Гвс подогрев что это такое: Что такое нагрев ГВС в квитанции ЖКХ?

Что такое нагрев ГВС в квитанции ЖКХ?

Что такое ГВС в квитанции ЖКХ, какие расходы учитывает статья, каким способом рассчитывается?

Что означает ГВС

ГВС – это горячее водоснабжение, таким образом, плательщик оплачивает услугу за получение воды определенной температуры в соответствии с установленными санитарными нормами.

Согласно Постановлению Правительства РФ № 406 от 13.05.2013 г., в состав расходов этой статьи входят 2 показателя:

• Плата за объем горячей воды, израсходованной потребителем в отчетный период;
• Плата за подогрев воды, включающая стоимость потерь тепловой энергии, расходы, связанные с транспортировкой горячей воды.

Данное разделение необходимо в связи с тем, что поставщики услуг разные. За доставку воды отвечает водоканал, а за ее подогрев теплоэнергетические компании.

Кроме платы за ГВС, израсходованную самим потребителем, в квитанции может присутствовать статья ГВС ОДН. Это означает плату за горячую воду, потраченную на общедомовые расходы. Сюда могут быть включены следующие виды расходов:

• Затраты на обогрев подъездов:
• Затраты на опрессовку системы отопления;
• Стоимость технологических проливов или сбросов воды в стояках перед отопительным сезоном.

Расходы на общедомовые нужды распределяются между всеми жильцами, согласно удельного веса общей площади квартиры к общей площади многоквартирного дома.

Как рассчитывается плата за ГВС

Начисление платы за горячую воду производится в соответствии с показаниями счетчика, которые умножаются на установленный тариф. При отсутствии прибора учета, плата рассчитывается по установленному нормативу потребления.

Плата за подогрев воды рассчитывается по следующей формуле:

Норматив расхода*тариф по подогреву воды*фактический расход воды.

Стоимость горячего водоснабжения на общедомовые нужды зависит от показаний прибора учета тепловой энергии. Учет производится по количеству тепловой энергии, которая потрачена для обогрева потребленной холодной воды. Когда в доме отсутствует общий прибор учета ГВС, жители дополнительно оплачивают 1 куб. м. воды.

Нормативы на потребление воды устанавливаются местными властями в соответствии со следующими факторами:

• Климатическая зона;
• Параметры многоквартирного дома;
• Как осуществляется доставка воды;
• Объем потерь тепловой энергии в трубопроводах;
• Наличие полотенцесушителей в квартирах;
• Стоимость расходов на доставку горячей воды и т. д.

Двухступенчатый подогрев горячей воды | Архив С.О.К. | 2012

Время прошедшее

Тогда, во времена СССР, это была удачная находка. На заре отечественной теплофикации была предложена и успешно реализована идея подогрева горячей воды в водоподогревателях двух ступеней. Сначала холодная водопроводная вода подогревалась в водоподогревателе первой ступени теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления, а потом для окончательного подогрева воды до нужной температуры использовалась сетевая вода из подающего трубопровода тепловой сети (рис. 1).

При двухступенчатом подогреве сокращался расход сетевой воды. Если бы водоподогреватель ГВС присоединялся к тепловой сети по одноступенчатой схеме, то при работе в точке излома температурного графика тепловой сети и при более высоких температурах наружного воздуха расход сетевой воды Gтс1 [т/ч], был бы равен:

где Qот — расчетная тепловая мощность системы отопления, Гкал/ч; QГВС — расчетная тепловая мощность системы ГВС, Гкал/ч; Δtтс — расчетный перепад температуры тепловой сети, °C; Δtи — перепад температуры тепловой сети [°С], в точке излома температурного графика.

При двухступенчатом подогреве при тех же условиях расход сетевой воды Gтс2 [т/ч], будет равен:

Относительное уменьшение расхода сетевой воды при двухступенчатом подогреве горячей воды выражается отношением Gтс2/Gтс1. Обозначим это отношение символом β:

где ρ = QГВС/Qот. Подставив в формулу (3) обычное для типовых жилых домов значение ρ = 0,8 и характерные для большинства тепловых сетей расчетные значения перепадов температур Δtтс = 80 °C и Δtи = 30 °C, получим β = 0,66. Таким образом, при двухступенчатом подогреве воды расход сетевой воды в эксплуатационном режиме переходного периода сокращался на 34 %.

Время настоящее

Двухступенчатый подогрев применяют и в современных тепловых пунктах, оснащенных эффективными автоматическими устройствами (рис. 2).

Рисунок отображает только те устройства современного теплового пункта, которые непосредственно касаются нашего исследования, оставляя неизменными по сравнению с рис. 1 все прочие устройства. Отличительным признаком современных тепловых пунктов являются регуляторы теплового потока, устанавливаемые на системах отопления и горячего водоснабжения. При уменьшении расхода теплоносителя в результате частичного закрытия регулирующего клапана 9 тепловая мощность системы отопления и водоподогревателя 5 первой ступени уменьшится, и для обеспечения потребителей горячей водой с заданной температурой и в нужном объeме потребуется увеличить тепловую мощность водоподогревателя 6.

Посмотрим теперь, как обстоит дело с сетевыми расходами в современном тепловом пункте.

Если бы водоподогреватель ГВС присоединялся к тепловой сети по одноступенчатой схеме, то при работе в точке излома температурного графика тепловой сети и при более высоких температурах наружного воздуха расход сетевой воды Gтс1а [т/ч], в автоматизированном тепловом пункте был бы равен

где α — коэффициент, учитывающий уменьшение тепловой мощности системы отопления в результате погодного регулирования, а остальные параметры — те же, что и в формуле (1). При двухступенчатом подогреве при тех же условиях расход сетевой воды Gтс2а [т/ч], будет равен:

Относительное уменьшение расхода сетевой воды при двухступенчатом подогреве горячей воды выражается следующим отношением:

где ρ = QГВС/Qот. Подставив в формулу (6) обычное для жилых домов значение ρ = 0,8 и характерные для большинства тепловых сетей расчетные значения перепадов температур Δtтс = 80 °С и Δtи = 30 °С, получим:

При полностью открытом регулирующем клапане 9 α = 1 и βa = 0,66, что соответствует значению, вычисленному ранее при отсутствии регулирования. При полностью отключенном отоплении α = 0 и βa = 1,0, т.е. расход сетевой воды в этом режиме при двухступенчатом и одноступенчатом подогреве воды будет один и тот же. Зависимость (7) близка к линейной, и может быть приближенно выражена уравнением:

Отметим, что выражение(1 – 0,5α)QГВС, стоящее в числителе второго слагаемого в скобках формулы (5), представляет собою тепловую мощность водоподогревателя второй ступени. Величина этого слагаемого увеличивается по мере уменьшения коэффициента α. Чем больше глубина регулирования отопительной системы, тем меньше α, и тем больший тепловой поток должен принять на себя водоподогреватель второй ступени.

Формула (5) и последующие выкладки исходят из того, что поверхность теплообмена и живое сечение контура греющей воды этого водоподогревателя достаточны для обеспечения максимальной тепловой мощности при α = 0.

Если же водоподогреватель рассчитан, как это обычно принято, на половину нагрузки горячего водоснабжения (при α = 1,0), то он не сможет пропустить через себя удвоенный поток греющего теплоносителя. Таким образом, двухступенчатый водоподогреватель горячего водоснабжения, установленный в современном тепловом пункте, проигрывает такому же водоподогревателю, установленному в прошлом, по двум показателям:

❏ применение двухступенчатого водоподогревателя создает не столь очевидный положительный эффект, связанный с уменьшением расхода сетевой воды, как это имело место в прошлом при отсутствии регуляторов теплового потока на отопительных системах;

❏ водоподогреватель второй ступени при применении регулятора теплового потока в системе отопления должен рассчитываться на полную нагрузку горячего водоснабжения.

Последний фактор не всегда учитывается проектировщиками, которые, работая в настоящем времени, иногда подбирают водоподогреватели второй ступени по методикам времени прошедшего, на половину нагрузки.

Время будущее

Казалось бы, у двухступенчатого водоподогревателя горячего водоснабжения нет будущего. Он и в прошлом был не слишком привлекателен для инвестора. Денег требовал немало, а преимущество его перед одноступенчатым водоподогревателем было довольно призрачным, и ценилось это преимущество больше теоретически, поскольку расход сетевой воды — это понятие, которое в денежные единицы конвертируется с трудом, в отличие, например, от стоимости теплопункта. А тут еще, как выяснилось в предыдущем разделе этой статьи, при обязательном теперь регулировании отопительных систем преимущества двухступенчатого подогрева становятся все менее явными, а недостатки, напротив, заметно усугубляются.

Первый шаг на пути искоренения двухступенчатого подогрева, например, на Украине уже сделан. Новые украинские нормы [1] проектирования тепловых сетей, в отличие от действовавших ранее нормативных документов, не содержат требований о применении двухступенчатых водоподогревателей в тепловых пунктах. Некоторые предприятия тепловых сетей, правда, при согласовании проектов тепловых пунктов по инерции все еще пишут замечания на технические решения, не предусматривающие применение двухступенчатых водоподогревателей, но во многих случаях такого рода замечания легко снимаются.

Не добавляет популярности двухступенчатому подогреву воды и то обстоятельство, что в Европе этот технический прием практически не применяется, а подражание Европе остается в странах СНГ правилом, которым руководствуются многие.

И европейский опыт, и реалии современных постсоветских теплопунктов, сводящие к минимуму преимущества двухступенчатых водоподогревателей, не давали бы никаких оснований для реанимации старой советской схемы, если бы наш опыт применения гидравлически устойчивого регулирования отопительных систем не создал прецедент для пересмотра наметившейся тенденции.

Рассмотрим схему теплового пункта с двухступенчатым водоподогревателем горячего водоснабжения и с системой отопления, тепловая мощность которой регулируется без изменения расхода сетевой воды (рис. 3).

Сначала напомним читателю суть гидравлически устойчивого регулирования, которому уже посвящалось публикации автора [2]. Во время морозов трехходовой клапан 9 перекрывает проход теплоносителя к теплообменнику 8. При относительно теплой погоде температура воды в обратном трубопроводе системы отопления 2 превысит заданное значение, и будет дана команда на изменение положения клапана 9. При этом часть воды из подающего трубопровода направится в теплообменник 8, где теплоноситель будет охлажден до необходимой температуры водой из обратного трубопровода системы отопления. В этом же теплообменнике вода из обратного трубопровода подогреется, после чего возвратится в котельную 1 с более высокой температурой, и операторы котельной будут вынуждены сократить расход топлива, чтобы температура в подающем трубопроводе тепловой сети не поднялась выше заданного уровня.

В отличие от обычного регулирования, когда расход сетевой воды, уменьшаясь на одном объекте, обычно перетекает при этом на другой, и на работе газовых горелок центральной котельной такое регулирование не отражается, система гидравлически устойчивого регулирования, установленная даже выборочно, сразу начинает экономить газ в котельной. Особенностью схемы является сохранение устойчивого гидравлического режима при регулировании, поскольку расходы воды в системе теплоснабжения, а, следовательно, и давления в ней остаются неизменными, что само по себе создает дополнительные эксплуатационные преимущества.

Понятно, что в тепловом пункте, где реализуется схема гидравлически устойчивого регулирования, сетевые расходы изменяются по другим законам, отличным от тех, которые имеют место в тепловых пунктах, где тепловой поток в системах отопления изменяется при количественном регулировании.

В автоматизированном тепловом пункте с гидравлически устойчивым регулированием при одноступенчатом водоподогревателе ГВС расход сетевой воды Gтс1аh [т/ч], в точке излома температурного графика тепловой сети и при более высоких температурах наружного воздуха этот расход был бы равен:

В этой формуле, где параметры обозначены так же, как в формуле (1), нет коэффициента α, учитывающего уменьшение тепловой мощности системы отопления в результате погодного регулирования, потому что при гидравлически устойчивом регулировании расход сетевой воды остается неизменным.

При двухступенчатом подогреве при тех же условиях расход сетевой воды Gтс2аh [т/ч], будет равен:

В формуле (10) коэффициент α, учитывающий уменьшение тепловой мощности системы отопления при регулировании, присутствует, но не в первом слагаемом, который описывает расход сетевой воды, используемой в системе отопления, а во втором, относящемся к системе ГВС.

Отсутствие коэффициента α в первом слагаемом объясняется просто. При гидравлически устойчивом регулировании расход сетевой воды постоянен. Для того, чтобы объяснить влияние коэффициента a на величину второго слагаемого, обратимся вновь к рис. 3.

Как только трехходовой клапан 9 откроет путь теплоносителю из подающего трубопровода к теплообменнику 8, температура воды в обратном трубопроводе возрастет, и это приведет к увеличению теплового потока в водоподогревателе 5 первой ступени, в котором водопроводная вода подогреется до более высокой температуры. Соответственно должен уменьшиться тепловой поток в водоподогревателе 6 второй ступени, о чем позаботится регулирующий клапан 10. Если система отопления в данный момент не регулируется (α = 0), множитель второго слагаемого 0,5(1 – α) превратится в 0,5, что отвечает условиям нерегулируемой системы с двухступенчатым водоподогревателем, как в формуле (2). Если система отопления работает условно при нулевой нагрузке (α = 1), множитель второго слагаемого превратится в 0. Это означает, что водоподогреватель второй ступени не работает, потому что всю нагрузку взял на себя водоподогреватель первой ступени.

Относительное уменьшение расхода сетевой воды при двухступенчатом подогреве горячей воды в системе с гидравлически устойчивым регулированием выражается следующим отношением:

В этой формуле α — коэффициент, учитывающий уменьшение тепловой мощности системы отопления при регулировании, а ρ = QГВС/Qот. Oстальные параметры — те же, что и в формуле (1). Подставив в формулу (11) обычное для жилых домов значение ρ = 0,8 и характерные для большинства тепловых сетей расчетные значения перепадов температур Δtтс = 80 °C и Δtи = 30 °C, получим:

Сопоставление эффективности

Эффективность применения двухступенчатого подогрева воды в тепловых пунктах, построенных в прошлом, строящихся сейчас и тех, которые, возможно, построят в будущем, можно наглядно оценить, если представить результаты выполненного исследования в графическом виде (рис. 4).

Из рисунка видно, что при количественном регулировании расхода теплоносителя, которое применяется в современных тепловых пунктах, эффект от применения двухступенчатого нагрева горячей воды минимален, а наибольший эффект от применения двухступенчатого нагрева горячей воды, связанный с уменьшением расхода сетевой воды, может быть достигнут при гидравлически устойчивом регулировании отопительных систем.

Вывод

Основной вывод состоит в том, что применение двухступенчатого нагрева горячей воды в тепловых пунктах с количественным регулированием расхода теплоносителя в отопительных системах не имеет перспектив повсеместного применения в будущем из-за его низкой эффективности и необходимости применения более мощных, чем обычно, водоподогревателей второй ступени. В то же время, при гидравлически устойчивом регулировании отопительных систем двухступенчатый подогрев горячей воды, широко применявшийся прежде, создает дополнительные по сравнению с традиционной схемой эксплуатационные преимущества для теплоснабжающей организации без каких-либо дополнительных затрат на установку.

1. ДБН В.2.5–39:2008. Тепловi мережi.

2. Гершкович В.Ф. Первые шаги гидравлически устойчивого регулирования // Энергосбережение в зданиях, №3(52)/2010.

Что такое тепловая энергия на ГВС?

Что такое ГВС в квитанции?

ГВС – такое обозначение расшифровывается, как горячее водоснабжение. Его цель заключается в обеспечении квартир в многоквартирных домах и иных жилых помещений горячей водой с приемлемой температурой, но ГВС – это не сама горячая вода, а тепловая энергия, которая затрачивается на подогрев воды до приемлемой температуры.

Специалисты разделяют системы горячего водоснабжения на два вида:

• Центральная система. Здесь вода нагревается на теплостанции. После этого она распределяется в квартиры многоквартирных домов.
• Автономная система. Она обычно используется в частных домах. Принцип действия такой же, как и в центральной системе, но здесь вода нагревается в котле или бойлере и используется только для нужд одного конкретного помещения.

Обе системы имеют одну цель – обеспечить владельцев жилого помещения горячей водой. В многоквартирных домах обычно используется центральная система, но многие пользователи устанавливают бойлер на случае, если горячую воду отключат, как это ни раз бывало на практике. Автономная система устанавливается там, где нет возможности подключиться к центральному водоснабжению. За ГВС платят только те потребители, которые пользуются центральной системой отопления. Пользователи автономного контура оплачивают коммунальные ресурсы, которые затрачиваются для нагревания теплоносителя – газ или электроэнергия.

Важно! Еще одна в графа в квитанции, связанная с ГВС – это ГВС на ОДН. Расшифровка ОДН – общедомовые нужды. Значит, графа ГВС на ОДН – это расходование энергии на подогрев воды, используемой на общие нужды всех жильцов многоквартирного дома.

К ним относятся:

• технические работы, которые выполняются перед сезоном отопления;
• опрессовка системы отопления, проводимая после ремонта;
• ремонтные работы;
• отопление мест общего пользования.

2-х компонентный тариф на Горячую Воду для потребителей по ул. 1-я Лесная д. 4

Основные расчеты и применяемые формулы Уважаемые Абоненты! Для более глубокого изучения всех особенностей при расчетах стоимости коммунальных услуг Вам необходимо обратиться к соответствующим нормативным актам: Жилищный кодекс РФ, Водный кодекс РФ, Правила предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов, утвержденные постановлением Правительства РФ от T – тариф на данный вид услуги, для воды – цена за 1 м3.

Холодное водоснабжение 1. Если жилое помещение оборудовано индивидуальными приборами учета ИПУ холодной воды, то объем услуги за расчетный период вычисляется исходя из показаний приборов учета, при условии их своевременной передачи в расчетный центр.

На нагрев воды затрачивается тепловая энергия, которая измеряется в гигакалориях Гкал. Утверждается, как и другие нормативы коммунальных услуг. Утверждается Мособлкомцен для каждого поставщика. Старая Купавна, ул. Матросова , дом 14 Дом имеет централизованную систему горячего водоснабжения закрытая система Житель, имеющий индивидуальные приборы учета потребил за расчетный месяц 3 куб.

Хвс для гвс что это

Основное преимущество системы прямоточного водоснабжения по сравнению с системой оборотного водоснабжения – ее простота. В ней отсутствуют охладители воды, насосные станции оборотной воды, дополнительные сети труб и другие сооружения. Если нет необходимости в очистке производственно отработавшей воды, то вся ХВС будет состоять из насосной станции и системы подающих и отводящих трубопроводов. Преимущество системы оборотного водоснабжения состоит в том, что из источника подается значительно меньшее количество воды, чем при прямоточной системе это количество воды должно лишь компенсировать ее потери от испарения и уноса капель ветром из охладителей и расход воды на продувку ХВС, которое зависит от качества добавляемой воды и способа ее обработки. Как правило, количество добавляемой воды в систему не превышает 5% расхода оборотной воды. При оборотном водоснабжении диаметр водоводов, а следовательно и их стоимость, значительно уменьшаются, снижаются размеры и стоимость водозаборных сооружений и насосных станций первого подъема, расход энергии, необходимой для подачи воды на территорию предприятия, появляется возможность использовать для производственного водоснабжения источники с небольшим дебитом воды, заметно уменьшается стоимость очистных сооружений для добавочной воды. При оборотной системе в водоем сбрасывается гораздо меньше отработавшей воды, чем при прямоточной. В связи с этим облегчается задача охраны водоемов от загрязнения сточными водами, уменьшаются размеры и стоимость очистных сооружений и трубопроводов, отводящих отработавшую и очищенную воду.

Правомерна ли оплата подогрева воды по квитанции в 2020 году

Если водонагреватель выйдет из строя, счет за горячую воду не увеличится. В этом случае уполномоченные сотрудники управляющей организации обязаны отремонтировать оборудование в срочном порядке. Но поскольку ремонт требует оплаты, данную сумму все же должны оплатить жильцы. Несмотря на то что счет за подогрев останется тем же, будет увеличена сумма оплаты за ремонт и содержание имущества. Это объясняется тем, что водонагревательные приборы являются частью имущества владельцев жилья.

Как правило, количество необходимой тепловой энергии определяется на основании общедомовых значений, которые показывают счетчики горячей воды и затраченной тепловой энергии. Использованное количество энергии в каждом помещении рассчитывается методом умножения использованного объема воды (определяется по счетчику) на удельный расход тепловой энергии. Объем энергии умножается на тариф. Полученное в результате значения и есть суммой, необходимой для оплаты того, что в квитанции прописано как «подогрев воды».

Нормативная база и определения

Горячая вода, централизованно подаваемая потребителям, в соответствии с положениями Постановления Правительства РФ № 354 от 06. 05.2011г., является одним из коммунальных ресурсов. Коммунальная услуга – это предоставление ресурса потребителю исполнителем (поставщиком) услуги.

То есть, в случае с ГВС коммунальной услугой является поставка горячей воды требуемых параметров в квартиры многоквартирных домов, комнаты общежитий, предприятия и общественные здания (больницы, прачечные, детские сады и др.).

Услуги по поставке горячей воды жителям оказывает теплосеть, в ее же обязанностях осуществление централизованного отопления жилых и общественных зданий.

как рассчитывается плата за горячее водоснабжение и водоотведение в Дубне?

МосОблЕИРЦ извещает жителей Дубны, получивших квитанции за февраль 2021 года с коммунальными услугами «горячее водоснабжение», «холодное водоснабжение» и «водоотведение», что услуга «горячее водоснабжение» рассчитывается по двухкомпонентному тарифу и учитывает стоимость двух ресурсов: носителя (воды) и тепловой энергии, затраченной на подогрев

В платежном документе начисления за горячее водоснабжение отражаются в двух строках: «носитель» и «тепловая энергия». Такой порядок определен Правилами предоставления коммунальных услуг.

«Горячее водоснабжение (носитель)». Носителем является холодная вода. Тариф на услугу «горячее водоснабжение (носитель)» совпадает с тарифом на услугу «холодное водоснабжение».

«Горячее водоснабжение (энергия)». На нагрев воды затрачивается тепловая энергия, которая измеряется в гигакалориях (Гкал). Количество потребленной на нагрев энергии рассчитывается по формуле: Q = V гвс/н * q, где Q — энергия, потребленная на нагрев; V гвс/н — объем холодной воды, потребленной за расчетный период для целей горячего водоснабжения; q — удельный расход тепловой энергии, показывающий, сколько затрачено на нагрев 1 м3 воды.

Стоимость услуги рассчитывается по формуле: P = Q * T, где P — стоимость услуги; Q — тепловая энергия, потребленная на нагрев холодной воды; T — тариф на компоненту услуги «горячее водоснабжение (энергия)». Тариф утверждается Комитетом по ценам и тарифам Московской области для каждого поставщика.

Размер платы за водоотведение. В жилых помещениях, оборудованных индивидуальными приборами учета, объем услуги определяется по формуле P = V * T, где V –объем потребленной воды за расчетный период, определенный по показаниям прибора учета, T- тариф на водоотведение, установленный в соответствии с законодательством.

В квитанциях за февраль 2021 произведен расчет услуги за февраль по показаниям с января по февраль. В случае отсутствия приборов учета расчет производится по утвержденному нормативу, количеству проживающих и тарифу.

Для того, чтобы плата за услуги рассчитывалась в соответствии с фактическим объемом потребления, рекомендуем жителям ежемесячно, в период с 15 по 25 число, передавать показания приборов учета холодной и горячей воды.  В случае наличия в квартире нескольких счетчиков горячей и холодной воды их показания не суммируются, показания каждого прибора учета передаются отдельно.  

Передать показания можно в личном кабинете на сайте МосОблЕИРЦ или в мобильном приложении «МосОблЕИРЦ Онлайн», через ящики в клиентских офисах МосОблЕИРЦ, расположенных по адресам г. Дубна, ул. Понтекорво, д.8, ул. Макаренко, д.21А или по телефонам контактного центра +74962451599, +74994440100 ежедневно с 8:00 до 22:00.

Служба корпоративных коммуникаций МосОблЕИРЦ

Источник: http://indubnacity.ru/novosti/gorodskaya_sreda/mosobleirc-kak-rasschityvaetsya-plata-za-goryachee-vodosnabzhenie-i-vodootvedenie-v-dubne

Водонагреватели с тепловым насосом | Министерство энергетики

Водонагреватели с тепловым насосом используют электричество для перемещения тепла из одного места в другое вместо непосредственного производства тепла. Следовательно, они могут быть в два-три раза более энергоэффективными, чем обычные электрические водонагреватели сопротивления. Для перемещения тепла тепловые насосы работают как холодильник наоборот.

В то время как холодильник извлекает тепло из коробки и отправляет его в окружающее помещение, автономный воздушный тепловой насос  водяной нагреватель извлекает тепло из окружающего воздуха и передает его — при более высокой температуре — теплу. вода в накопительном баке.Вы можете приобрести автономную систему нагрева воды с тепловым насосом в виде интегрированного блока со встроенным баком-аккумулятором воды и резервными нагревательными элементами сопротивления. Вы также можете модернизировать тепловой насос для работы с существующим обычным накопительным водонагревателем.

Водонагреватели с тепловым насосом необходимо устанавливать в местах, где круглый год сохраняется температура от 40º до 90ºF (4,4º–32,2ºC), а объем воздушного пространства вокруг водонагревателя составляет не менее 1000 кубических футов (28,3 кубических метра). Воздух, проходящий через испаритель, может выбрасываться в помещение или на улицу.

Водонагреватели с тепловым насосом не будут эффективно работать в холодном помещении, поскольку они, как правило, охлаждают помещение, в котором находятся.  Установка их в помещении с избыточным теплом, например в котельной, повысит их эффективность.

Вы также можете установить систему воздушного теплового насоса, которая сочетает в себе нагрев, охлаждение и нагрев воды. Эти комбинированные системы забирают тепло в помещение из наружного воздуха зимой и из внутреннего воздуха летом. Поскольку они удаляют тепло из воздуха, любой тип системы теплового насоса с воздушным источником работает более эффективно в теплом климате.

Домовладельцы в первую очередь устанавливают геотермальные тепловые насосы, – которые извлекают тепло из земли зимой и из воздуха в помещении летом – для обогрева и охлаждения своих домов. Для нагрева воды можно добавить пароохладитель к системе геотермального теплового насоса. Пароохладитель — это небольшой вспомогательный теплообменник, который использует перегретые газы из компрессора теплового насоса для нагрева воды. Затем эта горячая вода циркулирует по трубе в бак накопительного водонагревателя в доме.

Пароохладители

также доступны для безбаковых водонагревателей или водонагревателей по потребности. Летом пароохладитель использует избыточное тепло, которое иначе ушло бы в землю. При частой работе в летнее время геотермальный тепловой насос может обеспечить большую часть ваших потребностей в горячей воде.

Осенью, зимой и весной, когда пароохладитель не производит столько избыточного тепла, вам придется больше полагаться на водонагреватель или водонагреватель по требованию. Некоторые производители также предлагают трехфункциональные системы геотермальных тепловых насосов, которые обеспечивают отопление, охлаждение и горячее водоснабжение.Они используют отдельный теплообменник для удовлетворения всех потребностей домохозяйства в горячей воде.

Проточные водонагреватели или водонагреватели по требованию

Проточные водонагреватели, также известные как проточные или проточные водонагреватели, обеспечивают подачу горячей воды только по мере необходимости. Они не производят потерь энергии в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями, что может сэкономить деньги. Здесь вы найдете основную информацию о том, как они работают, подходит ли безбаковый водонагреватель для вашего дома и какие критерии следует использовать при выборе правильной модели. Ознакомьтесь с инфографикой Energy Saver 101: Нагрев воды, чтобы узнать, подходит ли вам проточный водонагреватель, и нашим обсуждением #AskEnergySaver о нагреве воды, чтобы получить дополнительные ответы об эффективном нагреве воды.

Как они работают

Безбаковые водонагреватели мгновенно нагревают воду без использования накопительного бака. При открытии крана горячей воды холодная вода проходит через теплообменник в агрегате, а нагревает воду либо газовая горелка, либо электрический элемент.В результате водонагреватели без резервуара обеспечивают постоянную подачу горячей воды. Вам не нужно ждать, пока накопительный бак наполнится достаточным количеством горячей воды. Однако мощность безбакового водонагревателя ограничивает скорость потока.

Как правило, безбаковые водонагреватели обеспечивают подачу горячей воды со скоростью 2–5 галлонов (7,6–15,2 литра) в минуту. Газовые проточные водонагреватели обеспечивают более высокий расход, чем электрические. Однако иногда даже самая большая модель, работающая на газе, не может обеспечить достаточное количество горячей воды для одновременного многократного использования в больших домохозяйствах.Например, принимая душ и одновременно запуская посудомоечную машину, можно довести безбаковый водонагреватель до предела. Чтобы решить эту проблему, вы можете установить два или более проточных водонагревателей. Вы также можете установить отдельные проточные водонагреватели для приборов, таких как стиральная машина или посудомоечная машина, которые потребляют много горячей воды в вашем доме. Однако дополнительные водонагреватели будут стоить дороже и могут не стоить дополнительных затрат.

Другие области применения водонагревателей по требованию включают следующее:

• Удаленные ванные комнаты или гидромассажные ванны
• Усилитель для бытовой техники, такой как посудомоечная машина или стиральная машина
• Бустер для солнечной системы нагрева воды.

Преимущества и недостатки

Для домов, которые потребляют 41 галлон или менее горячей воды в день, водонагреватели по требованию могут быть на 24–34 % более энергоэффективными, чем обычные водонагреватели с накопительным баком. Они могут быть на 8-14% более энергоэффективными для домов, которые используют много горячей воды — около 86 галлонов в день. В некоторых случаях вы можете добиться еще большей экономии энергии, если установите водонагреватель по потребности на каждом выходе горячей воды.

Первоначальная стоимость безбакового водонагревателя выше, чем у обычного накопительного водонагревателя, но безбаковые водонагреватели обычно служат дольше и имеют более низкие эксплуатационные расходы и затраты на электроэнергию, что может компенсировать их более высокую покупную цену.Срок службы большинства безбаковых водонагревателей составляет более 20 лет. У них также есть легко заменяемые детали, которые могут продлить срок их службы еще на много лет. Напротив, накопительные водонагреватели служат 10–15 лет.

Безбаковые водонагреватели позволяют избежать потерь тепла в режиме ожидания, связанных с накопительными водонагревателями. Однако, хотя газовые безрезервуарные водонагреватели, как правило, имеют более высокий расход, чем электрические, они могут тратить энергию впустую, если у них есть контрольная лампа. Иногда это может компенсировать устранение потерь энергии в режиме ожидания по сравнению с накопительным водонагревателем.В газовом накопительном водонагревателе запальник нагревает воду в баке, поэтому энергия не тратится впустую.

Стоимость эксплуатации запальника в безбаковом водонагревателе варьируется от модели к модели. Просмотрите литературу производителя, чтобы определить, сколько газа расходует запальник для модели, которую вы рассматриваете. Ищите модели, которые имеют устройство прерывистого зажигания (IID) вместо постоянной контрольной лампы. Это устройство напоминает устройство искрового зажигания на некоторых газовых печах, кухонных плитах и ​​духовках.

Выбор водонагревателя по требованию

Перед покупкой водонагревателя необходимо также учитывать следующее:

Установка и обслуживание

Правильная установка и техническое обслуживание вашего водонагревателя может оптимизировать его энергоэффективность.

Правильная установка зависит от многих факторов. Эти факторы включают тип топлива, климат, требования местных строительных норм и правил и вопросы безопасности, особенно в отношении сжигания газовых водонагревателей.Поэтому лучше всего, чтобы квалифицированный подрядчик по сантехнике и отоплению установил водонагреватель по вашему требованию. При выборе подрядчика выполните следующие действия:

• Запросить смету расходов в письменной форме
• Спросите рекомендации
• Проверьте компанию в местном Better Business Bureau
• Узнайте, получит ли компания при необходимости местное разрешение и понимает ли местные строительные нормы и правила.

Если вы решили установить водонагреватель самостоятельно, сначала проконсультируйтесь с производителем.Производители обычно имеют необходимые инструкции по установке и эксплуатации. Кроме того, обратитесь в свой город для получения информации о получении разрешения, если это необходимо, и о местных правилах установки водонагревателя.

Периодическое техническое обслуживание водонагревателя может значительно продлить срок службы водонагревателя и свести к минимуму потерю эффективности. Прочтите руководство пользователя для конкретных рекомендаций по техническому обслуживанию.

Повышение энергоэффективности

После правильной установки и обслуживания водонагревателя по требованию попробуйте дополнительные варианты энергосбережения, чтобы снизить счета за нагрев воды.Некоторые энергосберегающие устройства и системы выгоднее устанавливать вместе с водонагревателем.

Доступ к горячей воде: Практическое руководство по системам водяного отопления

Одним из положительных результатов недавнего энергетического кризиса стало развитие и совершенствование технологии использования альтернативных форм энергии. Нигде это усилие не было более очевидным, чем в более широком использовании древесины в качестве источника топлива.Многие частные дома, построенные в последние годы, предусматривают хотя бы частичное отопление дровами. Некоторые коммерческие, промышленные и сельскохозяйственные операторы, которым требуется большое количество тепла, также либо перешли на древесину, либо рассматривали ее.

Один из наиболее удобных, эффективных и экономичных способов, с помощью которых жилые, сельскохозяйственные и мелкие коммерческие пользователи могут пользоваться преимуществами энергии на базе древесины, — это использование водяной (часто называемой водяной) системы отопления. Системы горячего водоснабжения на древесном топливе особенно подходят для малых и средних предприятий.Основное преимущество этих систем заключается в том, что они обеспечивают постоянное тепло при относительно редкой подпитке. Они также безопасны и могут сжигать недорогое древесное топливо в различных формах. Хотя этой технологии не менее 200 лет, сегодня она заслуживает внимания.

Расширение биологической и сельскохозяйственной инженерии Университета штата Северная Каролина за последние годы спроектировало и испытало ряд гидравлических систем различных размеров. Планы для этих систем доступны за небольшую плату.В настоящее время в Северной Каролине действует несколько тысяч систем горячего водоснабжения, работающих на дровах. Кроме того, около 60 единиц используются для сушки табака и около 300 единиц для обогрева теплиц. Хотя многие из этих систем были построены по проверенным планам, некоторые из них — нет. Когда в системе возникают проблемы, это часто происходит из-за того, что не учитываются некоторые важные проектные или эксплуатационные требования.

Для эффективной работы важно понимать и соблюдать некоторые основные правила.Эта публикация предоставляет оператору системы водяного отопления важную базовую информацию об этом типе системы и ее эксплуатации. В первых двух разделах описывается система горячего водоснабжения и ее части, объясняются функции каждой части и приводятся простые расчеты конструкции для тех, кто хочет построить свою собственную систему. Третий раздел поможет читателю лучше понять древесное топливо, а четвертый описывает и объясняет экономические аспекты систем горячего водоснабжения.

В системе водяного отопления вода используется для хранения тепловой энергии и ее переноса от сжигаемого топлива к месту, где тепло будет использоваться.Все водогрейные (водяные) системы состоят из пяти основных частей:

• Топка , камера, в которой сжигается топливо;
• Резервуар для воды , в котором поглощается и сохраняется тепло;
• Насос и система трубопроводов для транспортировки нагретой воды;
• Теплообменник для отвода тепла там, где это необходимо;
• Система управления для управления скоростью использования тепла.

При проектировании водонагревателя на дровах важны три фактора:

1. Горение . Система должна быть спроектирована так, чтобы топливо сгорало максимально полно.
2. Теплообмен . Конструкция должна позволять как можно большему количеству выделяемого тепла попадать в воду.
3. Сохранение тепла . Система должна позволять как можно меньшему количеству тепла уходить неиспользованным.

Важнейшей частью любой системы горячего водоснабжения является топка или камера сгорания.Если он имеет неправильный размер или плохо спроектирован, пострадает производительность всей системы. Самая распространенная проблема с самодельными системами горячего водоснабжения — это плохо спроектированная топка. К сожалению, это также одна из самых сложных проблем, которую можно решить без перепроектирования и перестройки топки.

Как горит древесина

Чтобы оценить необходимость правильно спроектированной топки, необходимо понимать, как горят дрова. Горение (горение) — это процесс, при котором кислород химически соединяется с топливом, выделяя тепло. Тепло также необходимо для запуска процесса. Однако однажды начавшись, реакция может быть самоподдерживающейся.

Большинство людей знают, что для горения необходимы топливо и кислород. Однако многие не осознают, что также требуется тепло. Многие проблемы в системах водяного отопления связаны с недостаточным количеством тепла в камере сгорания.

Двумя основными компонентами древесины являются целлюлоза и лигнин. Эти два химических вещества состоят в основном из углерода, водорода и кислорода.При повышении температуры древесины некоторые из летучих веществ, содержащихся в древесине, — вода, воски и масла — начинают испаряться. При температуре около 540°F тепловая энергия вызовет разрыв атомных связей в некоторых молекулах древесины. Когда тепловая энергия разрывает связи, удерживающие вместе атомы, составляющие лигнин или целлюлозу, образуются новые соединения — соединения, изначально не встречавшиеся в древесине. Этот процесс известен как пиролиз. Эти новые соединения могут быть газами, такими как водород, окись углерода, двуокись углерода и метан, или они могут быть жидкостями и полутвердыми веществами, такими как смолы, пиролитовые кислоты и креозот. Эти жидкости в виде мелких капель и полутвердых частиц вместе с водяным паром составляют дым. Дым, который выходит из трубы (дымохода) несгоревшим, является потраченным впустую топливом.

При дальнейшем повышении температуры производство пиролитических соединений резко возрастает. При температурах от 700 до 1100°F (в зависимости от присутствующих пропорций) кислород будет объединяться с газами и смолами для производства тепла. При этом происходит самоподдерживающееся горение.

В какой-то момент во время сжигания куска дерева все смолы и газы будут удалены.То, что осталось, это в основном древесный уголь. В обиходе мы говорим, что дрова сгорели до углей. Эти угли горят медленно снаружи внутрь и почти без пламени. Количество углей или древесного угля, оставшихся после выкипания остальных частей древесины, зависит в первую очередь от породы древесины и от того, насколько быстро и при какой температуре она была сожжена. В целом, чем быстрее и горячее сгорает кусок дерева, тем меньше древесного угля остается в виде углей.

Лучше всего сжигать дрова быстро, чтобы получить от них максимум тепла.Медленный дымный огонь может растратить до трети тепловой энергии топлива. Для эффективного горения огонь должен получать достаточно кислорода. Высокая дымовая труба, механический вытяжной вентилятор или и то, и другое обычно используются для обеспечения достаточной тяги (потока воздуха в топку).

Однако существуют ограничения на то, насколько быстро дрова можно заставить гореть. Если воздух нагнетается в камеру сгорания слишком быстро, он имеет тенденцию «задувать» огонь. Результат почти такой же, как при слишком малом количестве воздуха.

Подача слишком большого количества воздуха в камеру сгорания также может привести к вздутию.Пыхтение на самом деле представляет собой серию взрывов, возникающих в результате сильного смешивания воздуха и древесных газов. Чаще всего это происходит при добавлении свежего топлива в слой очень горячих углей. Интенсивный жар от углей может отогнать большие объемы горючих газов, которые периодически воспламеняются, когда кислород становится доступным. Эти взрывы редко вызывают какие-либо повреждения системы, но возникающий в результате обратный огонь может вызвать ожоги и разлетающийся пепел.

Многие соединения образуются при сгорании древесины. Только в дыму было идентифицировано более 160 различных видов.В наибольшем объеме выделяются окись углерода, метан, метанол и водород. Хотя эти соединения будут гореть при относительно низких температурах, большинство оставшихся выделяющихся соединений, таких как дым и смола, не сгорят полностью, пока температура не превысит 1000°F. Таким образом, для полного сгорания необходима горячая топка.

В большинстве хорошо спроектированных систем горячего водоснабжения топка окружена водой. По этой причине эти системы иногда называют «водяными печами».» В этом типе топки стенки топки поглощают большую часть производимого тепла. Вода поддерживает стенки топки относительно прохладными, что приводит к хорошей теплопередаче, но не способствует хорошему сгоранию. В большинстве случаев необходимо изолировать стены и пол топки с шамотным кирпичом. Шаммоблок замедляет отвод тепла от огня и тем самым увеличивает полноту сгорания

Обычный красный строительный кирпич, особенно с отверстиями, подходит для облицовки топки так же хорошо, как и белый огнеупорный кирпич.Хотя красный кирпич не так эффективен, он стоит примерно в пять раз дешевле белого огнеупорного кирпича.

Конструкция топки

На рис. 1 показано поперечное сечение типичного водогрейного агрегата. Очень важно, чтобы камера сгорания с водяной рубашкой была построена достаточно большой. Он должен быть рассчитан не только на прием топлива, но и на то, чтобы оставить место для полного сгорания расширяющихся дымовых газов до того, как они потеряют слишком много тепла и попадут в жаровые трубы.

Одна из наиболее распространенных проблем с самодельными системами горячего водоснабжения заключается в том, что камера сгорания слишком мала для нормального сгорания. В этом случае трудно разжечь огонь; он имеет тенденцию дымить, даже когда ему дают много воздуха. Если топка уже не слишком маленькая, может помочь добавление облицовки из огнеупорного кирпича, потому что это сделает огонь более горячим. Однако иногда единственным решением является замена топки на более крупную.

Производительность системы горячего водоснабжения может быть описана двумя способами: с точки зрения ее мощности горелки или сгорания и с точки зрения ее способности аккумулировать тепло.(Последнее будет обсуждаться в другом разделе.) Мощность горелки системы определяется как наибольшее количество тепла, которое горелка может выделить из топлива за заданный период времени. Мощность горелки можно рассматривать как практический предел устойчивой производительности системы. Если вы продолжаете увеличивать скорость, с которой топливо подается в камеру сгорания, в конечном итоге будет достигнута точка, когда топливо потребляется с той же скоростью, с которой оно добавляется. В этот момент горелка работает на своей номинальной мощности.Более быстрое добавление топлива может фактически затруднить процесс горения.

С практической точки зрения мощность горелки системы определяется размером топки и тем, насколько хорошо воздух может подаваться и распределяться по топливу. В целом, вы можете рассчитывать на получение около 40 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади решетки, при условии, что глубина достаточна. Это означает, что вы можете ожидать около 800 000 БТЕ в час от топки длиной 5 футов и шириной 4 фута.

Существует более чем случайная зависимость между площадью колосника и глубиной топки.Топка должна быть максимально глубокой. Большая глубина обеспечивает большее распространение пламени и лучшее смешивание поднимающихся горячих газов для улучшения сгорания. Как правило, глубина должна быть равна или больше наименьшего размера решетки. Например, если размер решетки составляет 5 футов на 8 футов, глубина топки должна быть не менее 5 футов. В таблице 1 показано предполагаемое соотношение между объемом топки и емкостью системы. Размеры не указаны, потому что размер и форма резервуара для хранения воды, а также пространство над головой, необходимое для дымовых труб, ограничивают глубину топки. Важно помнить, что высокие узкие топки лучше, чем короткие толстые.

Выбор вытяжного вентилятора

Практические ограничения размеров топки и конструкции топки обычно делают необходимым создание тяги с помощью вентилятора. Были использованы следующие устройства и их комбинации:

• Вентилятор для нагнетания свежего воздуха под решетку;
• Баллон для нагнетания свежего воздуха в топку над решеткой;
• Вытяжной вентилятор для подачи свежего воздуха в топку и через систему.

Использование вентиляторов для нагнетания воздуха в камеру сгорания имеет то преимущество, что вентиляторы остаются чистыми и охлаждаются воздухом, который они перемещают. Недостатком является то, что дым и искры могут быть выброшены из любой щели топки, потому что давление внутри топки выше, чем снаружи.Если используется вентилятор стека, все утечки внутрь. Недостатком является то, что тепло и сажа в дымовой трубе сильно влияют на систему вентиляторов, хотя доступны вентиляторы, специально предназначенные для этой цели.

Скорострельность контролируется скоростью тяги. Вентилятор или вентиляторы с принудительной тягой должны подавать достаточное количество кислорода для максимальной ожидаемой скорости горения, но не должны подавать больше этого количества. Слишком много воздуха будет охлаждать огонь и выдувать пепел в дымовые трубы. Например, чтобы определить размер вентилятора стека, предположим, что максимальная производительность системы составляет 2 миллиона БТЕ в час.

2 000 000 БТЕ/час ÷ 6 680 БТЕ/фунт древесины = 300 фунтов древесины/ч

Для сжигания 1 фунта дерева требуется около 6 фунтов воздуха. Таким образом, потребность в воздухе составляет:

6 фунтов воздуха/фунт древесины x 300 фунтов древесины/час = 1800 фунтов воздуха/час

Один фунт воздуха эквивалентен приблизительно 13,5 кубическим футам. Таким образом, требуемый объем воздуха составляет:

1800 фунтов воздуха/час x 13,5 кубических футов/фунтов воздуха = 24 300 кубических футов воздуха/час или 405 кубических футов/мин (куб. футов/мин)

Обычно для эффективного сгорания требуется около 50% избытка воздуха.Таким образом, требуемый объем:

405 кубических футов в минуту x 1,5 = 608 кубических футов в минуту

Поскольку мы определяем объем воздуха и газов, которые должны быть перемещены дымовым вентилятором, мы должны учесть добавление продуктов сгорания и влаги древесины в дымовые газы. Для древесины 20-процентной влажности на сырую основу (w.b.) отношение объема дымовой трубы к поступающему воздуху составляет 1,16 моль дымового газа на моль свежего воздуха.

Это соотношение рассчитано для 100-процентного сгорания. Таким образом, количество уходящих продуктов сгорания составляет:

608 кубических футов в минуту входящего воздуха x 1.16 = 705 кубических футов в минуту

Наконец, громкость должна быть отрегулирована по температуре. Закон Чарльза гласит, что объем газа линейно увеличивается с его температурой. Чтобы использовать закон Чарльза, температуру по Фаренгейту необходимо преобразовать в температуру по шкале Рэнкина (R), что делается путем прибавления 460° к температуре по Фаренгейту.

При температуре входящего воздуха 510°R (50°F) и температуре дымовой трубы 760°R (300°F) скорректированный объем дымовых газов:

760/510 x 705 кубических футов в минуту = 1050 кубических футов в минуту

Таким образом, 608 кубических футов воздуха на входе соответствует общему объему 1050 кубических футов в минуту, выходящему через дымовую трубу. Подойдет типичный вентилятор, рассчитанный на подачу 1100 кубических футов в минуту при статическом давлении воды в 1 дюйм. Допущение статического давления воды в 1 дюйм было бы более чем достаточным для компенсации трения газа в системе.

Расчеты, приведенные выше, могут быть применены к широкому диапазону размеров систем. Размеры вентиляторов для различных систем приведены в таблице 2.

Двери с водяным охлаждением

Одной из наиболее часто встречающихся проблем систем водяного отопления является коробление дверок топки. Двери должны быть большими для удобной загрузки. Одна сторона подвергается сильному нагреву камеры сгорания, а другая часто окружена зимними температурами. Возникающие при этом интенсивные термические нагрузки могут деформировать двери. Хотя дверь, показанная на рис. 2, была изготовлена ​​из стали ¹ ⁄ ₂ дюймов с существенным усилением, вскоре она настолько деформировалась, что ее нельзя было закрыть.

Опыт показал, что полностью устранить эту проблему невозможно, хотя ее можно существенно уменьшить путем охлаждения дверей водой.Водяное охлаждение не только предотвращает коробление, но и позволяет рекуперировать больше тепла.

Двери с водяным охлаждением обычно имеют внутреннюю и внешнюю металлические поверхности, разделенные 2- или 3-дюймовой полостью, через которую может циркулировать вода. Часть выхода водяного циркуляционного насоса отводится через дверную полость. В полость обычно включают перегородки для обеспечения хорошей циркуляции и равномерного охлаждения.

Конструкция решетки

Для максимального удобства и эффективности необходимо предусмотреть решетку в нижней части топки.Идеальная решетка пропускает золу, но удерживает большую часть древесины и древесного угля и обеспечивает непрерывный поток воздуха через всю площадь решетки без периодического перемешивания или встряхивания. На каждые 1000 БТЕ номинальной мощности требуется не менее 5 квадратных дюймов площади решетки. Например, для системы с производительностью 200 000 БТЕ/час потребуется:

200 х 5 = 1000 квадратных дюймов

Одна тысяча квадратных дюймов равна приблизительно 7 квадратным футам. Следовательно, решетки шириной 2 фута и длиной 3 ¹ ⁄ ₂ футов будет достаточно для системы с номинальной производительностью 200 000 БТЕ/час.

Трудно разработать удовлетворительную решетку. Лучше всего подходят чугунные решетки, но их трудно найти, они дороги и имеют тенденцию со временем трескаться и выгорать. Пластина из мягкой стали толщиной от ¹ ⁄ ₂ дюймов до 1 дюйма будет деформироваться при нагревании, если она не поддерживается снизу. Однако опоры решетки затрудняют удаление золы. Использованные железнодорожные рельсы, перевернутые вверх дном, с умеренным успехом использовались для формирования решеток. Стандартные 80-фунтовые рельсы, расположенные на расстоянии от ¹ ⁄ ₂ до 1 дюйма, будут иметь длину 6 футов без опоры.Рельсы изготовлены из стали, легированной марганцем, и их трудно сваривать и резать. Однако они умеренно устойчивы к высокотемпературной эрозии и относительно недороги, если их покупать на свалке.

Скопления древесного угля во время непрерывного горения могут закупоривать решетки и препятствовать надлежащей циркуляции воздуха. Установка вентилятора высокого давления под колосниковой решеткой гарантирует поддержание минимального потока воздуха и ускорение горения угля. Остальной воздух для горения может подаваться через вентиляционное отверстие или дополнительный вентилятор над решеткой.

Рис. 1. Типичная система водяного отопления.

Рис. 2.Двери должны охлаждаться водой, чтобы предотвратить их деформацию от сильного тепла.

Наиболее заметной частью системы горячего водоснабжения является бак для воды. Стандартные баки, подходящие для систем водяного отопления, доступны в различных размерах, объемах и толщинах стенок.Подземные резервуары имеют более толстые стенки, чем надземные, что делает их гораздо более пригодными для сварки. При наличии выбора лучше использовать короткий бак большого диаметра, чем длинный и тонкий, потому что более короткий бак имеет меньшую площадь поверхности, что снижает потери тепла и затраты на изоляцию. В таблице 3 приведены размеры и объемы для широкого спектра стандартных резервуаров для хранения нефти.

Хотя лучше всего использовать новый резервуар, многие успешные системы были построены с использованием бывших в употреблении резервуаров. Резервуары для хранения использованного масла часто можно получить просто по запросу. Если вы решите попробовать подержанный бак, внимательно осмотрите его на предмет дырок или тонких мест. Также узнайте, какая жидкость хранилась в баке. Предостережение: Никогда не сваривайте и не режьте резервуар, который, как вы подозреваете, содержит любой легковоспламеняющийся материал, если он не был тщательно очищен и проветрен. Один из методов удаления остатков масла или бензина из большого резервуара состоит в том, чтобы смешать примерно 2 фунта моющего средства на тысячу галлонов емкости с достаточным количеством воды, чтобы растворить его, и залить этот раствор в резервуар.Затем полностью заполните бак водой и оставьте на несколько дней, прежде чем слить воду и приступить к работе.

Теплоемкость

Как упоминалось в предыдущем разделе, одним из показателей мощности системы является ее теплоаккумулирующая способность. Вода является одним из наименее дорогих и наиболее легко перемещаемых и контролируемых веществ. Это также один из лучших известных теплоаккумуляторов. Вода может хранить в четыре или пять раз больше тепла, чем камень, в десять раз больше, чем большинство металлов, и примерно в четыре раза больше, чем воздух на единицу веса.Его единственный недостаток заключается в том, что он не может накапливать тепло при температурах выше 212°F, если только он не находится под давлением. Это ограничивает его полезность для высокотемпературных применений. Однако для обогрева помещений в теплицах и других сельскохозяйственных, коммерческих или жилых помещениях это ограничение обычно не является проблемой.

По определению, одна британская тепловая единица (БТЕ) ​​– это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1°F. Галлон воды весит примерно 8.3 фунта, поэтому тепловая энергия, необходимая для повышения температуры галлона на 100°F, составляет:

8,3 фунта x 100°F = 830 БТЕ

Для сравнения, для повышения температуры 8,3 фунта гравия до 100°F потребуется всего около 166 БТЕ.

Как было сказано ранее, воду нельзя нагреть выше 212°F при атмосферном давлении. Эта температура определяет верхний предел количества тепла, которое может хранить вода без давления. Нижний предел определяется желаемой температурой нагрузки.Например, если в теплице должна поддерживаться температура 65°F, то эта температура является нижним пределом. Разница между верхним и нижним пределом,

212°F — 65°F = 147°F

показывает, сколько полезного тепла может удерживать данный объем воды.

На самом деле нецелесообразно снижать температуру хранения до нижнего предела. Скорость передачи тепла в нагрузку (например, от радиаторов к воздуху внутри теплицы) значительно снижается, когда температура нагретой поступающей воды приближается к температуре воздуха в нагрузке.По этой причине желательно поддерживать более низкую температуру хранения воды, по крайней мере, на 35°F выше желаемой температуры загрузки. Таким образом, в предыдущем примере нижняя предельная температура будет равна 100°F, а разница температур составит не 147°F, а

.

212°F — (65°F + 35°F) = 112°F

Поэтому диапазон температур хранения воды ограничен 112°F. Используя эту информацию в качестве ориентира, теперь мы можем определить, какая емкость хранилища необходима.

Если желаемая тепловая нагрузка определена как 200 000 БТЕ в час и желательно иметь 6 часов отопления после тушения пожара, количество воды должно быть достаточным для хранения:

200 000 БТЕ/час x 6 часов = 1 200 000 БТЕ

Для поднятия одного фунта воды на 1°F требуется 1 БТЕ.Каждый фунт воды может хранить только 112 БТЕ. Следовательно, необходимое количество воды:

1 200 000 БТЕ ÷ 112 БТЕ/фунт = 10 714 фунтов

Так как вода весит 8,3 фунта на галлон, 10 714 фунтов воды равны 1 291 галлону.

На практике максимальная температура воды редко превышает 200°F; поэтому требуется емкость для хранения чуть больше 1291 галлона.

В этих расчетах предполагается отсутствие потерь тепла из резервуара или из труб, по которым вода поступает к потребителю и от него. Эти потери могут быть значительными в зависимости от того, насколько хорошо изолирована труба, расстояния от резервуара до нагрузки и температуры наружного воздуха.

Рекомендуется установить термометр на выпускном трубопроводе бака. Это даст точную индикацию температуры воды внутри резервуара. Падение температуры воды более чем на 20 ° F в час является хорошим признаком того, что резервуар для воды слишком мал, поскольку цель системы горячего водоснабжения состоит в том, чтобы обеспечить постоянный источник тепла без необходимости постоянно разжигать огонь.

Также рекомендуется установить термометр на линиях с обеих сторон нагрузки – например, на входных и выходных линиях радиатора или группы радиаторов. Это позволяет определить не только, сколько энергии теряется между баком и нагрузкой, но и насколько эффективно радиаторы извлекают тепло из воды.

Для оптимальной конструкции системы емкость накопителя должна основываться на максимальной номинальной мощности горелки, требуемой тепловой нагрузке и желаемом максимальном интервале времени между загрузками топлива. Следующее обсуждение иллюстрирует, как взаимодействуют эти три фактора.

Предположим, как и в примере выше, требуемая средняя тепловая нагрузка составляет 200 000 БТЕ в час. Это означает, что в течение обычного часа работы требуется 200 000 БТЕ тепла. Вполне вероятно, что посреди очень холодной ночи количество требуемого тепла превысит это количество. Но для того, чтобы иметь достаточно тепла, мощность горелки должна быть как минимум равна средней нагрузке плюс потери. С практической точки зрения рекомендуется, чтобы горелка была рассчитана на полутора-двухкратную среднюю тепловую нагрузку.Большая горелка может производить тепло для хранения, а также для немедленного использования в периоды средней нагрузки.

Помимо энергии, хранящейся в горячей воде (бак-аккумулятор), в системе также возможно хранить тепловую энергию в виде несгоревшей древесины. Это называется хранением в топке. В ожидании очень холодной ночи оператор теплицы может включать систему в течение дня, чтобы постепенно поднять температуру воды до 212°F. Несмотря на то, что вода уже держит близко к максимальному количеству тепла, оператор может снова заполнить топку непосредственно перед уходом на ночь.Это дополнительное топливо добавляет энергии в систему. Горящее топливо может просто заменить уходящее тепло и, таким образом, поддерживать высокую температуру воды. Однако, если дополнительное топливо слишком быстро добавляет слишком много тепла, вода в баке закипит, и энергия будет потрачена впустую в виде пара.

Маловероятно, что система горячего водоснабжения во время фактической эксплуатации будет подвергаться очень большим колебаниям нагрузки. Другими словами, не требуется производить максимальную продукцию в один час и не производить в следующий.Скорее, постепенное увеличение и уменьшение обычно происходит в течение дня по мере изменения наружной температуры и многих других факторов. С другой стороны, тепло, поступающее в систему от огня, обычно довольно спорадическое, в зависимости от того, сколько и как часто добавляется топливо. Ценность системы горячего водоснабжения частично основана на ее способности быстро накапливать тепловую энергию, но медленно отдавать ее с контролируемой скоростью.

Если горелка вырабатывает больше тепла, чем потребляет система, избыточное тепло будет аккумулироваться при условии, что емкость аккумулирования не превышена.Превышение емкости хранения приводит к закипанию воды. Когда это происходит, избыточное тепло выходит из системы в виде пара. Энергия, необходимая для кипячения воды, просто тратится впустую. Частое кипение в системе горячего водоснабжения указывает на то, что горелка слишком велика, или слишком часто зажигается, или что теплоаккумулирующая способность системы слишком мала.

Если емкости для хранения тепла недостаточно, одним из решений является добавление еще одного бака. Тандемный резервуар обычно располагается как можно ближе к основному резервуару и соединяется впускной и выпускной трубой и насосом (рис. 3).Таким образом, емкость хранилища может быть легко увеличена без нарушения остальной части системы. Между двумя баками всегда должна непрерывно качать воду для равномерного распределения тепла. Это можно сделать, добавив дополнительный насос или используя часть потока от существующего насоса, если он имеет избыточную мощность.

Системы горячего водоснабжения не являются паровыми системами; то есть в системе никогда не бывает другого давления, кроме давления, создаваемого насосами. Резервуар для горячей воды должен иметь вентиляцию, чтобы предотвратить повышение давления, когда вода нагревается и расширяется или превращается в пар.Невентилируемый резервуар для хранения чрезвычайно опасен . В верхней части бака требуется как минимум два вентиляционных отверстия. Еще лучше, если люк, который обычно прорезают в верхней части резервуара во время строительства, можно оставить открытым, но прикрыть его куском листового металла.

Изоляция

Необходимо изолировать бак и все трубы, чтобы предотвратить утечку тепла. Для наружных резервуаров подходит напыляемая полиуретановая изоляция, особенно если она окрашена и защищена от прямого воздействия огня и солнечных лучей. Покрытие толщиной 1 дюйм, дающее рейтинг изоляции R-7, стоит около 1 доллара за квадратный фут. Например, для резервуара на 2000 галлонов диаметром 64 дюйма и длиной 12 футов изоляция будет стоить примерно 250 долларов. В таблице 4 приведены расчетные изоляционные свойства полиуретана различной толщины на резервуарах.

Таблица 4. Эффективность трех толщин изоляции на большом баке горячей воды.

Толщина изоляции (дюймы)	Значение «R»	Тепловые потери (БТЕ/ч) 1	Ежемесячная стоимость потерянной энергии 2	Стоимость изоляции 3
0.0	0,5	200 000	384,00 $	$0
0,5	4,0	25 000	48. 00	500
1,0	7,5	13 300	25,54	1000
2,0	14,5	6 900	13.25	2000
Примечание. Данные в этой таблице основаны на емкости резервуара 15 000 галлонов и площади поверхности 1 000 квадратных футов. 1 При условии разницы температур воды и окружающей среды в 100°F. 2 Предположим, что древесина стоит 40 долларов за шнур. 3 Предполагая, что прикладная стоимость составляет 1 доллар США за квадратный фут за дюйм толщины.

Эта таблица показывает, что стоимость применения минимального количества изоляции может быть легко оправдана экономией затрат на электроэнергию.Однако дополнительные затраты на изоляцию толщиной более ¹ ⁄ ₂ дюймов трудно оправдать.

Одним из вариантов является размещение системы под односкатной крышей, где ее можно изолировать относительно недорогими стекловолоконными плитами. Стекловолокно, которое может иметь подложку из алюминиевой фольги, можно удерживать на месте с помощью проволочной сетки с крупными ячейками. Стоимость навеса, изоляции, пленки, проволоки и рабочей силы может быть больше, чем у напыляемой полиуретановой изоляции, но этот тип изоляции, вероятно, прослужит намного дольше и даст лучшее значение R.

Защита от ржавчины

Рекомендуется использовать некоторые меры по предотвращению ржавчины для защиты внутренней части бака и труб от коррозии. Существует ряд коммерческих химикатов, предназначенных для использования в основном в высокотемпературных котлах. Некоторые из них было бы довольно дорого приобрести в количестве, необходимом для защиты системы горячего водоснабжения среднего размера.

Один из методов, который оказался подходящим для систем горячего водоснабжения, заключается в добавлении некоторых относительно недорогих химикатов для повышения pH воды.Среди них карбонат калия, карбонат натрия (стиральная сода) и гексаметафосфат натрия (калгон). Эти химические вещества предотвращают коррозию, покрывая металлические стенки систем. Из химических веществ, упомянутых выше, Calgon работает лучше всего. Его можно купить в большинстве продуктовых магазинов. Используйте 5 фунтов на каждые 1000 галлонов воды. В нормальных условиях ни одно из этих химических веществ не разлагается и, следовательно, остается активным в системе в течение длительного времени.

Жаровые трубы

Хотя часть тепла переходит к воде через стенки топки, основной путь тепла от огня к воде проходит через жаровые трубы.Большинство систем спроектированы таким образом, что горячие газы, выделяемые при пожаре, проходят через ряд дымовых труб, которые проходят от одного конца резервуара для хранения до другого. Во многих системах газы проходят через резервуар более одного раза.

Очень важно, чтобы количество и размер дымогарных труб были достаточными для того, чтобы большая часть тепла передавалась от горячих газов к воде до того, как газы улетучиваются. Как правило, на каждые 2000 БТЕ номинальной мощности требуется около 1 квадратного фута площади теплообмена.Например, если система рассчитана на производство 200 000 БТЕ в час, потребуется приблизительно 100 квадратных футов площади теплообмена. Эта область может включать охлаждаемую водой поверхность топки, а также сами жаровые трубы. Обе эти области часто называют поверхностью камина.

Внешний диаметр жаровых труб используется для расчета площади. В таблице 5 перечислены несколько наиболее часто используемых размеров стандартных труб, а также их фактический внешний диаметр и количество погонных футов, необходимое для получения 1 квадратного фута площади поверхности.

Таблица 5. Погонные футы на квадратный фут площади поверхности для обычных стальных труб.

Номинальный размер трубы (дюймы)	Внешний диаметр (дюймы)	Линейные футы на квадратный фут внешней площади
1/2	0,840	4,55
3/4	1. 050	3.64
1	1,315	2,90
1 1/4	1,660	2,30
1 1/2	1.900	2,01
2	2,375	1,61
2 1/2	2,875	1,33
3	3.500	1,09
3 1/2	4.000	0,95
4	4.500	0,85
4 1/2	5.000	0,76
5	5,563	0,67
6	6,625	0,58

Правильный размер используемой трубы зависит от ряда факторов.В примере системы с производительностью 200 000 БТЕ в час требуется 100 квадратных футов площади теплообмена. Из Таблицы 1 рекомендуемый объем топки составляет 9 кубических футов. Подходящая топка такого объема будет иметь длину 1 ¹ ⁄ ₂ футов, ширину 2 фута и высоту 3 фута. Площадь поверхности этой топки составляет 27 квадратных футов (включая дверцу с водяным охлаждением). Следовательно, топка обеспечит 27 квадратных футов из необходимых 100 квадратных футов. Остальные 73 квадратных фута должны обеспечивать дымовые трубы.

Чтобы найти длину трубы заданного диаметра, необходимую для обеспечения желаемой площади поверхности, умножьте числа в третьем столбце Таблицы 5. Например, если вы выберете 1 ¹ ⁄ ₂ дюймов трубы, умножьте 73 погонных футов на 2.01:

73 фута x 2,01 фута/кв. фут = 146,72 фута

Около 147 погонных футов 1 ¹ ⁄ ₂ -дюймовых труб требуется для получения 73 квадратных футов площади теплообмена. С другой стороны, если вы используете 3-дюймовую трубу, вам понадобится всего около 80 футов:

73 фута x 1.09 фут/кв. фут = 79,73 фута

Какой размер лучше? Если рассматривать строго с точки зрения стоимости, нет большой разницы между 147 футами 1 ¹ ⁄ ₂ -дюймовых труб и 80 футами 3-дюймовых труб. Однако гораздо проще сварить большую трубу. Также необходимо будет время от времени очищать внутреннюю часть трубы от пепла, сажи и других отложений. Очистка более короткой длины трубы большего размера легче. Однако большее количество труб меньшего размера будет несколько более эффективным для передачи тепла.Опыт показал, что в целом лучше всего работает труба диаметром от 2 до 3 дюймов.

Отложения золы в дымовых трубах значительно снижают скорость теплопередачи. Хорошо иметь какой-то способ определить, насколько хорошо они работают. Один из лучших и наименее дорогих методов — установить высокотемпературный термометр в точке, где газы выходят из дымовых труб и запускают дымовую трубу. Чем ближе температура воды, тем эффективнее жаровые трубы передают тепло. Температура газа от 300 до 350°F указывает на эффективную теплопередачу.Температура газа выше 450°F указывает на то, что площадь теплообмена слишком мала или на дымогарных трубах образовался налет.

Стратификация

Любопытное состояние иногда возникает в средних и больших системах. Несмотря на то, что топка постоянно топится, и видно, как вода кипит в верхней части бака, температура воды, забираемой из бака для раздачи, составляет всего 170–180°F. Такая ситуация возникает в системах, в которых вход и выход находятся вблизи дна бака, и нет вспомогательного циркуляционного насоса, поддерживающего движение воды.Это состояние называется стратификацией и возникает, когда вода разной температуры разделяется на отдельные слои, при этом самая теплая вода остается наверху. Расслоение может происходить в любой системе, но обычно более выражено в больших.

Плотность воды при 100°F примерно на 3,5% больше, чем при 200°F. Как и воздух, горячая вода поднимается вверх, а холодная опускается. Во избежание расслоения воду необходимо поддерживать в движении. Один из способов заключается в подсоединении обратных труб в верхней части бака над топкой (самая горячая часть системы) и заборе воды из нижней части бака на другом конце.Проблема с этим подходом заключается в том, что распределительные насосы могут работать не постоянно, а при отключении насосов может происходить расслоение.

Лучшим решением является установка постоянно работающего вспомогательного циркуляционного насоса для перемещения воды из самой холодной части бака в самую горячую. Постоянное перемешивание воды предотвратит расслоение. Циркуляционный насос не обязательно должен быть большим, так как нужно преодолеть очень небольшой напор. Он должен быть способен перекачивать от 0,2 до 0,5 производительности системы в час.Например, система на 2000 галлонов должна иметь насос, способный перекачивать от 400 до 1000 галлонов в час. Обычно достаточно электрического насоса A ¹ ⁄ ₆ – ¹ ⁄ ₂ .

Рисунок 3. Дополнительный резервуар увеличит емкость хранилища.

Трубопровод

Помимо хранения тепла, вода используется для транспортировки тепла к месту его использования. Распределительный насос должен быть подходящего размера для работы. Если насос слишком мал, он не будет подавать достаточно тепла в нагрузку. Если он слишком большой, он будет тратить энергию. Выбор размера насоса — дело довольно сложное, так как зависит от ряда взаимосвязанных факторов. К ним относятся размер загрузки, расстояние между резервуаром и нагрузкой, количество различных теплообменников в системе и размер используемой трубы. В таблице 6 приведены размеры труб для различных тепловых нагрузок. Эти скорости потока и размеры труб рассчитаны с учетом нормального падения температуры на 25°F при прохождении воды через теплообменник.

За исключением жилых помещений, большинство систем горячего водоснабжения подают тепло более чем в одно место. Например, несколько отдельных теплиц или теплиц могут получать тепло от одной и той же системы. Горячая вода подается к каждому потребителю по крупным основным распределительным и обратным линиям. Каждая нагрузка имеет собственный насос и подключена к основным линиям параллельно, что обеспечивает независимое управление (рис. 4). Каждое параллельное соединение должно иметь обратный клапан для предотвращения обратного потока, когда тепло не требуется.

Насосы обычно оцениваются по количеству галлонов в минуту, которые они будут подавать при определенном напоре или полном сопротивлении.Это общее сопротивление представляет собой сумму сопротивлений каждой отдельной части системы, через которую проходит вода в своем контуре к насосу и от него. Сопротивление обычно выражается количеством футов «напора», хотя с тем же успехом его можно было бы выразить и в фунтах на квадратный дюйм. Напор — это гипотетическая высота воды, против которой должен работать насос; чем больше напор, тем больше сопротивление.

По мере увеличения сопротивления скорость потока уменьшается. Например, определенный насос может иметь производительность 50 галлонов в минуту при напоре 10 футов, но только 15 галлонов в минуту при напоре 30 футов.Один фут головы эквивалентен 0,43 фунта на квадратный дюйм (psi). При выборе насоса важно выбрать насос, рассчитанный на работу с горячей водой при температурах вплоть до максимально ожидаемых.

Во многих системах используются стандартные стальные трубы и резьбовые соединения. Они относительно недороги и подходят для горячего водоснабжения. В некоторых новых системах используются пластиковые трубы. Трубы из полиэтилена (черный пластик) и ПВХ не выдерживают длительного использования горячей воды при умеренном давлении. Однако два типа пластиковых труб – ХПВХ и полибутилен – предназначены для использования с горячей водой.ХПВХ представляет собой жесткую пластиковую трубу, похожую на ПВХ. Если используется труба из ХПВХ, все фитинги, такие как соединители, переходники и колена, также должны быть изготовлены из ХПВХ. Полибутиленовая труба также требует специальных соединителей, но она гибкая и с ней значительно легче работать. Однако он еще не доступен в размерах более 1 дюйма.

Изоляция труб

Для повышения эффективности важно, чтобы распределительные трубы как к потребителю, так и от него были изолированы. Количество тепла, которое может быть потеряно на длине трубы, существенно и зависит от ряда факторов.К ним относятся температура воды, проходящей через трубу, температура и движение воздуха, окружающего трубу, тип материала трубы, состояние поверхности и толщина стенки трубы. Неизолированный распределительный трубопровод горячей воды может терять от нескольких сотен до нескольких тысяч БТЕ в час, в зависимости от условий и длины.

Если трубы должны быть проложены над землей, достаточно покрытия из стекловолокна, защищенного от дождя несколькими слоями светонепроницаемой пластиковой пленки.Любой утеплитель, особенно стекловолокно, пропитанный водой, потеряет почти все свои теплоизоляционные свойства. Изоляция труб из пенопласта в виде разрезных труб также хорошо работает, если они защищены от солнечного света.

Гораздо труднее изолировать трубу, если она проложена под землей. просто закапывать трубу в землю без изоляции – очень плохая практика, потому что влажная холодная почва является чрезвычайно хорошим проводником тепла. Большинство изоляционных материалов из пенопласта, таких как сплит-трубки, изготовлены из пенопласта с закрытыми порами, что означает, что он не будет пропитываться водой и, следовательно, сохранит свои изоляционные свойства под землей.Если вам необходимо проложить трубу под землей, убедитесь, что земля остается как можно более сухой.

Напыляемая полиуретановая изоляция, обычно используемая для резервуаров, также может использоваться для изоляции подземных труб, поскольку она относится к типу с закрытыми порами. Чтобы использовать этот метод, выкапывается траншея шириной от 4 до 6 дюймов и глубиной от 12 до 14 дюймов. Трубы поддерживаются на расстоянии 2 или 3 дюйма от дна, и в траншею распыляется изоляция толщиной от 4 до 5 дюймов, которая полностью окружает и покрывает трубы. После того, как утеплитель схватится, траншея засыпается грунтом.

Независимо от того, какой метод используется для изоляции трубы, важно помнить об изоляции обратной трубы, а также трубы, идущей к потребителю. Несмотря на то, что большая часть тепла была удалена из возвращающейся воды, любая энергия, потерянная из трубы, должна быть заменена. Чтобы поднять 1 фунт воды с 80 до 85°F, требуется такое же количество тепла, как и с 200 до 205°F.

Рис. 4.Типовая компоновка многозагрузочной системы.

Важной частью любой системы горячего водоснабжения является теплообменник или радиатор. Если он подобран неправильно или поток воздуха через него недостаточен, производительность системы может сильно пострадать.К счастью, теплообменники бывают разных размеров. Доступен широкий ассортимент коммерческих радиаторов, разработанных специально для систем горячего водоснабжения. Большинство из них могут работать при давлении воды от 50 до 60 фунтов на квадратный дюйм и имеют резьбовые фитинги для подключения к системе распределения.

Весьма подходящей альтернативой промышленному радиатору является новый или бывший в употреблении автомобильный радиатор. Они доступны во многих различных размерах и могут быть куплены на большинстве свалок и в магазинах запчастей.У многих дилеров есть новые радиаторы для старых автомобилей, которые они могут продать по сниженным ценам. Однако автомобильные радиаторы обычно не подходят для воды с давлением выше 15–20 фунтов на квадратный дюйм. Это ограничение не должно быть проблемой, если размеры насоса и распределительных труб подобраны правильно. Автомобильные радиаторы, однако, потребуют некоторых модификаций, включая заглушку заливного и переливного отверстий и модификацию перехода от резинового штуцера шланга к распределительной трубе.

Характеристики теплопередачи любого радиатора зависят от ряда факторов.Наиболее важными являются расход и температура водяных и воздушных потоков. В общем, чем больше разница температур между водой и воздухом, тем быстрее передается тепло. Кроме того, чем больше воды и воздуха проходит через радиатор, тем больше передается тепла. Немаловажное значение имеют и такие факторы, как конструкция радиатора, количество и расположение ребер, а также материал, из которого изготовлен радиатор. Например, при типичных условиях эксплуатации многие коммерческие теплообменники, разработанные специально для горячего водоснабжения, производят около 20 000 БТЕ в час на каждый квадратный фут площади поверхности.

Поскольку большинство радиаторов имеют схожие характеристики теплопередачи, решающим фактором при определении мощности является физический размер. Испытания показали, что автомобильные радиаторы могут передавать от 16 000 до 20 000 БТЕ в час на квадратный фут площади лица (от 140°F воды до 70°F воздуха). Например, радиатор шириной 1 ¹ ⁄ ₂ футов и высотой 2 фута имеет площадь 3 квадратных фута. Таким образом, он мог передавать от 48 000 до 60 000 БТЕ в час.

Управление системой горячего водоснабжения очень простое.Обычно они состоят из термостата, подключенного к реле, которое управляет отдельным насосом для каждой нагрузки. Двигатель вентилятора, который продувает воздух через радиатор, также может быть подключен к тому же реле, поскольку он не должен работать, когда насос выключен. Такое расположение позволяет управлять каждой нагрузкой независимо. В некоторых системах насос может работать непрерывно, а вентилятор включается термостатом.

Для большинства более крупных систем требуется вытяжной вентилятор, как описано выше, для обеспечения правильного сгорания. Вытяжной вентилятор обычно работает всякий раз, когда в топке есть огонь. Когда нет огня, ему нельзя позволять работать, и его можно отключить вручную. Однако эта схема не работает, когда система загружается, а затем остается без присмотра в течение длительного времени, например, на ночь. Когда поле будет израсходовано, вентилятор будет продолжать работать, втягивая холодный воздух через дымовые трубы и таким образом охлаждая воду. Важно помнить, что дымогарные трубы являются теплообменниками и что тепло будет передаваться от горячей воды к более холодным трубам, а также наоборот.Одним из решений является установка термостата в дымовой трубе, чтобы остановить вентилятор, когда температура упадет примерно до 200 ° F, то есть когда тепло больше не передается в воду. Может потребоваться ручное управление, чтобы разжечь огонь, когда система холодная.

Древесина — отличное топливо. По сравнению с большинством других видов топлива он недорог, его довольно легко хранить, его можно использовать в различных формах и размерах, и он широко распространен в Северной Каролине.По оценкам, в этом штате в качестве топлива доступно более 14 миллионов тонн древесины в год.

Несмотря на то, что это хорошее топливо, древесина имеет недостатки. Он содержит меньше энергии на фунт, чем большинство других видов топлива. Количество полезной энергии в образце древесины может широко варьироваться в зависимости от содержания влаги и породы.

Растущее дерево обычно наполовину состоит из воды. Когда дерево рубят, древесина начинает отдавать влагу окружающему воздуху. Свежесрубленную древесину с высоким процентом влажности часто называют зеленой древесиной.После высыхания в течение определенного периода времени (обычно несколько месяцев или более) она называется выдержанной или сухой древесиной. По мере того, как древесина теряет влагу, ее содержание влаги постепенно приближается к от 12 до 15 процентов. Это значение называется равновесное содержание влаги (ЭМС).Фактическое процентное содержание определяется долгосрочным средним значением температуры и относительной влажности воздуха, окружающего древесину.Хотя это и желательно, но нецелесообразно удалять всю воду из топливная древесина.

Содержание влаги в топливной древесине обычно выражается в процентах от общего сырого веса. Например, если определенный кусок дерева весит 7 фунтов и 6 унций (118 унций), но после сушки кости весит всего 5 фунтов 4 унции (84 унции), исходное содержание влаги в дереве выражается как:

118 — 84 = 34 унции воды

34 ÷ 118 = 0,288 или 28,8 процента

Это означает, что вода составляла 28,8% веса влажной древесины.Содержание влаги, выраженное в процентах от сырого веса, часто обозначается аббревиатурой m.c.w.b. (влажность, влажная основа).

Эффективное теплосодержание древесного топлива снижается из-за содержащейся в нем влаги двумя способами. Во-первых, чем больше воды в данном куске дерева, тем меньше в нем древесины. Во-вторых, часть топливной ценности, содержащейся в древесине, используется для испарения воды при сжигании древесины. Приблизительно 1000 БТЕ тепловой энергии требуется для испарения каждого фунта воды в древесине.Кусок дерева содержит одинаковое количество энергии, независимо от того, зеленое оно или сухое. Однако зеленая древесина плохо горит, потому что часть энергии уходит на испарение лишней воды. В таблице 7 приведена чистая энергетическая ценность (теплотворная способность) древесины при различном содержании влаги.

Обратите внимание, что правильно выдержанная древесина имеет теплотворную способность на 88% выше (по весу), чем сырая древесина. Обратите также внимание на то, что зеленая древесина весит почти в два раза больше, чем выдержанная древесина. Кусок сырого дерева весом 1 фунт весит всего 0,59 фунта в выдержанном виде. Кусок дерева, сгоревший в «зеленом» состоянии, дает примерно половину тепла, по сравнению с правильно выдержанным. Вот почему очень важно, чтобы дрова были правильно выдержаны. Для древесины, оставленной в виде цельного бревна, диаметром 12 дюймов или меньше, может потребоваться целый год, чтобы правильно выдержать ее. В идеале, древесину, которая будет использоваться зимой, следует заготовить предыдущим летом и дать высохнуть.Таким образом, древесина сушится за счет летнего зноя, а не за счет части энергии, содержащейся в самой древесине. Конечно, древесина, прошедшая сезон, высохнет намного быстрее, если ее расколоть и хранить под навесом.

Плотность

Опыт показал, что дуб является лучшей древесиной для отопления, чем сосна, потому что дуб намного плотнее. Кубический фут высушенного на воздухе дуба весит около 42 фунтов, тогда как кубический фут высушенной на воздухе сосны весит около 32 фунтов. Таким образом, дуб примерно на 32 % плотнее сосны, а дубовая корда обычно содержит примерно на треть больше энергии, чем сосновая.Это важное соображение, поскольку топливная древесина обычно покупается и продается шнуром, который является мерой объема, а не веса. Важно помнить, что фунт за фунтом почти все породы дерева содержат примерно одинаковое количество энергии. Вы получаете больше килограммов древесины и, следовательно, больше тепловой энергии в корде из более плотной древесины.

Прочие аспекты топлива

Очень широко распространено мнение, что некоторые хвойные породы, такие как сосна, производят больше смолы или креозота, чем лиственные породы.Многочисленные тесты показали, что это не так. Фактически, недавние тесты не показали заметной разницы в выходе смолы между сосной и дубом. При правильном сжигании древесины смолы образовываться не должны.

Помимо более традиционных форм древесного топлива, таких как щепа и дрова, могут быть доступны расколотые или круглые деревянные отходы. Это могут быть древесные отходы мебельных фабрик или обрезки пиломатериалов со строительных или сносных площадок. Все эти породы дерева пригодны для использования. Однако следует помнить одну очень важную вещь: вы никогда не должны сжигать обработанную древесину.Древесина, обработанная креозотом каменноугольной смолы, например шпалы или столбы электропередач, горит энергично и выделяет густой черный ядовитый дым. Древесина, обработанная такими соединениями, как хромированный арсенат меди (ХАМ), обычно имеет зеленовато-желтый или желтовато-коричневый цвет и при горении выделяет очень ядовитый дым. Обработка или вдыхание пепла обработанных CCA пиломатериалов может вызвать острое отравление. Даже относительно небольшое количество обработанной древесины, смешанной с необработанной древесиной, может вызвать серьезные проблемы. Будьте осторожны и знайте тип топлива, которое вы используете.

Сравнение стоимости топлива

Сравнение древесины и мазута номер 2 показывает, что энергоемкость различных видов топлива, обычно называемая удельной энергией, может сильно различаться. Например, мазут номер 2 содержит около 19 000 БТЕ на фунт, тогда как сухая древесина содержит примерно 8 600 БТЕ на фунт. В пересчете на фунт на фунт мазут имеет более чем в два раза большую энергию, чем древесина. Однако сравнение удельной энергии древесины и мазута дает лишь часть информации.

При цене 1 доллар за галлон фунт мазута стоит около 13 центов. При цене 40 долларов за шнур фунт древесины белого дуба стоит менее одного цента. Таблица 7 показывает, что фунт надлежащим образом выдержанной древесины содержит около 7160 БТЕ.

Следующие расчеты сравнивают эти виды топлива на основе стоимости на миллион БТЕ:

Мазут: 0,13 доллара США/фунт ÷ 9 000 БТЕ/фунт x 1 000 000 = 6,84 доллара США за миллион БТЕ

Древесина: 0,008 долл. США/фунт ÷ 7 160 БТЕ/фунт x 1 000 000 = 1,12 долл. США за миллион БТЕ

Эти расчеты показывают, что стоимость мазута более чем в шесть раз превышает стоимость древесины, необходимой для производства такого же количества тепла. Таким образом, древесина имеет большое преимущество в стоимости по сравнению с большинством других видов топлива.

Возражения против использования древесины в качестве источника энергии обычно связаны с удобством. В очень холодную погоду большинство систем горячего водоснабжения, работающих на древесном топливе, необходимо топить хотя бы один раз в течение ночи. Конечно, есть недостатки в том, чтобы вставать в 2 часа ночи, чтобы растопить систему. С другой стороны, использование дерева определенно дает преимущество в стоимости.

При рассмотрении системы горячего водоснабжения, работающей на дровах, нельзя упускать из виду два других важных сравнения.Один из них — системные затраты, а другой — эффективность. Стоимость установки системы правильного размера зависит от индивидуальных потребностей. Например, большинство нефтяных или газовых систем рассчитаны на отдельные теплицы и устанавливаются в них, тогда как одна большая система горячего водоснабжения может вместить несколько теплиц или несколько амбаров для сушки табака вместе с другими зданиями и жилым домом.

Вторым аспектом, который следует учитывать, является эффективность системы. КПД, который обычно выражается в процентах, является мерой того, насколько хорошо система преобразует и доставляет химическую энергию, хранящуюся в топливе, в полезную тепловую энергию.Процент описывает долю подводимой энергии, которая фактически преобразуется и используется в виде полезного тепла. Важно понимать, что на общую эффективность также влияет то, насколько хорошо система отдает тепло. Иными словами, для системы недостаточно эффективно сжигать топливо, необходимо также доставить тепло с минимальными потерями к месту его использования. В следующем примере показано, как рассчитывается общая эффективность:

Известно, что водогрейная система отопления на древесном топливе сжигает 200 фунтов высушенной на воздухе древесины в час, за это время через теплообменники теплицы проходит 2300 галлонов нагретой воды с падением температуры на 45°F.Температура воды в накопительном баке остается постоянной.

Энергетическая ценность древесины, высушенной на воздухе, составляет 7 160 БТЕ на фунт. Таким образом, энергия, выделяемая при сжигании 200 фунтов в час, составляет:

7 160 БТЕ/фунт x 200 фунтов/ч = 1 432 000 БТЕ/ч

По определению 1 БТЕ – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1°F. Один галлон воды весит 8,3 фунта; следовательно, тепловая энергия, поставляемая системой, составляет:

2300 галлонов/час x 8.3 фунта/галлон x 45° = 859 050 БТЕ/ч

КПД системы представляет собой отношение выходной энергии к подводимой энергии:

Общий КПД, E = выход энергии системы ÷ энергия, подводимая к системе

Е = 859 050/1 432 000

Е = 0,60 или 60 %

В этих расчетах предполагается, что температура воды в резервуаре для хранения остается постоянной и что падение температуры на 45°F включает потери в трубопроводах, по которым вода поступает в теплицу и из нее.

Без некоторых довольно сложных тестов очень сложно определить точную эффективность нагревательного агрегата. Однако таблица 8 показывает, что типичная эффективность обычных систем отопления сильно различается.

При исследовании общей стоимости отопления с использованием различных видов топлива очень важно сравнить эффективность системы, особенно если существует очень небольшая разница в стоимости на миллион БТЕ между двумя альтернативными видами топлива. Эффективность системы меньше влияет на то, какой выбор лучше, поскольку разница в стоимости между видами топлива увеличивается.В настоящее время существует достаточная разница в стоимости между древесным топливом и другими обычно используемыми видами топлива, чтобы сделать древесные системы экономически эффективными даже при довольно низкой эффективности. При правильном проектировании для максимальной эффективности деревянные системы явно менее затратны в эксплуатации.

Таблица 8. КПД различных типов систем отопления.

Тип системы	Эффективность (в процентах)
Электрический нагреватель сопротивления	98
Нагреватель сжиженного или природного газа	75
Масляная печь	65
Система горячего водоснабжения на дровах	60

Значения в Таблице 9 основаны на КПД, показанном в Таблице 8, и на допущениях, что шнур выдержанной древесины весит 3492 фунта и содержит 7160 БТЕ на фунт, что мазут содержит 138000 БТЕ на галлон и что Сжиженный нефтяной газ содержит 86 000 БТЕ на галлон.Затраты на владение и эксплуатацию различных систем не включены.

Таблица 9. Сравнение затрат на безубыточность древесного топлива по сравнению с мазутом и сжиженным газом с учетом относительной эффективности системы.

Расходы на топливо
Древесина (на шнур)	Топливо (за галлон)	Сжиженный нефтяной газ (за галлон)
10 долларов	$0.06	0,043 $
20	0,12	0,086
30	0,18	0,129
40	0,24	0,172
50	0,30	0,215
60	0,36	0,258
70	0.42	0,301
80	0,48	0,344
100	0,60	0,430
140	0,84	0,602
180	1,08	0,774
200	1,20	0,860
250	1. 50	1,075
300	1,80	1.290
400	2,40	1,720
500	3,00	2,150

Мы надеемся, что эта публикация помогла вам лучше понять, как работает правильно спроектированная система горячего водоснабжения, и определить, принесете ли вы пользу, установив ее.Если вы решите построить свою собственную систему, как это сделали многие, применение рекомендаций и процедур, приведенных в этой публикации, должно помочь вам создать высокоэффективную систему. Если вместо этого вы решите приобрести одно из имеющихся в продаже устройств, эта информация должна помочь вам выбрать наилучшую систему для вашего приложения и эффективно ее эксплуатировать.

Для получения дополнительной информации об использовании энергии на базе древесины см. дополнительную публикацию AG-363, Руководство по использованию энергии на базе древесины для сельского хозяйства и малых коммерческих предприятий .Кроме того, вам могут быть полезны следующие публикации:

Информационный справочник по энергии на базе древесины. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1982.

.

Энергия на базе древесины для маломасштабного производства электроэнергии в Северной Каролине. Роли, Северная Каролина: Отдел энергетики, Министерство торговли Северной Каролины, 1978.

.

Руководство для лиц, принимающих решения, по древесному топливу для малых промышленных потребителей энергии. Голден, Колорадо: Научно-исследовательский институт солнечной энергии, 1980.

.

Древесина как источник энергии, Обзор вопросов сельского хозяйства, номер 5.Вашингтон, округ Колумбия: Национальная сельскохозяйственная библиотека, Министерство сельского хозяйства США, 1984.

.

Водогрейный водонагреватель на дровах — 1 000 000 БТЕ в час.

Водонагреватель на дровах — 2 000 000 БТЕ в час.

Майк Бойетт

Филип Моррис Профессор
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

р. В. Уоткинс

Профессор
Биологическая и сельскохозяйственная инженерия

Дополнительную информацию можно найти на следующих веб-сайтах расширения штата Северная Каролина:

Дата публикации: янв.1, 1995
АГ-398

NC Cooperative Extension запрещает дискриминацию и домогательства независимо от возраста, цвета кожи, инвалидности, семейного и семейного положения, гендерной идентичности, национального происхождения, политических убеждений, расы, религии, пола (включая беременность), сексуальной ориентации и статуса ветерана.

Разница между бойлерами и водонагревателями

Многим домовладельцам, не являющимся экспертами в области сантехники, водонагреватель и бойлер кажутся одинаковыми по функциональности.Они оба нагревают воду по всему дому. Конечно, при одинаковой функциональности водонагреватель и бойлер имеют разное назначение в доме и нагревают воду по-разному. Сообразительному домовладельцу важно узнать о различиях между водонагревателем и бойлером, чтобы сэкономить время и деньги на устранении неполадок этих приборов, когда возникнет проблема.

Что такое водонагреватель?

Водонагреватель делает именно то, что следует из его названия; он греет воду.Вы используете эту воду для душа, мытья рук, приготовления пищи и уборки. Он берет холодную воду из водопровода и нагревает ее. Затем он перекачивает его по всему дому, когда вы открываете кран или включаете стиральную машину. Водонагреватели используются для нагрева воды, пригодной для питья (чистой и безопасной для приготовления пищи и уборки).

Как работает водонагреватель?

Существует два типа водонагревателей: водонагреватели с резервуаром и водонагреватели без резервуара.

Водонагреватель с баком принимает холодную поступающую воду и косвенно нагревает ее газовой горелкой или электрическими нагревательными стержнями внутри бака.Как только вода достигает нужной температуры, водонагреватель сохраняет ее в баке, ожидая, пока вы включите раковину или душ. В зависимости от того, насколько сильно вы повернете ручку горячей воды, водонагреватель «пошлет» горячую воду, которая будет смешиваться с холодной водой, в вашу раковину или душ. Это делается за счет давления в ваших трубах — при включении раковины или душа холодная вода подается в водонагреватель, перемещая подогретую воду в трубы и в ваш кран.

Безбаковый водонагреватель мгновенно нагревает воду, а не хранит ее в баке.Когда вы включаете воду и устанавливаете желаемую температуру, водонагреватель без резервуара будет нагревать воду, поступающую в ваш душ или раковину, до тех пор, пока у вас течет вода.

Что такое котел?

Котел не обязательно просто кипятит воду, но он превращает воду в пар. Пар — недорогой и эффективный способ передачи тепла. Его не только легко качать по дому (вода весит больше и требует больше усилий). толкать по всему дому) он держит тепло лучше, чем просто воздух.Котел нагревает воду, превращает ее в пар и проталкивает по всему дому для обогрева. Вода не обязательно пригодна для питья, но ее можно использовать для обогрева труб в стенах дома или для обогрева системы лучистого отопления. Котел превращает воду в пар для обогрева дома Диаграмма выше и анимация ниже показывают очень простое представление о том, как работает котел. Более подробно о котлах и их компонентах можно узнать здесь.

Как работает котел?

Конечно, бойлеры можно использовать для нагрева питьевой воды.Но когда котел используется в качестве системы отопления дома, он полагается на термостат, который сообщает ему, когда начинать нагревать воду в его системе. Большинство котлов работают по системе с замкнутым контуром, что означает, что они не используют постоянно новую воду при подаче пара по дому. Вместо этого они начинают с воды внутри котла. Он нагревается камерой сгорания косвенно. Как только вода превращается в пар, котел направляет ее по дому, нагревая стены или пол дома.Вот еще одна простая схема того, что происходит, когда котел использует радиаторы для обогрева дома:

Затем, когда пар остывает, он снова превращается в воду и возвращается к котлу. Поскольку он уже теплый, котлу не требуется много энергии, чтобы вернуть его в пар и снова отправить в путь.

В чем разница между ними?

Котел используется для обогрева дома с использованием парового и лучистого тепла. Водонагреватель нагревает воду, которая будет использоваться во время приготовления пищи или уборки.

Котлы и дома Гарантия

Иногда в Landmark Home Warranty есть люди, которые не понимают, почему домашняя гарантия может распространяться на водонагреватель, но не распространяется на бойлеры. Хотя котлы являются популярным видом отопления в таких странах, как Австралия и Великобритания, в Соединенных Штатах они используются менее широко. Компания Landmark хочет, чтобы при ремонте или замене системы или устройства у нас были опытные подрядчики. Поскольку котельная система не так популярна, бывает сложно найти специалистов по ее ремонту или замене.Кроме того, если используются котлы, они отапливают здания, которые используются в коммерческих целях или в местах общего пользования, а домашние гарантии обычно не распространяются на системы и приборы, которые используются совместно.

Водонагреватели и гарантия на дом

Гарантия на дом обычно распространяется на водонагреватели. Когда водонагреватель выходит из строя, домовладелец звонит в гарантийную компанию, и домовладелец связывается с подрядчиком, который диагностирует неисправность водонагревателя. Если неисправность покрывается их планом домашней гарантии и контрактом, подрядчик отремонтирует или заменит водонагреватель.

Для получения дополнительной информации о планах и ценах с гарантией на дом и их покрытии для водонагревателей вы можете сравнить планы и цены здесь.

Как работает система водяного плинтусного отопления?

Как работает система водяного отопления плинтуса?

Когда дело доходит до отопления дома, есть много вариантов, как это сделать. Хотя желаемый результат одинаков для каждого из них, различия могут быть разительными как с точки зрения стоимости, так и эффективности.Одним из распространенных подходов является использование водяной системы отопления для плинтуса для обогрева вашего дома. Чтобы подробно изучить этот тип системы отопления, сначала проанализируйте механику системы, а затем сравните ее с другими системами. Другими словами, найдите время, чтобы изучить вопрос «Как работает обогрев плинтуса?» вопрос. Наконец, подумайте, как выбранный вами метод отопления может повлиять на качество воздуха и стоимость.

Как работает обогрев плинтуса?

Системы водяного отопления плинтуса являются одним из двух основных типов систем отопления плинтуса. Важными компонентами системы являются котел, водопровод, трубы и плинтусные радиаторы. Чтобы понять, как работает система, важно рассмотреть каждый элемент, как в отношении его основной функции, так и в отношении того, как он соединяется с остальной частью системы.

Начнем с котла, который может работать на газе, жидком топливе или электричестве. Котел забирает воду из водопровода и нагревает ее до высокой температуры. Затем нагретая вода подается в трубы системы отопления плинтуса, а трубы ведут от котла в каждую комнату дома.Эта сеть трубопроводов существует как автономная система, а это означает, что трубы проходят параллельно водопроводу для вашей кухни, ванных комнат и прачечной. Другими словами, горячая вода, используемая в вашей котельной, отличается от горячей воды, используемой для душа или мытья посуды.

Трубы подают нагретую воду к плинтусным радиаторам по всему дому, которые спроектированы так, чтобы максимально увеличить площадь поверхности, чтобы окружающий воздух нагревался. Когда нагретый воздух поднимается от плинтуса, его место занимает более холодный воздух, который, в свою очередь, нагревается плинтусом.Этот способ обогрева повышает температуру окружающей среды в помещении, но снижает температуру воды в плинтусах.

Для завершения замкнутого контура уже охлажденная вода возвращается в котел по обратным трубам системы. Когда происходит этот процесс, новая горячая вода поступает в плинтусы, а холодная вода повторно нагревается в бойлере. Результатом, в конечном счете, является непрерывный цикл, который приводит к постоянному источнику тепла в каждой комнате дома.

Сравнение: плинтус vs.Принудительная вентиляция и радиатор

Вооружившись ответом на вопрос «Как работает отопление плинтуса?», пришло время сравнить этот тип отопления дома с другими системами. В частности, давайте сравним и противопоставим плинтусное отопление с принудительным воздушным отоплением и радиаторным отоплением. Системы с принудительной подачей воздуха являются очень распространенными системами отопления для нового строительства, поскольку необходимые воздуховоды могут быть установлены во время строительства. Радиаторное отопление — это система, аналогичная плинтусному отоплению, но имеющая несколько важных отличий.

Системы принудительной вентиляции обычно используют воздуховоды и вентиляционные отверстия для подачи нагретого воздуха в помещение из печи. Преимущество принудительного воздуха перед плинтусным отоплением – скорость нагрева. Нагнетая горячий воздух в целевую комнату, температура окружающей среды быстро увеличивается. Этот «взрывной» подход к отоплению может быть очень привлекательным, когда вы возвращаетесь домой в холодный день, потому что он просто кажется теплее. С другой стороны, громкие тепловые выбросы из системы принудительной вентиляции могут вызвать прерывистый ветерок, который прекращается, когда воздух больше не продувается.Наконец, принудительное сухое тепло имеет тенденцию удалять большее количество влаги, что может ухудшить статическое электричество в помещении или вызвать проблемы с сухостью кожи у жильцов.

Радиаторы, как и плинтусы, могут быть электрическими или водяными. Системы водоснабжения особенно сравнимы с системами плинтуса, в которых используется комбинация котла и водопроводных труб для подачи горячей воды в радиаторы. Однако, в отличие от тепла плинтуса, радиаторы имеют гораздо больший профиль в комнате, часто выступая на три или более фута вверх по стене.Такая конструкция создает большую площадь поверхности радиатора, что позволяет радиаторам нагревать помещение быстрее, чем плинтусному обогревателю. В то же время радиаторы занимают много места, оставляя большую часть вашей комнаты непригодной для использования (и занимая это пространство относительно неприглядным образом). Кроме того, углы и закоулки радиатора могут оказаться трудными для очистки и, как следствие, требуют более тщательного обслуживания. Тепло плинтуса будет рассеиваться медленнее, но компоненты гораздо менее заметны и гораздо менее навязчивы.

Оценка качества воздуха и стоимости

Плинтусные системы водяного отопления также могут иметь явные преимущества по сравнению с другими методами отопления дома в отношении качества воздуха и стоимости. Как упоминалось выше для систем с принудительной подачей воздуха, сухой воздух является важным фактором в холодные месяцы; тепло плинтуса — отличный вариант минимизировать проблему. При использовании лучистого тепла от плинтусов влага не истощается из помещения.Кроме того, в то время как принудительная вентиляция будет разносить больше пыли по вашей комнате и, следовательно, для решения этой проблемы потребуются воздушные фильтры, пассивное излучение тепла плинтуса не добавляет дополнительной пыли или мусора в воздух вашего дома.

Поскольку системы отопления плинтуса основаны на котле, основной статьей расходов, о которой следует подумать при рассмотрении одной из этих систем, является бойлер. Лучший совет — выяснить, какой источник энергии (газ, нефть или электричество) будет наименее дорогим в вашем регионе.Поскольку вам нужен эффективный котел для душа, кухни и прачечной, вы уже можете сэкономить деньги с помощью системы отопления плинтуса с горячей водой.

В противном случае ваши расходы на системную плату будут связаны с обслуживанием и ремонтом системы. Поиск надежной местной ремонтной компании HVAC может помочь вам обеспечить надежную и стабильную работу вашей системы по разумной цене. Ваш подрядчик по HVAC может также ответить на любые другие вопросы, которые могут у вас возникнуть о нагреве плинтуса, начиная с «Как работает обогрев плинтуса?» до «Подходит ли плинтусное отопление для моего дома?»

Возобновляемое отопление горячей водой | Агентство по охране окружающей среды США

О водяном отоплении

Горячая вода является неотъемлемой частью повседневной жизни в Соединенных Штатах.В домах горячая вода используется для душа, мытья рук, стирки, мытья посуды и других функций. В 2009 году поставленная энергия для нагрева воды в жилых домах составила почти 2 квадриллиона БТЕ, или примерно 18 процентов от общего потребления энергии в жилых домах США. ¹ В 2003 году коммерческие учреждения, такие как автомойки, прачечные самообслуживания и коммерческие кухни, использовали более 500 триллионов БТЕ для нагрева воды, что составляло почти 8 процентов от их общего потребления топлива. ²

Связанные области применения, описанные отдельно, включают подогрев бассейнов и горячее водоснабжение для промышленных применений, таких как химическое производство.

Как работает возобновляемое отопление горячей водой

Водяное отопление в большинстве жилых и коммерческих зданий просто требует источника тепла и сети труб для доставки горячей воды к месту использования. Системы водяного отопления делятся на две основные категории:

• Периодический нагрев . Системы периодического действия нагревают воду, хранящуюся в сборном или накопительном резервуаре.
• Отопление по требованию . «Безбаковые» нагреватели по требованию пропускают холодную воду непосредственно через источник тепла.Вода быстро нагревается в пути и доставляется горячей. Эти системы, как правило, более энергоэффективны, чем периодическое отопление, но они также имеют более высокие первоначальные затраты.

Возобновляемые источники могут поддерживать оба типа систем водяного отопления. Возобновляемый источник тепла служит для предварительного нагрева воды, а обычная установка компенсирует разницу, когда возобновляемый источник тепла не может удовлетворить всю тепловую нагрузку — например, в пасмурный день, когда мощность солнечной системы снижается, или во время время повышенного спроса.

Совместимые возобновляемые технологии

Среди солнечных технологий плоские солнечные коллекторы и солнечные коллекторы с вакуумными трубками чаще всего используются для нагрева горячей воды, особенно в жилых помещениях. Эти технологии являются масштабируемыми, поэтому при наличии достаточного количества коллекторов можно поддерживать большие нагрузки. Основными ограничениями для эффективного солнечного нагрева воды являются верхние пределы температуры (см. диаграмму ниже), а также количество и качество доступного солнечного света. Например, зимой в высоких широтах вакуумные трубки будут более эффективно улавливать солнечный свет под малым углом, чем плоские коллекторы. Подробный анализ вашей строительной площадки сообщит разработчику системы, сколько солнечных коллекторов горячей воды и какая емкость для хранения горячей воды потребуется для удовлетворения ваших потребностей в горячей воде. Поскольку солнечные водонагревательные системы могут покрыть в среднем 65 процентов вашего потребления горячей воды, вы все равно будете полагаться на свою обычную систему отопления в качестве резервной.

Геотермальное прямое использование и глубокий геотермальный пар также могут поддерживать очень большие нагрузки по нагреву воды. Это относительно менее распространенные варианты, учитывая ограничения географической доступности.Однако геотермальные тепловые насосы доступны в любой точке Соединенных Штатов и очень эффективны в качестве предварительного нагрева горячей воды для бытовых нужд, если они спроектированы как часть более крупной системы отопления и охлаждения помещений.

Древесную биомассу можно сжигать вместо ископаемого топлива для нагрева воды или иногда как часть комбинированной системы производства тепла и электроэнергии для промышленного или институционального объекта.

Интерактивная диаграмма ниже показывает, какие технологии возобновляемых источников энергии могут использоваться для нагрева воды.Вы можете щелкнуть любую из технологий, чтобы перейти на новую страницу с более подробной информацией.

Возобновляемые технологии и приложения для нагрева горячей воды

Технологии и приложения

Приложения

Понимание диаграммы

На приведенной выше диаграмме показаны технологии и потребности в подогреве воды с точки зрения приблизительного диапазона «рабочих температур», который представляет собой требуемую температуру теплоносителя в системе возобновляемого отопления.Рабочая температура не обязательно совпадает с конечной температурой конечного продукта (в данном случае конечной температурой воды, выходящей из водонагревателя). Например, для некоторых систем водяного отопления требуется рабочая температура более 150°F, даже если система нагревает только воду примерно до 120°F.

На приведенной выше диаграмме показаны приблизительные диапазоны рабочих температур. Точные требования к рабочей температуре для конкретной системы будут зависеть от таких факторов, как тип, размер и расположение системы.Рабочая температура, которую может обеспечить конкретная технология возобновляемых источников энергии, также будет зависеть от конкретных факторов. Например, количество тепла, которое может обеспечить система солнечных коллекторов, будет зависеть от того, сколько солнечного света она получает и под каким углом.

Узнайте больше о возобновляемых источниках горячей воды

Ключевые возобновляемые технологии

¹  Управление энергетической информации США. 2012. Обследование энергопотребления в жилых домах за 2009 год.Таблица CE3.1 Конечное потребление домашних хозяйств в США, общее и среднее значение, 2009 г.
²  Управление энергетической информации США. 2008 г. Исследование энергопотребления коммерческих зданий за 2003 г. Таблица Е1А. Основное потребление топлива (БТЕ) ​​по конечному использованию для всех зданий.

Компания Мертвой реки — Водонагреватели | Пропан и мазут

Значок установки

Достижение максимальной эффективности

Приблизительно 20% затрат на электроэнергию в вашем доме тратится на нагрев воды.С. Министерство энергетики. К счастью, есть четыре способа сократить счета за подогрев воды: использовать меньше горячей воды, отключить термостат на водонагревателе, изолировать водонагреватель или установить новую, более эффективную модель.

Подходящий водонагреватель для вас

Водонагреватели с резервуаром для хранения

Наиболее распространенным типом водонагревателя является водонагреватель с накопительным баком, который имеет изолированный бак, в котором вода нагревается и хранится до тех пор, пока она не понадобится.

• Водонагреватели с накопительным баком классифицируются по количеству воды, которое они вмещают в галлонах.Размер резервуара является важным фактором. Если вы собираетесь использовать водонагреватель с накопительным баком, используйте нашу таблицу в качестве руководства для определения необходимого размера.

• Другим фактором, который следует учитывать при выборе водонагревателей с накопительным баком, является скорость регенерации, которая представляет собой количество галлонов воды, которые они могут нагреть за час. Чем выше ваш спрос на горячую воду, тем более высокая скорость регенерации вам нужна.
• При покупке водонагревателя учитывайте его энергоэффективность и годовые эксплуатационные расходы.Компания Dead River может помочь вам получить эту информацию.

Проточные водонагреватели

Безрезервуарные водонагреватели, работающие на пропане, становятся все более популярными, и на то есть веские причины: они значительно более эффективны, поскольку нагревают воду только тогда, когда это необходимо, а это означает, что в периоды бездействия они не потребляют пропан и не производят выбросов.