепло и возвращается в котел. Циркуляционный процесс воды поддерживается с помощью такого устройства, как циркуляционный насос.

• Система водяного отопления
• Этапы установки водяной отопительной системы
• Виды систем водяного отопления
• Достоинства и недостатки водяного отопления

Система водяного отопления

Система водяного отопления являет собой замкнутую цепь, состоящую из котла, выполняющего функцию генератора тепла, трубопроводной системы и батарей. По этой системе в постоянном режиме циркулирует вода или антифриз. Топливом для того чтобы разогреть воду может быть уголь, дрова, керосин или природный газ, электроснабжение, преобразователи и т.д.

Кроме вышеназванных компонентов, которые включает водяная система отопления, сюда еще входят устройства, предназначенные для регулирования системы – расширительный бак для отведения излишков воды или такой жидкости, как антифриз, которые появляются в случае нагрева, терморегуляторы, насос циркуляции, манометр, запорный, автоматический отводчик воздуха, клапаны для предохранения.

Для водяного отопления могут быть использованы разнообразные трубы:

• Стальные, нержавеющие и стальные оцинкованные. При установке таких труб их сваривают. Стальные трубы – подвержены коррозии. Оцинкованные стальные и нержавеющие – не обладают таким недостатком, а при их установке лучше применять резьбовые соединения.

• Медные. Такие трубы являются надежными, они выносят очень высокие температурные режимы, высокое давление. Соединяются медные трубы высокотемпературной пайкой серебросодержащим припоем. Они могут быть хорошо скрыты в стенах вашего дома. Заметим, что медные трубы – самые дорогостоящие, используются они, в основном, в строительстве эксклюзивных объектов.

• Полимерные (металлопластик, полиэтилен, полипропилен, армированные алюминием трубы). Такие трубы достаточно удобны при установке. Металлопластиковые – прочны и стойки к процессу коррозии, они не позволяют откладываться осадку на поверхности внутри. Монтируются они при помощи прессовых или резьбовых соединений без сварки. Но у таких труб большой коэффициент расширения тепла. Поэтому, если долго была только горячая вода, после чего пошла холодная, то такие трубы могут дать течь. Поэтому при временном прекращении работы котла в зимнее время и размораживании систем отопления наступит повреждение.

Выбор материала труб, которые будут использовать определенные водяные системы отопления, должен непременно быть согласован с проектировщиками с учетом таких факторов, как вероятность альтернативного или аварийного отопления здания, предпочтения и финансовые возможности. Специалистами было доказано, что наиболее надежными являются медные трубы, поэтому для построения долговечной системы водяного отопления необходимо использовать именно такие.

Этапы установки водяной отопительной системы

Систему водяного отопления необходимо планировать на основе места размещения основного ее элемента – котла. Сам котел ставится еще до планирования разводки труб. Если котел громоздкий – то для него делается бетонный постамент высотой в 4-5 см. Подставка также может быть сделана из листа железа с асбестом сверху. Сразу после того, как постамент готов, котел соединяется с дымоходом, а все соединения замазываются глиной (но не цементом!).

Помните, что в помещении, где будет размещен котел, должна быть хорошая вентиляция – или естественная, или принудительная. Отверстие вентиляции можно оборудовать жалюзями для того чтобы они помогали регулированию потока воздуха.

Обвязка котла делается только при помощи металлических труб.

Только после того, как вы выдержали расстояние, указанное в руководстве, можно вести трубопровод уже металлопластиковыми трубами, но введения в котел должны быть только металлическими трубами. Трубы, вводящие воду в котел, должны иметь такой же диаметр, как и выводящие. Нельзя пользоваться переходниками!

Виды систем водяного отопления

Классификация систем водяного отопления подразумевает их деление на одноконтурные и двухконтурные. Первый тип служит только для того чтобы отапливать помещения. Двухконтурная система делается не только для отопления помещений, но и для нагревания воды.

Практика показывает, что часто применяется установка двух одноконтурных систем: одна из них отапливает помещения, а вторая – нагревает воду. При этом, если на улице лето, то можно пользоваться только одной системой, при этом помните, что для нагревания воды для бытовых нужд тратится 25% мощности котла.

Схемы систем водяного отопления подразумевают использование трех вариантов разводки труб: однотрубная, двухтрубная, коллекторная.

Однотрубная разводка – проста: здесь нагретая вода от котла идет последовательно от одной батареи к другой. Поэтому последняя батарея в цепи будет холоднее, чем первая. Обычно такая система широко распространена в многоквартирных домах. Такая система достаточно сложна в управлении, ведь без специальных приемов здесь просто не перекрыть доступ носителя тепла в один из радиаторов, так как перекроется доступ и ко всем остальным.

Двухтрубная разводка предполагает такой принцип работы водяного отопления, при котором температурный режим в помещении регулируется проще. К каждому отопительному прибору в данном случае подводится две трубки – с горячей и холодной водой. Так, трубы также способны разводиться и звездообразно – к батарее подводится труба с горячей водой, а уходит с холодной. При этом температура каждой батареи одинаковая.

Также существует и коллекторная или лучевая разводка. В данном случае от коллектора к каждому прибору отопления подводится две трубки – прямая и обратная. Коллектор представляет собой устройство, собирающее воду. Благодаря универсальности коллекторных систем принцип работы системы водяного отопления может быть со скрытой проводкой труб. Такая схема позволяет производить регулирование системы и монтаж специальных электрических моторов, которые поддерживают заданный температурный режим в помещениях.

Преимущество, которое приносит такая схема водяного отопления, — это то, что здесь можно очень легко регулировать температуру в каждой комнате, устанавливать ее относительно просто, а поврежденные участки труб можно заменять, не нарушая всю систему.

Достоинства и недостатки водяного отопления

Среди преимуществ, которые предоставляет система водяного отопления, можно назвать следующие:

• Экономичность в расходах материалов.
• Достаточно высокий уровень теплоемкости. Ведь показатель теплоемкости воды превышает тот же показатель воздуха, нагретого до такой же температуры, в 4 тысячи раз.
• Комфортная температура.

Как и в любой системе отопления, стоит выделить несколько недостатков:

• Трудоемкость установки и эксплуатации в сравнении с другими системами.
• Необходимость постоянного контроля над работой генератора тепла.
• В случае долговременного отбытия – необходимость удаления воды. Ведь если воду с труб не спустить, то в случае низких температур она замерзнет, вследствие чего трубопровод лопнет. Кроме того, трубопровод с воздухом довольно быстро подвергается процессам коррозии.

Установка водяного отопления возможна только во время строительства или капитального ремонта.

Аспирация на производстве

Аспирация на производстве

Принцип работы аспирационных устройств и их конструктивное устройство

Процесс производства продукции разного рода нередко сопровождается активным загрязнением локальной атмосферы. А между тем воздух в помещениях промышленного типа должен отвечать определенным требованиям санитарных норм. Чтобы добиться соответствия локальной среды данным требованиям применяются аспирационные установки. Устройства данного типа способны эффективно очищать воздушные массы от пылевых частиц, волокон, различных примесей и взвесей. Но что такое аспирация?

Аспирация – этим термином обозначается процесс, при котором пыль, взвеси и примеси будут засасываться из внешней среды. Засасывание осуществляется за счет создания вблизи источника загрязнения зоны с определенными параметрами давления. Проектирование аспирационных систем – достаточно сложный и специфичный процесс, требующий профессионального подхода. Аспирационные установки обычно работают в комплексе с вентиляцией и важно создать проект инженерной сети таким образом, чтобы работа одной усиливала полезную эффективность другой. Аспирацию обычно объединяют с приточно-вытяжной вентиляцией, для того чтобы в рабочее пространство стабильно попадали свежие чистые потоки в нужном объеме.

Аспирационные установки применяются:

• В дробильных цехах;
• На предприятиях, занимающихся обработкой древесины;
• В любых промышленных помещениях, в которых процесс производства продукции сопровождается активным выделением в локальную среду разных вредных для вдыхания веществ.

Налаженная аспирация позволит качественно и быстро очищать пространство помещений от всех видов загрязнений и тем самым создавать комфортный и безопасный для здоровья людей микроклимат. Аспирационное оборудование дает высококачественный результат очистки локальной атмосферы, который невозможно получить монтажом стандартных инженерных сетей и установкой фильтров.

Выведение загрязняющих воздух веществ проходит по специальным каналам, имеющим значительный угол наклона. Расположение каналов под значительным уклоном позволяет избежать образования в инженерной сети зон, в которых загрязненный воздух может застаиваться.

Эффективность аспирационной установки определяется по специфичному показателю – степени «невыбивания». Под этим термином понимается соотношение объема загрязнения, который был выведен агрегатом к объему вредных примесей, которые не удалось поглотить и вывести.

Аспирационные установки имеют свою градацию на два основных типа:

• Модульные агрегаты;
• Моноблоки.

Первый вариант – достаточно габаритные устройства, вторые агрегаты при необходимости можно легко переместить. Также разные устройства могут иметь разные показатели напора – от 7,5 кПа до 30 кПа.

Конструктивно стационарная аспирация включает в себя нижеперечисленные компоненты:

• Поглотитель, в который будут попадать собранные примеси и вредные вещества;
• Вентиляторы, каналы, фильтры, накопитель для собранной пыли и отходов.

Моноблок имеет несколько иную конструкцию, в которой предусматривается наличие вентилятора и фильтра-сепаратора, который будет очищать потоки воздуха, проходящие через аспирационный агрегат. В моноблоках накопитель для отходов может быть как съемным, так и встроенным. Аспирационные блоки обычно продаются в готовом виде: после приобретения из будет достаточно установить в нужной производственной зоне и подключить к уже имеющимся инженерным сетям.

Выбор в пользу мобильных агрегатов аспирации делают малые и средние предприятия. Такой прибор не только имеет компактные размеры, но и легко перемещается по помещению. Мобильные агрегаты востребованы на деревообрабатывающих и мебельных предприятиях, они качественно поглощают пыль и мелкую стружку. Для владельцев малого бизнеса установка мобильных агрегатов может выступать отличной альтернативой монтажу дорогостоящей и сложной стационарной системы вентиляции. При необходимости такие устройства можно легко транспортировать и даже использовать в работе на выезде.

Процесс подключения установки несложен. Она ставится в непосредственной близости к оборудованию при работе которого наблюдается значительное выделение загрязнений и включается. Все настройки агрегата подробно указываются в инструкции к конкретной модели. Для того, что устройство прослужило долго и работало без сбоев, важно своевременно производить очистку накопителя, который может забиваться отходами производства. Помимо чистки накопителя следует очищать и фильтры: они могут просто вытряхиваться или же продуваться.

Аспирационные модули стоят дороже, их монтаж сложен и специфичен, однако их уровень эффективности выше, чем у моноблоков.

ВАЖНО: Аспирационные модули невозможно приобрести в готовом виде. Устройства разрабатываются и проектируются под конкретный вид производства и для решения определенных задач по очистке воздуха.

При разработке проекта аспирационного модуля обязательно учитывают нижеперечисленный ряд факторов:

• Характеристики промышленного помещения;
• Нюансы производственного процесса, который будет осуществляться в помещении;
• Качество выделяемого воздуха.

Модульная аспирация на производстве — это сложная и большая инженерная сеть, в которую входит агрегат для переработки воздуха, а также набор каналов. Для крупных заводов и фабрик может быть применена сеть, включающая в свой состав сразу несколько перерабатывающих блоков. Воздуховоды сооружаются из тех материалов, которые будут способны выдерживать определенные условия внешней среды и действие определенных внешних факторов – например, частых температурных перепадов, агрессивных веществ, высокой влажности.

Засасывающий элемент вместе с накопителем располагают на незначительном удалении от зоны, воздух в которой нужно регулярно и тщательно очищать. При этом все агрегаты не должны препятствовать работникам предприятия осуществлять трудовую деятельность. Максимально прочными считаются модули и каналы из черного металла, но при этом они имеют и самую высокую рыночную стоимость. Все элементы соединяются специальным прочным крепежом.

К плюсам систем аспирации можно отнести:

• Сравнительную легкость обустройства;
• Интеграция с разнообразным производственным оборудованием;
• Экологичность;
• Способность работать в автоматическом режиме;
• Улучшение показателей пожаробезопасности помещений.

Но есть у аспирационных установок и минусы: если проект будет составлен неправильно, установка будет поглощать электроэнергию в большом объеме, металлические воздуховоды достаточно быстро изнашиваются.

Проектирование – обязательный процесс при установке модульной аспирации. В схеме проекта обозначается расположение следующих элементов инженерной сети:

• Локального отсоса;
• Воздуховодов;
• Фильтрационных элементов;
• Вентиляторов.

В качестве локального затягивающего механизма могут быть задействованы различного рода агрегата с разным конструктивным устройством, выбор конкретной конструкции осуществляется исходя из особенностей рабочего процесса и самого помещения . Воздушные каналы прокладывают от точки забора загрязненных масс воздуха и до точки их выведения наружу. Фильтры могут работать как исключительно на очистку и удаление воздуха из рабочего пространства, так и на его очистку и возврат в рабочую зону.

До проектирования аспирации обязательно проводится полная техническая экспертиза объекта, на котором будет оборудоваться аспирация. Экспертиза позволит выявить возможные недостатки спроектированной инженерной сети и устранить их до момента монтажа. Важно знать, что эффективность аспирационного процесса будет во многом зависеть от пропускной способности каналов. Чем выше этот показатель и чем быстрее будут двигаться воздухопотоки по каналам, тем дороже обойдется установка системы и ее последующая эксплуатация, и обслуживание. Если правильно подобрать все элементы, то все затраты вполне можно сократить и это одна из задач которые помогает решить предварительное проектирование.

Грамотный подбор оборудования состоит из ряда следующих мероприятий:

• Выбора засасывающего воздушные массы устройства;
• Точные расчеты по распределению поступающих свежих воздушных масс.

Итог правильных расчетов: снижение общей нагрузки, отсутствие необходимости в частой прочистке фильтров, увеличение срока полезной службы вентиляторов и воздушных каналов. Для точного проектирования необходим именно индивидуальный подход, так как составление проекта на основании стандартных условий функционирования системы можно получить аспирацию с низким уровнем производительности и затратную в содержании и обслуживании.

Сэкономить на обустройстве аспирации можно, если модернизировать уже имеющуюся вентиляцию, добавив в нее нужное оборудование (фильтры, засасывающий агрегат, накопитель для отходов). Однако в процессе модернизации однозначно будет нужна помощь опытных проектировщиков, которые детально изучат нюансы действующей инженерной сети и подберут оптимальное оборудование для монтажа эффективной аспирации в помещении.

Специфика монтажа

Отличительной особенностью систем аспирации является высокий объем загрязненных воздушных масс, которые будут транспортироваться по каналам. Поэтому воздуховоды инженерной сети обязательно должны быть изготовлены из материалов высокой прочности и износостойкости. Традиционно в аспирации задействуются воздуховодные элементы из стальных сплавов с показателем толщины не менее чем в 1,5 миллиметра, для фитингов применяются стальные изделия толщина которых будет на миллиметр больше показателя толщины канала.

Воздуховоды категорически воспрещается крепить хомутами с подвеской. Можно использовать исключительно хомуты, фиксируемые на кронштейнах, а также цепи. Расстояние между кронштейнами будет зависеть от диаметра труб:

• Если трубные изделия имеют диаметр до сорока миллиметров – показатель расстояния составляет три метра;
• Если трубные изделия имеют диаметр 400 миллиметров и менее – показатель расстояния составляет четыре метра.

Соблюдение указанных показателей расстояния увеличивает прочность конструкции в целом и исключает риск обрушения воздуховодов в процессе эксплуатации.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Аспирационные воздушные каналы довольно часто придется разбирать и прочищать от скопления грязи и пыли. Кроме того, они требуют более частой замены, чем обычные воздуховоды вентиляции. По указанным причинам для соединения отдельных элементов системы рекомендуется применять легкосъемные фитинги, которые можно без проблем снимать и вновь устанавливать на место.

Для регуляции силы и направления воздушных потоков в системе применяются косые шиберы имеющие минимальные показатели сопротивляемости потоку воздушных масс и при этом препятствующее активному накоплению загрязнений. Регулировочные дроссельные клапаны в аспирационных системах не применяются.

При монтаже системы пристальное внимание следует уделить углу расположения воздуховодов. Расположение элементов будет зависеть от скорости воздушного потока, которая рассчитается по характеру загрязнений, которые требуется удалять из рабочего пространства. Так, например, если нужна скорость воздушного потока равная показателю в 20 м/с, то воздуховоды следует располагать под углом в шестьдесят градусов.

Если технологический процесс в рабочем помещении подразумевает образование липких загрязнений система изначально проектируется под максимальную скорость перемещения воздушных потоков по каналам.

Для облегчения очистки и технического обслуживания конструкции внутрь воздушных каналов монтируются специальные пленочные или бумажные вкладыши.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Бытовые и промышленные вентиляторы в монтаже аспирационных систем применять нельзя, даже если эти устройства имеют значительные показатели мощности. Для качественного процесса аспирации нужны агрегаты износостойкие, способные выдерживать максимальные эксплуатационные нагрузки и работать в бесперебойном режиме.

Параметр мощности также является значимым для вентиляторов, которые будут задействоваться в аспирационной системе. В противном случае она может оказаться малоэффективной и при ее работе могут наблюдаться значительные потери воздуха. Важен и правильный подбор засасывающего воздушные массы агрегата. При выборе этой конструкции обязательно берутся в расчет все особенности производственного процесса.

Фильтры подбираются по характеру загрязнений. Для тяжелых и грубых пылевых частиц применяются пылевые мешки, камеры, газоходы и циклоны. Для более тщательной очистки воздушных масс задействуются скрубберы, капитальную очистку воздуха можно наладить установкой электрофильтров, фильтров рукавного типа.

Причины, по которым в работе системы могут возникнуть проблемы

После монтажа и запуска аспирационной системы рекомендуется время от времени делать заборы воздушных масс и проводить их исследование на концентрацию взвесей и примесей и качество очистки. Нередки случаи, когда система функционирует в полную силу, но качество аспирации воздушных масс низкое, а концентрация вредных веществ в воздухе остается высокой. Подобное неприятное явление может объясняться разными причинами, в числе которых:

• Сильное засорение воздушных каналов, во внутреннем пространстве которых могли скопиться сор и пыль;
• Недостаточная мощность вытяжного вентилятора;
• Расход воздуха в больших объемах;
• Недостаточный приток свежих воздушных масс в помещении.

Если во внутреннем пространстве загрязнения скапливаются быстро и в больших количествах – это может указывать на ошибку в проектировании системы, а именно на неправильный расчет скорости перемещения воздушных потоков по воздуховодам. Другая причина подобного явления – ошибки в конструктивном устройстве системы. Они могут выражаться в присутствии значительного числа поворотов, ответвлений, участков с недостаточным углом наклона, недостаточное количество лючков для прочистки системы.

Ошибки проектирования и монтажа системы могут привести и к существенным потерям воздуха, из-за которых процесс аспирации начинает проходить с низкой эффективностью. Значимые воздухопотери могут наблюдаться также при сбоях в работе фильтрующих элементов. Процент возможных потерь воздуха по указанным причинам должен изначально закладываться в расчет аспирации при проектировании.

Если проблем с объемом воздуха нет, но аспирация все равно не работает с нужным уровнем производительности, то стоит пересмотреть проектирование засасывающего элемента системы и возможно изменить его расположение. Элемент должен быть установлен таким образом, чтобы при его работе осуществлялся максимальный забор загрязненных воздушных масс и не происходило их распространение по всему воздушному пространству помещения. Напоминаем, что устройство важно разместить так, чтобы оно не мешало осуществлению трудовой деятельности и не препятствовало свободному перемещению персонала по рабочему пространству.

Если в рабочее пространство не поступает нужного объема свежих и чистых воздушных масс, то аспирация не будет работать должным образом. Для эффективного и правильного воздухообмена следует смонтировать в помещении высокоэффективную приточную вентиляцию с рекуператором. Необходимости в оснащении системы рекуператором не возникает при создании приточной вентсистемы в помещениях, где постоянно наблюдаются высокие температуры.

Как видите, проектирование и монтаж аспирационных систем – действительно сложная и специфичная задача, в которой желательно не допускать неточных расчетов и ошибок в подборе оборудования. По этим причинам рекомендуется доверить разработку проекта и монтаж оборудования профессионалам, имеющим нужные опыт и знания в вопросе оборудования эффективной аспирации на производстве. Особенно актуален и важен профессиональный подход при проектировании стационарных аспирационных систем для крупных предприятий, имеющих большие производственные площади. Только такой поход позволит получить качественную и эффективную аспирацию.

Промышленные системы аспирации и вентиляции на производстве, устройство и виды

Аспирация воздуха на производстве — важная составляющая технологических операций, связанных с выделением пыли, опилок, стружки других мелких частиц или газов, загрязняющих окружающую и рабочую среду. Ее необходимость обусловлена требованиями по соблюдению санитарных норм чистоты воздуха, обеспечению безопасных и комфортных условий работы. Современные аспирационные системы способны эффективно улавливать различные примеси в виде твердых частиц, стружки, волокон, пылевых выбросов, других видов сухих загрязнений воздуха.

Системы вентиляции и аспирации

Промышленная аспирация — засасывание в воздуховоды пыли путем создания возле станков или других источников загрязнений пониженного давления. По принципу действия такая схема напоминает вентиляционные вытяжки. Отличие аспирации от вентиляционных систем в том, что аспирационные системы работают преимущественно на удаление пылевых частиц, используя воздух как носитель сухих загрязнений. Несмотря на некоторые отличия в терминологии данные тесно связаны.

Типовая система вентиляции и аспирации состоит из следующих компонентов:

• вентилятор — создает вакуум (отрицательное давление);
• устройство очистки — фильтры (циклоны, скрубберы, рукавные и картриджные фильтры и др.);
• воздуховоды — вентиляционные каналы для управления потоками воздуха;
• пылесборники или накопители — стационарные или встроенные контейнеры (емкости) для сбора твердых примесей.

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, производство и изготовление систем аспирации это процесс, требующий огромного опыта в инжиниринге и проектировании.

Аспирационные устройства, аспирационные системы и установки. Их типы

На производстве используются следующие типы аспирационных устройств:

Мобильные

Автономные аспирационные установки для работы на небольших участках. Применяются на объектах с небольшими объемами аспирации в пределах 15–20 тысяч м3/час. Устанавливаются в собранном виде непосредственно возле источника пыли. Могут подключаться к магистральной системе. Конструкция аспирационной системы подобного типа включает вентилятор, фильтрующие элементы, контейнер для сбора отходов, блок управления. Можно купить мобильные станции как относительно небольшой мощности, так и большие по производительности установки, которые будут оснащены собственными вытяжными устройствами.

Преимущества:

• автономность;
• цена;
• возможность смены расположения без конструктивных изменений;
• работа без предварительного проектирования или других подготовительных операций.

Недостатки:

• низкая адаптация к конкретным технологическим операциям;
• необходимость отключения для ручной разгрузки контейнера с пылью;
• требуется выделение площади в цехе или мастерской для размещения самой установки;
• не высокая эффективность.

Стационарные

По сравнению с мобильными аналогами цена стационарных систем выше из-за сложности конструкции, трудоемкого монтажа. Однако стоимость комплекса быстро окупается благодаря повышенной эффективности. Каждая промышленная установка проектируется под конкретное производство, поскольку аспирация станков и другого технологического оборудования требует тщательного предпроектного анализа. При этом учитывается много факторов: габариты помещения, специфика технологических операций, тип пыли, требуемая степень очистки и другие.

В типовом варианте стационарная аспирационная система представляет собой комплекс оборудования с одним или несколькими локальными точками забора загрязненного воздуха, комплектом разветвленных воздуховодов, аспирационной установкой в виде циклона, рукавного фильтра или мокрого пылеуловителя и тягодутьевыми вентиляторами.

Преимущества:

• высокая производительность;
• высокая степень очистки аспирационного воздуха;
• полная автоматизация и интеграция в АСУ ТП завода.

Недостатки:

• цена;
• необходимость предварительного проектирования, трудоемкий монтаж;
• требуется регулярное обслуживание;
• невозможно перемещать без конструктивного вмешательства и демонтажа.

Вы можете заказать у нас аспирационные установки по самой выгодной цене.

Аспирация станков

Для небольшого производства, где текущая аспирация пыли не превышает 10 тысяч м3/час, чаще используются мобильные системы. Рукавные фильтры, картриджные и кассетные фильтры, электростатические фильтры устанавливаются непосредственно рядом со станками.

Средние, крупные предприятия предпочитают проектирование централизованных систем стационарного типа с выносом аспирационного блока и фильтрующей установки за пределы мастерской или цеха. Выгрузка уловленной пыли из контейнеров-пылесборников производится автоматизировано.

Проект схемы промышленной вентиляции и аспирации станоков разрабатывается с учетом следующих факторов:

• расположение, количество, тип станков и аспирируемого оборудования (аспирационной установки);
• особенности технологических операций — вид, объемы отходов;
• требуемая степень очистки;
• конструктивные особенности помещения;
• необходимая мощность;
• пожелания, требования заказчика.

Аспирация пыли

Наиболее эффективным способом улавливания твердых пылевых частиц из воздуха является фильтрация посредством пропускания загрязненного воздуха через тканый или нетканый материал. Взвешенные частицы в потоке воздуха, проходя через аспирационную установку, задерживаются в порах материала. Однако это происходит, если сечение пылинок больше диаметра пустот. Промышленные аспирационные фильтра представляют собой механические пылеуловители. Наиболее часто в данных установках применяются фильтровальные элементы рукавного или карманного типа, а так же кассеты или картриджи.

При выборе фильтров необходимо учитывать не только тип пыли (древесная стружка, металлическая крошка, цементная пыль, др.), но и ее концентрацию, химический состав, неоднородность, взрывоопасность, агрессивность. Эффективность фильтрации в условиях конкретного производства определяется правильным выбором конструкции фильтра и вида фильтрующего материала.

Наибольшее распространение получили пылеуловители рукавного типа на основе нетканых (иглопробивных) материалов из полиэстера, мета-арамида, стекловолокна, полипропилена. Аспирация пыли в данном случае достигает степень очистки до 99%, а рукавные фильтры имеют высокую надежность и простоту конструкции.

Особенности проектирования промышленной аспирации

Разработка проекта промышленной аспирации предполагает широкий комплекс работ. В их числе предварительная экспертиза конструкций здания, действующих систем кондиционирования и вентиляции, оценка состава воздуха и примесей, расчет длины и сечения воздуховодов, подбор пылеулавливающего и тягодутьевого оборудования.
Эффективность проектируемого комплекса значительно зависит от верного выбора апирационных устройств. При разработке проекта важно правильно рассчитать площадь фильтрующей поверхности пылеуловителя для соблюдения скорости фильтрации и эффективного улавливания пыли, будь то аспирация цеха, аспирация бокса или аспирация завода.

Снижение затрат на установку и эксплуатацию промышленных аспирационных комплексов достигается несколькими путями:

• грамотные расчеты с учетом требуемой производительности;
• правильный выбор типа, мощности оборудования;
• квалифицированный монтаж без ошибок, согласно проектной документации;
• соблюдение правил эксплуатации, указаний по безопасности;
• своевременное обслуживание с регулярной заменой поврежденных или устаревших компонентов.

Система промышленной аспирации — лучший способ обеспечения безопасных и комфортных условий работы путем эффективной очистки воздуха в цехе и других производственных помещениях. При отсутствии ошибок в проектировании и при правильном монтаже расходы на ее покупку и обслуживание быстро окупаются увеличением производительности и эффективности предприятия.

В нашей компании вы можете купить современные и эффективные системы аспирации, аспирационные установки и другое аспирационное оборудование. Для подбора оборудования обращайтесь к менеджерам отдела продаж.

Видео. Очистка воздуха от угольной пыли

Системы аспирации воздуха на производстве — что это такое?

Компания «Акрукс-Про» осуществляет проектирование и монтаж систем аспирации воздуха для промышленных предприятий любых отраслей. Мы имеем большой опыт реализации крупных проектов любого уровня сложности. Благодаря квалификации наших специалистов, использованию передового оборудования и комплектующих мы обеспечиваем изготовление аспирационных систем, рассчитанных на многолетнюю службу с сохранением высоких показателей эффективности.

Назначение и необходимость аспирации

Аспирация представляет собой процесс удаление из воздуха в помещении пыли, волокон, тумана и других взвесей. Она должна выполняться на производственных объектах предприятий таких отраслей, как:

• деревообрабатывающее производство;
• целлюлозно-бумажная промышленность;
• дробильное производство;
• горно-обогатительная промышленность;
• пищевая промышленность;
• металлообработка, машиностроение;
• другие сферы производства, для которых характерно повышенное пылевыделение при протекании технологических процессов.

Монтаж систем аспирации воздуха предусматривается для производственных помещений с интенсивным пылевыделением. На таких объектах возможностей местной вытяжной вентиляции недостаточно для быстрого удаления загрязненного воздуха и его полноценной очистки.

Эффективная аспирационная система на производстве позволяет поддерживать условия труда, отвечающие нормативным требованиям, что дает эффект в снижении профзаболеваемости и несчастных случаев. Аспирация позволяет повышать уровень пожарной и взрывобезопасности многих производственных объектов. Кроме того, она создает условия для нормального протекания технологических процессов и снижения вредных выбросов в атмосферу.

Как работает аспирация

Система аспирации обеспечивает всасывание воздуха непосредственно в зоне загрязнения путем создания значительного разрежения и его фильтрацию с последующим отведением в атмосферу или возвратом в помещение. Удаление загрязненных воздушных масс обеспечивается по отдельным воздуховодам, которые проложены со значительным углом наклона. Такой способ прокладки позволяет предотвратить образование застойных зон, в которых могли бы скапливаться загрязнения.

Принцип работы установок

Аспирационная установка — это комплекс оборудования, в состав которого входят:

• устройство воздухозабора (местный отсос) — в качестве устройства воздухозабора применяются зонты, бортовые отсосы, укрытия;
• вентилятор в системе аспирации — должен обладать высокой мощностью для создания необходимого уровня разрежения;
• оборудование для фильтрации, с помощью которого осуществляется отделение загрязнений из состава воздуха — в качестве такого оборудования применяют циклоны, фильтры пылеуловители и т. д.;
• накопитель отходов — емкость, в которой загрязнения накапливаются для последующего удаления.

Система аспирации пыли работает в тесной интеграции с вентиляционной системой. Приточная вентиляция должна обеспечить достаточную подачу свежего воздуха для замещения объема отводимых загрязненных воздушных масс.

Виды систем аспирации

В зависимости от конструктивного исполнения аспирационные системы вентиляции подразделяются на два типа: моноблочные и модульные.

Моноблочная аспирационная установка

Моноблочная аспирационная установка — это агрегат, который объединяет все компоненты системы и комплектуется на заводе-изготовителе. Оборудование поставляется с заданными характеристиками, поэтому для оснащения определенного объекта необходимо подобрать модель с подходящими характеристиками. К плюсам этого вида аспирационных систем относят:

• небольшую, по сравнению с модульной установкой цену;
• простоту монтажа и подключения;
• компактные размеры;
• готовность к эксплуатации.

Обычно моноблоки — это малые аспирационные установки, рассчитанные на обслуживание производственных объектов с относительно небольшим объемом пылевыделения. Поскольку установка поставляется в готовом комплекте, бывает сложно подобрать оборудование, характеристики которого соответствуют конкретному объекту. Несоответствие характеристик может негативно сказываться на показателях эффективности оборудования.

Модульная аспирационная система

Модульная аспирационная система проектируется конкретно под определенный объект, с учетом его индивидуальных параметров:

• объема обсуживаемых помещений;
• происходящих там технологических процессов;
• качества воздушной среды, состава загрязнителей и т. д.

Благодаря этому достигается высокий уровень эффективности аспирационной системы. Она соответствует производственному объекту, на котором установлена, обеспечивает качественную очистку без перерасхода электроэнергии. Этот тип аспирационных систем подходит для средних и крупных промышленных предприятий, для которых использование моноблоков нецелесообразно. К минусам относится довольно высокий уровень капитальных расходов на проектирование и монтаж, сложность работ по внедрению и увеличенные сроки ввода в эксплуатацию.

Кроме того, системы аспирации воздуха классифицируют по развиваемому вентилятором напору на следующие классы:

• низконапорные — уровень напора до 7,5 кПа;
• средненапорные — напор в диапазоне от 7,5 кПа до 30 кПа;
• высоконапорные — напор более 30 кПа.

Оборудование очистки от пыли

К ключевым элементам устройства системы аспирации можно отнести оборудование для очистки отводимых воздушных масс от пыли. Оно должно обеспечивать достаточную степень очистки воздуха от загрязняющих компонентов, характерных для этого производственного помещения. От характеристик этих устройств зависит соответствие аспирационной системы экологическим нормам, а также возможность использования замкнутого цикла с возвратом очищенного воздуха в помещение.

Самыме распространенныме виды оборудования воздухоочистки:

• циклоны;
• гравитационные фильтры-пылеуловители;
• рукавные фильтры-пылеуловители.

Циклоны

Циклон — самый старый и очень распространенный тип устройств очистки воздуха. Воздух подается в циклон вентилятором и, проходя через такую установку, за счет ее внутренней формы закручивается в вихревые потоки вокруг оси аппарата. В результате действия центробежных сил более тяжелые, по сравнению с воздухом, частицы загрязнителей осаждаются на стенках циклона и под действием вторичного потока отправляются в пылеуловитель. Эти аппараты обладают достаточной степенью эффективности очистки. Они надежны, отличаются неприхотливостью и простотой в техобслуживании.

Циклон обеспечивает очистку воздушных масс от пыли различного состава и других твердых взвесей фракции от 5 мкм. Если в составе воздуха присутствует мелкодисперсная пыль, то такой аппарат не сможет обеспечить достаточно эффективную очистку. Недостатком циклона можно назвать и высокий уровень аэродинамического сопротивления, что повышает требуемую мощность вентилятора.

Гравитационные фильтры-пылеуловители

Гравитационный пылеуловитель предусматривает осаждение пыли из воздушных потоков, которые проходят в корпусе аппарата в горизонтальном направлении. Осаждение происходит под действием силы тяжести загрязняющих частиц, которые скапливаются в бункере. Часто внутренняя камера аппарата разделена на несколько отсеков, что повышает эффективность очистки.

Фильтры гравитационного типа очищают воздух только от крупнодисперсных частиц пыли. Кроме того, существуют ограничения по составу загрязняющих примесей, поскольку возможно осаждение только достаточно тяжелых частиц. Фильтры этого типа отличаются небольшой эффективностью, поэтому часто они применяются для грубой первичной очистки воздуха.

Рукавные фильтры-пылеуловители

Рукавный фильтр-пылеуловитель — оборудование для системы аспирации высокой производительности. Он позволяет очищать значительные объемы воздуха в единицу времени. При этом такие аппараты справляются с отделением загрязнений самого разного состава.

В корпусе аппарата находятся каналы, через которые подается загрязненный воздух. Внутри каналов проложены рукава очистки из специальной ткани или нетканого материала, которые выполняют функцию элементов очистки. Воздух проходит через материал рукава, а частицы пыли и других загрязнителей задерживаются в нем. Периодически выполняется очистка рукавов специальными методами, в результате чего пыль оседает в бункере. Благодаря этому восстанавливается пропускная способность оборудования.

Эффективность очистки рукавных фильтров может достигать 99,9% даже при самом сложном составе загрязняющих примесей, включая частицы мелких фракций, липкие и влажные загрязнители. С другой стороны, это самые дорогие и сложные в обслуживании аппараты.

Проектирование системы аспирации

Эффективность работы системы аспирации воздуха на производстве зависит от профессионального проектирования. При разработке проекта определяются требуемые характеристики оборудования, определяется конфигурация системы, подбирается оборудование.

Проектирование аспирационной системы осуществляется на основе предварительного обследования объекта, изучения технологических процессов, которые протекают на производстве. Это позволяет получить необходимый объем информации для составления ТЗ на проект. К числу важных параметров относится объем выделяемых в воздух загрязнений и состав загрязнителей, требуемый воздухообмен, характеристики имеющейся или проектируемой вентиляционной системы, температурные и другие условия в производственном помещении.

На основании полученных данных проводится расчет требуемой производительности основных элементов системы — вентилятора, оборудования для очистки воздуха. При расчете мощности вентилятора обязательно закладываются потери напора в воздуховодной сети. Их величина может составлять от 15 до 30% в зависимости от протяженности, типа воздуховодов, конфигурации сети, а также от качества герметизации при монтаже. Расчет производительности вентилятора без учета потерь напора — распространенная ошибка. Она приводит к тому, что мощность установленной системы оказывается недостаточной для полноценного отведения.

При проектировании определяется оптимальный тип аспирационной установки для конкретного предприятия. Моноблочные системы применяют, если характеристики какой-либо модели такой установки подходят для обеспечения потребностей производственного объекта в отведении загрязненного воздуха. Устройство аспирационной системы модульного типа предусматривается при невозможности оснащения объекта моноблочной установкой. В этом случае отдельно рассчитываются требуемые характеристики каждого модуля. После этого производится подбор оборудования, разрабатывается схема компоновки и техническое описание аспирационной системы.

Также на стадии проектирования разрабатывается схема аспирационных воздуховодов. Определяется оптимальный маршрут их прокладки, рассчитывается угол наклона, тип применяемых воздухозаборных устройств и их размещение на объекте.

Монтаж системы аспирации

После утверждения разработанного проекта системы аспирации осуществляется подбор и поставка оборудования и комплектующих для ее монтажа. Оборудование устанавливается на объекте в соответствии со схемой компоновки.

Особое значение имеет правильный монтаж воздуховодов системы вентиляции и аспирации воздуха. Особенность аспирационных воздуховодов заключается в том, что они работают с повышенными нагрузками. Поэтому их изготавливают из стального листа толщиной 1,2–5 мм. Толщина стенок фасонных частей сети берется на 1 мм больше по сравнению с толщиной стенок самих воздуховодов.

Крепление воздуховодов системы аспирации разрешается проводить только на кронштейнах или цепях, использование подвесов не допускается. Интервал крепления зависит от сечения труб воздуховодов. При диаметре до 400 мм кронштейны должны устанавливаться не реже, чем через каждые 4 метра. При монтаже воздуховодов диаметром свыше 400 мм установка кронштейнов может выполняться с шагом не более 3 метров. Соблюдение этих требований позволяет обеспечивать достаточную степень жесткости линий воздуховодной сети.

Учитывая принцип работы аспирационной установки, воздуховоды должны монтироваться под уклоном, угол которого определяется скоростью перемещения воздушных масс. Например, угол до 60° предусматривается для систем, в которых воздушные массы перемещаются со скоростью около 45 м/с. При скорости воздуха в 20 м/с потребуется угол наклона воздуховодов в 60°. В свою очередь, скорость движения воздуха определяется исходя из состава загрязняющих примесей. Для удаления сухой пыли можно предусматривать небольшую скорость перемещения. Для отделения пыли, содержащей липкие и влажные частицы скорость потока должна быть максимальной.

В связи с назначением аспирационной установки, на стенках воздуховодов, даже при соблюдении требуемого угла наклона, образуются отложения, что приводит к снижению пропускной способности сети. Это снижает эффективность работы системы, повышает нагрузку на вентилятор и ускоряет его износ. Кроме того, элементы воздуховодов изнашиваются значительно быстрее, по сравнению с вентиляционными. Поэтому при монтаже необходимо предусмотреть упрощение сборки и разборки трубопровода для ремонта или очистки. Учитывая это требования, при монтаже воздуховодов целесообразно применять быстроразъемные соединения. Обычные фланцевые соединения осложняют разборку трубопровода и быстро изнашиваются при частом выполнении таких работ. Внутри воздуховодов могут размещаться специальные вкладыши из бумаги или пленки, которые упрощают очистку.

Нарушения в работе аспирации и их причины

Сбои и нарушения в работе системы аспирации воздуха обычно возникают в результате следующих причин:

• ошибок в проектировании системы;
• нарушений технологии монтажа;
• несоблюдения требований по техобслуживанию, что вызывает износ оборудование и загрязнение системы.

Одной из распространенных проблем является быстро загрязнение воздуховодов. Если их приходится чистить слишком часто, это означает, что скорость перемещения воздуха в них слишком мала. Это может быть связано с ошибками в проектировании, например, с подбором недостаточно мощного вентилятора. Также причиной может быть плохо продуманная схема сети воздуховодов. В частности, слишком быстрое засорение возможно в тех случаях, когда присутствуют участки с недостаточным уклоном трубы, имеется большое количество колен и других зон с повышенным аэродинамическим сопротивлением.

При нарушениях технологии монтажа и регламента технического обслуживания аспирационной системы, часто возникают повышенные потери напора. Причиной обычно оказывается разгерметизация воздуховодов. В результате снижается производительность системы, и она не справляется с пылеудалением. Также аналогичный эффект возникает, если для комплектации подобран вентилятор недостаточной мощности, не рассчитанный на нормальные потери напора.

Распространенная ошибка проектирования аспирации воздуха на производственных объектах заключается в ее несогласованности с вентсистемой. Например, поступление свежего воздуха в помещение может быть значительно ниже объема отводимых за то же время воздушных масс. В результате создается разрежение, что ухудшает условия труда и может способствовать росту профзаболеваний. В некоторых случаях такие условия работы негативно отражаются на технологических процессах.

Любые проблемы, которые возникают при эксплуатации аспирационного оборудования, требуют больших затрат на ремонт и восстановление. Поэтому важно доверять внедрение систем профессионалам. Компания «Акрукс-Про» выполняет весь комплекс работ — от разработки проекта до пусконаладки. Проектирование и монтаж проводятся со строгим соблюдением СНиП и ГОСТ. Внедряемые нами системы комплектуются только передовым оборудованием, рассчитанным на эффективную и долговечную работу. Благодаря этому на объектах заказчиков обеспечивается стабильное и эффективное отведение загрязненного воздуха с его полноценной очисткой. Также мы оказываем услуги по техническому обслуживанию систем аспирации, что позволяет поддерживать их характеристики на высоком уровне много лет и предотвращать неисправности.