Расстояние от водопровода до теплотрассы: Охранная зона надземных тепловых сетей: расстояние от фундамента до теплотрассы

Расстояние между трубами и кабелями. Расстояния между трубопроводами, кабелями, мусоропроводами, трубами и другими инженерными коммуникациями и другими объектами — таблицы. Расстояние от трубы до… Расстояние от кабеля до….таблицы

Расстояния от газопровода до других инженерных коммуникаций общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб- сп 42-101-2003 (утв- протоколом от 08-07-2003 32) (приложения а — к) (2022). Актуально в 2019 году

размер шрифта

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ- СП… Актуально в 2018 году

(извлечение из проекта СНиП «Градостроительство»)

Таблица В. 1

Здания, сооружения и коммуникации		Расстояния по вертикали (в свету), м, при пересечении	Расстояния по горизонтали (в свету), м, при давлении газопровода, МПа
			до 0,005	св. 0,005 до 0,3	св. 0,3 до 0,6	св. 0,6 до 1,2
1. Водопровод		0,2	1,0	1,0	1,5	2,0
2. Канализация бытовая		0,2	1,0	1,5	2,0	5,0
3. Водосток, дренаж, дождевая канализация		0,2	1,0	1,5	2,0	5,0
4. Тепловые сети:
от наружной стенки канала, тоннеля		0,2	0,2	2,0	2,0	4,0
от оболочки бесканальной прокладки		0,2	1,0	1,0	1,5	2,0
5. Газопроводы давлением до 1,2 МПа		0,2	0,5	0,5	0,5	0,5
6. Кабели силовые напряжением:
до 35 кВ		0,5	1,0	1,0	1,0	2,0
110-220 кВ		1,0	1,0	1,0	1,0	2,0
Кабели связи		0,5	1,0	1,0	1,0	1,0
7. Каналы, тоннели		0,2	2,0	2,0	2,0	4,0
8. Нефтепродуктопроводы на территории поселений:
для стальных газопроводов		0,35	2,5	2,5	2,5	2,5
для полиэтиленовых газопроводов		0,35*	20,0	20,0	20,0	20,0
Магистральные трубопроводы		0,35*		По СНиП 2. 05.06
9. Фундаменты зданий и сооружений до газопроводов условным диаметром:
до 300 мм		—	2,0	4,0	7,0	10,0
св. 300 мм		—	2,0	4,0	7,0	20,0
10. Здания и сооружения без фундамента		—	Из условий возможности и безопасности производства работ при строительстве и эксплуатации газопровода
11. Фундаменты ограждений, предприятий, эстакад, опор контактной сети и связи, железных дорог		—	1,0	1,0	1,0	1,0
12. Железные дороги общего пользования колеи 1520 мм:
межпоселковые газопроводы:
подошва насыпи или бровка откоса выемки (крайний рельс на нулевых отметках) железных дорог общей сети колеи 1520 мм		По СНиП 42-01 в зависимости от способа производства работ	50	50	50	50
газопроводы на территории поселений и межпоселковые газопроводы в стесненных условиях:
ось крайнего рельса, но не менее глубины траншеи до подошвы насыпи и бровки выемки			3,8	4,8	7,8	10,8
13. Ось крайнего пути железных дорог колеи 750 мм и трамвая		По СНиП 42-01 в зависимости от способа производства работ	2,8	2,8	3,8	3,8
14. Бортовой камень улицы, дороги (кромки проезжей части, укрепленной полосы, обочины)		То же	1,5	1,5	2,5	2,5
15. Наружная бровка кювета или подошва насыпи дороги		»	1,0	1,0	1,0	2,0
16. Фундаменты опор воздушных линий электропередачи напряжением:
до 1,0 кВ		—	1,0	1,0	1,0	1,0
св. 1 кВ до35 кВ		—	5,0	5,0	5,0	5,0
» 35 кВ		—	10,0	10,0	10,0	10,0
17. Ось ствола дерева с диаметром кроны до 5 м		—	1,5	1,5	1,5	1,5
18. Автозаправочные станции		—	20	20	20	20
19. Кладбища		—	15	15	15	15
20. Здания закрытых складов категорий А, Б (вне территории промпредприятий) до газопровода условным диаметром:
до 300 мм		—	9,0	9,0	9,0	10,0
св. 300 мм		—	9,0	9,0	9,0	20,0
То же, категорий В, Г и Д до газопровода условным диаметром:
до 300 мм		—	2,0	4,0	7,0	10,0
св. 300 мм		—	2,0	4,0	7,0	20,0
21. Бровка оросительного канала (при непросадочных грунтах)		В соответствии со СНиП 42-01	1,0	1,0	2,0	2,0

Примечания: 1. Вышеуказанные расстояния следует принимать от границ, отведенных предприятиям территорий с учетом их развития, для отдельно стоящих зданий и сооружений — от ближайших выступающих их частей, для всех мостов — от подошвы конусов.

2. Допускается уменьшение до 0,25 м расстояния по вертикали между газопроводом и электрокабелем всех напряжений или кабелем связи при условии прокладки кабеля в футляре. Концы футляра должны выходить на 2 м в обе стороны от стенок пересекаемого газопровода.

3. Знак » — » обозначает, что прокладка газопроводов в данных случаях запрещена.

4. При прокладке полиэтиленовых газопроводов вдоль трубопроводов, складов, резервуаров и т.д., содержащих агрессивные по отношению к полиэтилену вещества (среды), расстояния от них принимаются не менее 20 м.

5. Знак «*» обозначает, что полиэтиленовые газопроводы следует заключать в футляр, выходящий на 10 м в обе стороны от места пересечения.

Расстояние от газопровода до опор воздушной линии связи, контактной сети трамвая, троллейбуса и электрифицированных железных дорог следует принимать как до опор воздушной линии электропередачи соответствующего напряжения.

Минимальные расстояния от газопроводов до тепловой сети бесканальной прокладки с продольным дренажем следует принимать аналогично канальной прокладке тепловых сетей.

Минимальные расстояния в свету от газопровода до ближайшей трубы тепловой сети бесканальной прокладки без дренажа следует принимать как до водопровода.

Расстояние от анкерных опор, выходящих за габариты труб тепловой сети, следует принимать с учетом их сохранности.

Минимальное расстояние по горизонтали от газопровода до напорной канализации допускается принимать как до водопровода.

Минимальное расстояние от мостов железных и автомобильных дорог длиной не более 20 м следует принимать как от соответствующих дорог.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(рекомендуемое)

—

СНиП 2.05.06-85 : Подземная прокладка трубопроводов

Общие положения
Классификация и категории магистральных трубопроводов
Основные требования к трассе трубопроводов
Конструктивные требования к трубопроводам

5.1. Заглубление трубопроводов до верха трубы надлежит принимать, м, не менее:

при условном диаметре менее 1000 мм………………………………………………………….. 0,8

» «»»1000 мм и более (до 1400 мм)………………………………. 1,0

на болотах или торфяных грунтах, подлежащих осушению . ……………………………. 1,1

в песчаных барханах, считая от нижних отметок межбарханных оснований …….. 1,0

в скальных грунтах, болотистой местности при отсутствии проезда

автотранспорта исельскохозяйственных машин…………………………………………… 0,6

на пахотных и орошаемых землях …………………………………………………………………. 1,0

при пересечении оросительных и осушительных (мелиоративных) каналов……….. 1,1(от дна

канала)

Заглубление нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в дополнение к указанным требованиям должно определяться также с учетом оптимального режима перекачки и свойств перекачиваемых продуктов в соответствии с указаниями, изложенными в нормах технологического проектирования.

Примечание. Заглубление трубопровода с балластом определяется как расстояние от поверхности земли до верха балластирующей конструкции.

5.2. Заглубление трубопроводов, транспортирующих горячие продукты при положительном перепаде температур в металле труб, должно быть дополнительно проверено расчетом на продольную устойчивость трубопроводов под воздействием сжимающих температурных напряжений в соответствии с указаниями разд. 8.

5.3. Ширину траншеи по низу следует назначать не менее:

D + 300 мм — для трубопроводов диаметром до 700 мм;

1,5 D— для трубопроводов диаметром 700 мм и более. При диаметрах трубопроводов 1200 и 1400 мм и при траншеях с откосом свыше 1:0,5 ширину траншеи понизу допускается уменьшать до величины D+500 мм, где D — условный диаметр трубопровода.

При балластировке трубопроводов грузами ширину траншеи следует назначать из условия обеспечения расстояния между грузом и стенкой траншеи не менее 0,2 м.

5.4. На участке трассы с резко пересеченным рельефом местности, а также в заболоченных местах допускается укладка трубопроводов в специально возводимые земляные насыпи, выполняемые с тщательным послойным уплотнением и поверхностным закреплением грунта. При пересечении водотоков в теле насыпей должны быть предусмотрены водопропускные отверстия.

5.5. При взаимном пересечении трубопроводов расстояние между ними в свету должно приниматься не менее 350 мм, а пересечение выполняться под углом не менее 60°.

Пересечения между трубопроводами и другими инженерными сетями (водопровод, канализация, кабели и др.) должны проектироваться в соответствии с требованиями СНиП II-89-80*.

5.6. Для трубопроводов диаметром 1000 мм и более в зависимости от рельефа местности должна предусматриваться предварительная планировка трассы. При планировке строительной полосы в районе подвижных барханов последние следует срезать до уровня межгрядовых (межбарханных) оснований, не затрагивая естественно уплотненный грунт. После засыпки уложенного трубопровода полоса барханных песков над ним и на расстоянии не менее 10 м от оси трубопровода в обе стороны должна быть укреплена связующими веществами (нейрозин, отходы крекинг-битума и т.д.)

При проектировании трубопроводов диаметром 700 мм и более на продольном профиле должны быть указаны как отметки земли, так и проектные отметки трубопровода.

5.7. При прокладке трубопроводов в скальных, гравийно-галечниковых и щебенистых грунтах и засыпке этими грунтами следует предусматривать устройство подсыпки из мягких грунтов толщиной не менее 10 см. Изоляционные покрытия в этих условиях должны быть защищены от повреждения путем присыпки трубопровода мягким грунтом на толщину 20 см или при засыпке с применением специальных устройств.

5.8. Проектирование подземных трубопроводов для районов распространения грунтов II типа просадочности необходимо осуществлять с учетом требований СНиП 2.02.01-83*.

Для грунтов I типа просадочности проектирование трубопроводов ведется как для условий непросадочных грунтов.

Примечание. Тип просадочности и величину возможной просадки грунтов следует определять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83*.

5.9. При прокладке трубопроводов по направлению уклона местности свыше 20 % следует предусматривать устройство противоэрозионных экранов и перемычек как из естественного грунта (например, глинистого), так и из искусственных материалов.

5.10. При проектировании трубопроводов, укладываемых на косогорах, необходимо предусматривать устройство нагорных канав для отвода поверхностных вод от трубопровода.

5.11. При невозможности избежать возникновения просадки основания под трубопроводами при расчете трубопровода на прочность и устойчивость следует учитывать дополнительные напряжения от изгиба, вызванные просадкой основания.

5.12. При наличии вблизи трассы действующих оврагов и провалов, которые могут повлиять на безопасную эксплуатацию трубопроводов, следует предусматривать мероприятия по их укреплению.

5.13. На трассе трубопроводов следует предусматривать установку постоянных реперов на расстоянии не более 5 км друг от друга.

или по водораздельным участкам, избегая неустойчивые и крутые склоны, а также районы селевых потоков.

5.15. В оползневых районах при малой толщине сползающего слоя грунта следует предусматривать подземную прокладку с заглублением трубопровода ниже плоскости скольжения.

Оползневые участки большой протяженности следует обходить выше оползневого склона.

5.16*. При пересечении селей следует применять, как правило, надземную прокладку.

При подземной прокладке через селевой поток или конус выноса укладку трубопровода следует предусматривать на 0,5 м (считая от верха трубы) ниже возможного размыва русла при 5%-ной обеспеченности. При пересечении конусов выноса укладка трубопровода предусматривается по кривой, огибающей внешнюю поверхность конуса на глубине ниже возможного размыва в пределах блуждания русел.

Выбор типа прокладки трубопроводов и проектных решений по их защите при пересечении селевых потоков следует осуществлять с учетом обеспечения надежности трубопроводов и технико-экономических расчетов.

Для защиты трубопроводов при прокладке их в указанных районах могут предусматриваться уполаживание склонов, водозащитные устройства, дренирование подземных вод, сооружение подпорных стен, контрфорсов.

5.17. При проектировании трубопроводов, укладка которых должна производиться на косогорах с поперечным уклоном 8—11°, необходимо предусматривать срезку и подсыпку грунта с целью устройства рабочей полосы (полки) .

Устройство полки в этом случае должно обеспечиваться за счет отсыпки насыпи непосредственно на косогоре.

5.18.При поперечном уклоне косогора 12—18° необходимо предусматривать с учетомсвойств грунта уступы для предотвращения сползания грунта по косогору.

На косогорах споперечным уклоном свыше 18° полки предусматриваются только за счет срезкигрунта.

Во всехслучаях насыпной грунт должен быть использован для устройства проезда на периодпроизводства строительно-монтажных работ и последующей эксплуатациитрубопровода при соблюдении следующего условия:

(3)

Длятрубопроводов, укладываемых по косогорам с поперечным уклоном свыше 35°,следует предусматривать устройство подпорных стен.

5.19. Траншея для укладки трубопровода должна предусматриваться в материковом грунте вблизи подошвы откоса на расстоянии, обеспечивающем нормальную работу землеройных машин. Для отвода поверхностных вод у подошвы откоса, как правило, следует предусматривать кювет с продольным уклоном не менее 0,2 %. В этом случае полке откоса придается уклон 2 % в обе стороны от оси траншеи. При отсутствии кювета полка должна иметь уклон не менее 2 % в сторону откоса.

Ширина полки должна назначаться из условия производства работ,возможностиустройства траншеи и механизированной прокладки кабеля связи с нагорной стороны трубопровода, а также с учетом местных условий.

5.20. При прокладке в горной местности двух параллельных ниток трубопроводов и более следует предусматривать раздельные полки или укладку ниток на одной полке. Расстояние между осями газопроводов, укладываемых по полкам, определяется проектом по согласованию с соответствующими органами Государственного надзора.

При укладке на одной полке двух нефтепроводов и более или нефтепродуктопроводов расстояние между нитками может быть уменьшено при соответствующем обосновании до 3 м. При этом все трубопроводы должны быть отнесены ко II категории.

Допускается прокладка двух нефтепроводов (нефтепродуктопроводов) IV класса в одной траншее.

5.21. При проектировании трубопроводов по узким гребням водоразделов следует предусматривать срезку грунта на ширине 8—12 м с обеспечением уклона 2 % в одну или в обе стороны.

При прокладке вдоль трубопроводов кабельной линии связи ширину срезки грунта допускается увеличивать до 15 м.

5.22. В особо стесненных районах горной местности допускается предусматривать прокладку трубопроводов в специально построенных тоннелях. Экономическая целесообразность этого способа прокладки должна быть обоснована в проекте.

Вентиляция тоннелей должна предусматриваться естественной. Искусственная вентиляция допускается только при специальном обосновании в проекте.

5.23. Проектирование трубопроводов, предназначенных для строительства на территориях, где проводится или планируется проведение горных выработок, следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2. 01.09-91 и настоящих норм.

Воздействие деформации земной поверхности на трубопроводы должно учитываться при расчете трубопроводов на прочность в соответствии с требованиями, изложенными в разд. 8.

5.24. Строительство трубопроводов допускается осуществлять в любых горно-геологических условиях, имеющих место на подрабатываемых территориях.

Трасса трубопроводов на подрабатываемых территориях должна быть увязана с планами производства горных работ и предусматриваться преимущественно по территориям, на которых уже закончились процессы деформации поверхности, а также по территориям, подработка которых намечается на более позднее время.

5.25. Пересечение шахтных полей трубопроводами следует предусматривать:

на пологопадающих пластах — вкрест простирания;

на крутопадающих пластах — по простиранию пласта.

5.26. Конструктивные мероприятия по защите подземных трубопроводов от воздействия горных выработок должны назначаться по результатам расчета трубопроводов на прочность и осуществляться путем увеличения деформативной способности трубопроводов в продольном направлении за счет применения компенсаторов, устанавливаемых в специальных нишах, предохраняющих компенсаторы от защемления грунтом. Расстояния между компенсаторами устанавливаются расчетом в соответствии с указаниями разд. 8.

5.27. Подземные трубопроводы, пересекающие растянутую зону мульды сдвижения, должны проектироваться как участки I категории.

5.28. Надземную прокладку трубопроводов с учетом требований разд. 7 следует предусматривать, если по данным расчета напряжения в подземных трубопроводах не удовлетворяют требованиям разд. 8, а увеличение деформативности трубопроводов путем устройства подземных компенсаторов связано со значительными затратами.

Надземную прокладку следует предусматривать также на участках трассы, где по данным горно-геологического обоснования возможно образование на земной поверхности провалов, на переходах через водные преграды, овраги, железные и автомобильные дороги, проложенные в выемках.

5.29. На трубопроводах на участках пересечения их с местами выхода тектонических нарушений, у границ шахтного поля или границ оставляемых целиков, у которых по условиям ведения горных работ ожидается прекращение всех выработок, следует предусматривать установку компенсаторов независимо от срока проведения горных работ.

5.30. Крепление к трубопроводу элементов электрохимической защиты должно быть податливым, обеспечивающим их сохранность в процессе деформации земной поверхности.

5.31. Проектирование линейной части трубопроводов и ответвлений от них, предназначенных для прокладки в районах с сейсмичностью свыше 6 баллов для надземных и свыше 8 баллов для подземных трубопроводов, необходимо производить с учетом сейсмических воздействий.

5.32. Сейсмостойкость трубопроводов должна обеспечиваться:

выбором благоприятных в сейсмическом отношении участков трасс и площадок строительства;

применениемрациональных конструктивных решений и антисейсмических мероприятий;

дополнительным запасом прочности, принимаемым при расчете прочности и устойчивости трубопроводов.

5.33. При выборе трассы трубопроводов в сейсмических районах необходимо избегать косогорные участки, участки с неустойчивыми и просадочными грунтами, территории горных выработок и активных тектонических разломов, а также участки, сейсмичность которых превышает 9 баллов.

Прокладка трубопроводов в перечисленных условиях может быть осуществлена в случае особой необходимости при соответствующем технико-экономическом обосновании и согласовании с соответствующими органами Государственного надзора. При этом в проекте должны быть предусмотрены дополнительныемероприятия,обеспечивающие надежность трубопровода.

5.34. Все монтажные сварные соединения трубопроводов, прокладываемых в районах с сейсмичностью согласно п. 5.31, должны подвергаться радиографическому контролю вне зависимости от категории трубопровода или его участка.

5.35. Не допускается жесткое соединение трубопроводов к стенам зданий и сооружений и оборудованию.

В случае необходимости таких соединений следует предусматривать устройство криволинейных вставок или компенсирующие устройства, размеры и компенсационная способность которых должны у
танавливаться расчетом.

Ввод трубопровода в здания (в компрессорные, насосные и т.д.) следует осуществлять через проем, размеры которого должны превышать диаметр трубопровода не менее чем на 200 мм.

5.36. При пересечении трубопроводом участков трассы с грунтами, резко отличающимися друг от друга сейсмическими свойствами, необходимо предусматривать возможность свободного перемещения и деформирования трубопровода.

При подземной прокладке трубопровода на таких участках рекомендуется устройство траншеи с пологими откосами и засыпка трубопровода крупнозернистым песком, торфом и т.д.

5.37. На участках пересечения трассой трубопровода активных тектонических разломов необходимо применять надземную прокладку.

5.38. При подземной прокладке трубопровода грунтовое основание трубопровода должно быть уплотнено.

5.39. Конструкцииопорнадземных трубопроводов должны обеспечивать возможность перемещений трубопроводов, возникающих во время землетрясения.

5.40. Для гашения колебаний надземных трубопроводов следует предусмотреть в каждом пролете установку демпферов, которые не препятствовали бы перемещениям трубопровода при изменении температуры трубы и давления транспортируемого продукта.

5.41. На наиболее опасных в сейсмическом отношении участках трассы следует предусматривать автоматическую систему контроля и отключения аварийных участков трубопровода.

5.42. Для трубопроводов диаметром свыше 1000 мм, а также в районах переходов трубопроводов через реки и другие препятствия необходимо предусматривать установку инженерно-сейсмометрических станций для записи колебаний трубопровода и окружающего грунтового массива при землетрясениях.

5.43. Проектирование трубопроводов, предназначенных для прокладки в районах вечномерзлых грунтов, следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88, специальных ведомственных нормативных документов, утвержденных Миннефтегазстроем, Мингазпромом и Миннефтепромом по согласованию с Минстроем РФ, и дополнительными указаниями настоящих норм.

5.44. Для трассы трубопровода должны выбираться наиболее благоприятные в мерзлотном и инженерно-геологическом отношении участки по материалам опережающего инженерно-геокриологического изучения территории.

5.45. Выбор трассы для трубопровода и площадок для его объектов должен производиться на основе:

мерзлотно-инженерно-геологических карт и карт ландшафтного микрорайонирования оценки благоприятности освоения территории масштаба не более 1:100 000;

схематической прогнозной карты восстановления растительного покрова;

карт относительной осадки грунтов при оттаивании;

карт коэффициентов удорожания относительной стоимости освоения.

5.46. На участках трассы, где возможно развитие криогенных процессов, должны проводиться предварительные инженерные изыскания для прогноза этих процессов в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87.

5.47. Принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве основания трубопровода должен приниматься в соответствии с требованиями СНиП 2.02.04-88 в зависимости от способа прокладки трубопровода, режима его эксплуатации, инженерно-геокриологических условий и возможности изменения свойств грунтов основания.

5.48. При выборе трассы трубопровода на вечномерзлых грунтах следует учитывать требования п.3.12.

5.49. Регулирование теплового взаимодействия газопровода с вечномерзлыми и талыми грунтами должно производиться за счет охлаждения газа в пределах, определяемых теплотехническим расчетом.

5.50. Температура транспортируемого продукта при прокладке трубопровода на вечномерзлых грунтах должна назначаться в зависимости от способа прокладки и физических свойств вечномерзлых грунтов (просадочности, сопротивления сдвигу и др.).

5.51. На отдельных участках трассы трубопровода допускается:

оттаивание в процессе эксплуатации малольдистых вечномерзлых грунтов, если оно не сопровождается карстовыми процессами и потерей несущей способности трубопровода;

промерзание талых непучинистых грунтов при транспортировании газа с отрицательной температурой.

5.52. На участках просадочных грунтов небольшой протяженности должны предусматриваться мероприятия, снижающие тепловое воздействие трубопровода на грунты и обеспечивающие восстановление вечной мерзлоты в зимний период.

Пункт 5.53 исключить.

5.54. Глубина прокладки подземного трубопровода определяется принятым конструктивным решением, обеспечивающим надежность работы трубопровода с учетом требований охраны окружающей среды.

5.55. Высоту прокладки надземного трубопровода от поверхности земли необходимо принимать в зависимости от рельефа и грунтовых условий местности, теплового воздействия трубопровода, но не менее 0,5 м.

Участки надземных трубопроводов, на которых происходит компенсация деформаций за счет перемещения трубы поперек оси, должны прокладываться выше максимального уровня снегового покрова не менее, чем на 0,1 м.

5.56. При прокладке трубопроводов в насыпях должно быть предусмотрено устройство водопропускных сооружений.

Переходы трубопроводов через естественные и искусственные препятствия
Надземная прокладка трубопроводов
Расчет трубопроводов на прочность и устойчивость
Охрана окружающей среды
Защита трубопроводов от коррозии
Линии технологической связи трубопроводов
Проектирование трубопроводов сжиженных углеводородных газов
Материалы и изделия
Приложение. Рекомендуемое

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологичность или энергосбережение

курсы.»

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

для раскрытия мне новых источников

информации.»

Стивен Дедак, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечают на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

еще раз. Спасибо.»

Блэр Хейворд, ЧП

Альберта, Канада

«Легкий в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.

Я передам вашу компанию

имя другим на работе.»

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком

с реквизитами Канзас

Авария в городе Хаятт.»

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс

информативный и полезный

на моей работе.»

Уильям Сенкевич, Ч.Е.

Флорида

«У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи.Вы

— лучшее, что я нашел.»

Рассел Смит, ЧП

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, предоставляя время для просмотра

материал. »

Хесус Сьерра, ЧП

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.»

Джон Скондрас, ЧП

Пенсильвания

«Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным

способ обучения.»

Джек Лундберг, ЧП

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т.э., что позволяет

студент для ознакомления с курсом

материал до оплаты и

получение викторины.»

Арвин Свангер, ЧП

Вирджиния

«Спасибо, что предлагаете все эти замечательные курсы. Я, конечно, выучил и

очень понравилось. »

Мехди Рахими, ЧП

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска и

подключение к Интернету

курсы.»

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемые темы.»

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, ЧП

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это был

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам. »

Джеймс Шурелл, ЧП

Огайо

«Я ценю, что вопросы относятся к «реальному миру» и имеют отношение к моей практике, и

не основано на какой-то непонятной секции

законов, которые не применяются

до «обычная» практика.»

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать его в своем медицинском устройстве

организация.»

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологии.»

Юджин Бойл, П.Е.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представлена,

а онлайн формат был очень

доступный и простой

использование. Большое спасибо.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному образованию PE в рамках временных ограничений лицензиата.»

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Распечатанная викторина помогает во время

просмотр текстового материала. я

также оценил просмотр

предоставленных фактических случая.»

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен.

тест действительно требовал исследования в

документ но ответы были

легко доступны.»

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в дорожной технике, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификация PTOE.»

Джозеф Гилрой, ЧП

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»

Ричард Роудс, ЧП

Мэриленд

«Узнал много нового о защитном заземлении. До сих пор все курсы, которые я проходил, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсы со скидкой.»

Кристина Николас, ЧП

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать. »

Деннис Мейер, ЧП

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры для получения блоков PDH

в любое время.Очень удобно.»

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

пора искать куда

получить мои кредиты от.»

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

«Это было очень информативно и поучительно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно получается

проще  впитать все

теории.»

Виктор Окампо, инженер.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по адресу

мой собственный темп во время моего утра

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

викторина. Я бы очень рекомендую

вам в любой PE нуждающийся

Единицы CE.»

Марк Хардкасл, ЧП

Миссури

«Очень хороший выбор тем во многих областях техники.»

Рэндалл Дрейлинг, ЧП

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад принести пользу в финансовом плане

от ваш рекламный адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%. »

Конрадо Касем, П.Е.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

Чарльз Флейшер, ЧП

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и он фактически показал, что я прочитал профессиональную этику

Коды

и Нью-Мексико

правила.»

Брун Гильберт, П.Е.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости

сертификация.»

Томас Каппеллин, П.Е.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

спасибо!»

Джефф Ханслик, ЧП

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

для инженера. »

Майк Зайдл, П.Е.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано.»

Глен Шварц, ЧП

Нью-Джерси

«Вопросы соответствовали урокам, а материал урока

хороший справочный материал

для дизайна под дерево.»

Брайан Адамс, П.Е.

Миннесота

«Отлично, я смог получить полезную информацию с помощью простого телефонного звонка.»

Роберт Велнер, ЧП

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт прохождения курса «Строительство прибрежных зон — Проектирование»

Корпус Курс и

очень рекомендую. »

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси очень понравились

прекрасно приготовлено.»

Юджин Брекбилл, ЧП

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность скачивать учебные материалы на

обзор где угодно и

когда угодно.»

Тим Чиддикс, ЧП

Колорадо

«Отлично! Поддерживайте широкий выбор тем на выбор.»

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

Тайрон Бааш, П.Е.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были пробными и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и комплексный.»

Майкл Тобин, ЧП

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

поможет в моей линии

работы.»

Рики Хефлин, ЧП

Оклахома

«Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Прост в исполнении. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

Кеннет Пейдж, П.Е.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии. Информативный

и отличное освежение.»

Луан Мане, ЧП

Коннетикут

«Мне нравится подход к подписке и возможности читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти тест. »

Алекс Млсна, П.Е.

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях.»

Натали Дерингер, ЧП

Южная Дакота

«Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог

успешно завершено

курс.»

Ира Бродская, ЧП

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться

и пройти тест. Очень

удобный а на моем

собственное расписание.»

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет. »

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат

. Спасибо за создание

процесс простой.»

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел подходящий мне курс и закончил

PDH за один час в

один час.»

Стив Торкилдсон, ЧП

Южная Каролина

«Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием

и пригодность до

имея платить за

материал .»

Ричард Ваймеленберг, ЧП

Мэриленд

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками. »

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть место для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения викторины онлайн и получения немедленного

Сертификат

.»

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

многие различные технические области внешние

по собственной специализации без

необходимость путешествовать.»

Гектор Герреро, ЧП

Грузия

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 подачи 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 будет потребляться 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 подачи свежего воздуха под решетку;
• Баллон для нагнетания свежего воздуха в топку над решеткой;
• Вентилятор дымовой трубы 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. Следовательно, 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 x 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 какой-либо легковоспламеняющийся материал, если он не был тщательно очищен и не 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) сильно 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 определена желаемая тепловая нагрузка в 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/час) 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	6900	13. 25	2000
Примечание. Данные в этой таблице основаны на емкости бака 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, то между 147 футами 1 ¹ ⁄ ₂ -дюймовых труб и 80 футами 3-дюймовых труб нет большой разницы. 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. A ¹ ⁄ ₆ — ¹ ⁄ ₂ — электрический насос мощностью 1 л.с.

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 вода проходит 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. Древесина, которая была свежесрублена и содержит высокий процент влаги, 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 12–15 процентам. 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 процентов 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 и установлены в отдельных теплицах, 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; поэтому 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 корд из 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
Дерево (на шнур)	Топливо (за галлон)	Сжиженный 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.

Система циркуляции горячей воды – возвратные трубы

Труба обратной циркуляции иногда устанавливается в системе горячего водоснабжения, где желательно иметь постоянный доступ горячей воды к приборам.Типично для систем, где расстояние от водонагревателя до приборов потребления превышает 25-30 м .

Время для горячей воды до достижения крепления без циркуляционного насоса

• 1 US GPM = 0,0630 л / сек
• 1 футов = 0,305 м

Насос циркуляции горячей воды

A меньшая труба с встроенным насосом подключается к точке, ближайшей к самому дальнему светильнику, и к точке, ближайшей к водонагревателю.Насос может работать непрерывно или периодически, циркулируя достаточное количество воды, чтобы удерживать падение температуры в трубопроводе при низком потреблении или при отсутствии потребления в допустимых пределах.

Требуемая циркулируемая расходная вода может быть рассчитана

q = q / (ρ c _p dt) (1)

, где

q = емкость насоса (м ³ / с)

q = потери тепла из трубопровода (Вт)

ρ = плотность воды (кг/м ³ ) (988 кг/м ³ при 50 ^o

4

C)

c _p = удельная теплоемкость воды (Дж/кг ^o C) (4182 Дж/кг ^o C при 50 ^o C)

dt = падение температуры ( ^{o 5 )}

0 C

Типичные потери тепла из изолированного трубопровода составляют 30–60 Вт/м.Допустимое падение температуры может быть 10 ^o C .

Пример — Требуемый объем циркуляции в линии возврата горячей воды

Длина трубопровода, включая линию циркуляции, составляет 100 м . При температуре воды 50 ^o С средние удельные теплопотери из трубопровода оцениваются в 30 Вт/м. Общие потери тепла по всему трубопроводу можно рассчитать как

q = (100 м) (30 Вт/м)

  = 3000 Вт

Расход воды, необходимый для ограничения падения температуры до 10 ^o C можно рассчитать как

Q = (3000 Вт) / (( 988 кг/м ³ ) ( 4182 Дж/кг ^o

C 1) )

   = 7.2 10 ^-5 м ³ / с

= ( 7.2 10 ^-5 м ³ / с) (1000 л / м ³ )

= 0,072 л / s

Перекачка горячей воды по междугородним линиям

Вопрос: Чтобы уменьшить водопотребление, мы подумали поставить рециркуляционный насос на наш водонагреватель, так как водонагреватель находится в гараже, а некоторые краны имеют более 100 кранов. в футах. Стоит ли это инвестиций?

Дж.W., Lake Forest

Ответ: «Рециркуляционные насосы отлично подходят для таких ситуаций, и мы продали несколько таких насосов», — говорит Род Олбрайт из Albright Plumbing & Heating Supply в Лос-Аламитосе. «Они работают от электричества, и они рециркулируют горячую воду по линиям, а это означает, что, когда вам нужна горячая вода из крана, вам не нужно тратить воду впустую, позволяя ей течь, пока она не станет горячей.

«Обычно вы подключаете линию к прибору, который находится дальше всего от водонагревателя, а затем проводите обратную линию обратно к водонагревателю.Именно здесь возникает большая часть расходов и работы. В зависимости от того, как далеко находится водонагреватель и что необходимо сделать для завершения этого подключения, работа может быть простой или очень сложной. Если есть выход на чердак, можно легко провести линию через него.

«Вам также нужна электрическая розетка рядом с водонагревателем, от которой вы можете запустить насос. Если бывают периоды, когда дом пуст, вы можете добавить таймер или аквастат для экономии электроэнергии. Таймер включает помпу только в те часы, когда вы дома, а аквастат включает помпу только тогда, когда температура воды падает до определенного уровня.

«Рассчитывайте потратить около 150 долларов на помпу и еще 75 долларов на аквастат плюс трудозатраты на установку, если вы не хотите этого делать.

«Разумной альтернативой насосу является мгновенный нагреватель, который подключается к линии у крана. Они стоят примерно столько же, сколько и насос, но их легко установить, и они могут стать лучшим выбором, если вам предстоит большая работа по установке насоса».

В: Что вызывает и устраняет белые «инейные» пятна на бетонном полу в нашем гараже?

М.D., Los Alamitos

A: «Когда вода попадает на бетон, иногда после высыхания остается щелочной остаток», — говорит Дэн Буэн из Harden’s Building Supply в Фуллертоне. «Мы видим это на бетоне, а также на кирпичах, где пятна более заметны. Люди думают, что их можно просто смыть водой, но после того, как вода высохнет, пятна все равно останутся.

«Попробуйте взять жесткую щетку и, не используя воду, смахнуть ее. Это в сочетании с нормальным выветриванием должно удалить их».

В: У меня есть камин из плитняка нейтрального цвета, окрашенный краской или побелкой.Я пытался удалить его скипидаром, стриппером и скребком, но, похоже, ничего не работает. Любой совет?

M.J., Trabuco Canyon

A: «С песчаной каменистой поверхности вам, возможно, придется очистить ее проволочной щеткой вместе со средством для удаления краски», — говорит Дин Арбо из Standard Brands в Cypress. «Это попадет в ямы, где краска соприкасается с камнем. Средство для удаления краски, как правило, удаляет как масляные, так и водоэмульсионные краски, но если это всего лишь небольшое пятно, а краска на водной основе, вы можете попробовать одно из средств для удаления, специально предназначенных для водоэмульсионной краски.”

В: Недавно мы купили дом с газоном на Бермудских островах. У меня было ужасное время, когда я пытался обрезать его кромкообрезным станком. Я делаю что-то не так или я должен инвестировать в обрезной станок?

K.L., Коста-Меса

A: «Если у вас нет крошечного двора, вам не следует использовать обрезной станок», — говорит садовник Марк Тониан из Плацентии. «Вы просто потратите много энергии, так как их трудно протолкнуть по такой жесткой траве, как на Бермудских островах. Вам не нужно приобретать обрезной станок с газовым двигателем; обратите внимание на триммеры электрического типа, которые хорошо работают и недороги.»

отопление | процесс или система

отопление процесс и система повышения температуры в закрытых помещениях с основной целью обеспечения комфорта находящихся в них людей. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.

Историческое развитие

Самым ранним способом обогрева помещений был открытый огонь. Такой источник, наряду с родственными методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямой нагрев, потому что преобразование энергии в тепло происходит на месте, которое нужно нагреть.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное или непрямое отопление. Он состоит из преобразования энергии в тепло в источнике за пределами, отдельно от или в пределах объекта или объектов, подлежащих обогреву; полученное тепло передается на место через текучую среду, такую ​​как воздух, вода или пар.

За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагались на методы прямого нагрева. Древесина была самым ранним используемым топливом, хотя в местах, где требовалось лишь умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или дымоход, который сначала представлял собой простое отверстие в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе к 13 веку и эффективно устранял дым и дым от огня из жилого помещения. Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н.э. и в конечном итоге распространились через Россию в Северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел усовершенствованную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи гораздо менее расточительны по теплу, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в помещении, а не проходят вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.

Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали высшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или воздуховоды. На месте, центральном для всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост, а в Британии — уголь, а горячие газы проходили под полами, нагревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, а центральное отопление было вновь введено только примерно 1500 лет спустя.

Центральное отопление снова было принято для использования в начале 19 века, когда промышленная революция привела к увеличению размеров зданий для промышленности, жилых помещений и услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов с передачей пара по трубам. Угольные котлы подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов. Паровое отопление долгое время преобладало на Североамериканском континенте из-за его очень холодных зим. Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкое общее действие, чем пар, стали признавать примерно в 1830 году.Системы центрального отопления двадцатого века обычно используют для передачи тепла теплый воздух или горячую воду. Канальный теплый воздух вытеснил пар в большинстве недавно построенных американских домов и офисов, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве предпочтительного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен. Большинство других стран приняли либо американские, либо европейские предпочтения в методах нагрева.

Системы центрального отопления и топливо

Основными компонентами системы центрального отопления являются устройство, в котором может сжигаться топливо для выработки тепла; среда, транспортируемая по трубам или воздуховодам для передачи тепла отапливаемым помещениям; и излучающее устройство в этих помещениях для выделения тепла либо конвекцией, либо излучением, либо тем и другим. Принудительное распределение воздуха подает нагретый воздух в помещение с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, создающих перепады давления. Лучистое отопление, напротив, предполагает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу закрытого помещения независимо от температуры воздуха между ними; испускаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.

Температура воздуха и воздействие солнечной радиации, относительной влажности и конвекции влияют на конструкцию системы отопления.Не менее важным соображением является объем физической активности, ожидаемый в конкретных условиях. В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации температура воздуха поддерживается на более низком уровне, чтобы позволить рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24°C (75°F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний температурный предел 13°C (55°F) подходит для людей, выполняющих тяжелую физическую работу.

При сгорании топлива углерод и водород реагируют с кислородом воздуха с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания в среду, состоящую из воздуха или воды. Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется более холодным подводом — , т. е. циркуляцией. Если средой является воздух, оборудование называется печью, а если средой является вода, то бойлером или водонагревателем. Термин «котел» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» — к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже точки кипения.

Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах. Они не требуют никакого труда, за исключением периодической очистки, и они управляются полностью автоматическими горелками, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточного зольного продукта, который можно было бы утилизировать. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть закачивается в резервуары для хранения, которые могут располагаться на некотором расстоянии от отопительного оборудования.Рост газового отопления тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземной доставки и чистотой сжигания газа. Этот рост также связан с популярностью систем воздушного отопления, к которым особенно подходит газовое топливо и на долю которого приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения, и он платит за топливо после его использования, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта.Газовые горелки, как правило, проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа образуются вредные выхлопы, газовые нагреватели необходимо выводить наружу. В районы, недоступные для газопроводов, сжиженный нефтяной газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до готовности к использованию так же, как и природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязаны своим удобством автоматической работе их отопительной установки.Эта автоматика основывается в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении падает до заданного значения, активирует печь или котел до тех пор, пока потребность в тепле не будет удовлетворена. Автоматические отопительные установки настолько надежно защищены термостатами, что почти все мыслимые и опасные обстоятельства предвидятся и контролируются.

Почему мой душ так долго нагревается? Бонни

Успокаивающий горячий душ первым делом с утра — одно из простых удовольствий в жизни, но душ, который нагревается целую вечность, — одна из маленьких неприятностей в жизни.Вы можете подумать, что вам нужен новый водонагреватель, но если ваш водонагреватель все еще в хорошем состоянии, у Бонни есть другое возможное решение. Давайте на секунду изучим источник этих задержек с подогревом воды и быстрое решение, доступное во многих домах.

Помимо неудобств: потраченное впустую время, деньги и чистая вода

Средний дом может тратить до 12 000 галлонов воды в год, ожидая, пока горячая вода попадет в душ или ванную.

Вы включаете душ и стоите, ожидая… и ожидая… и ожидая… пока вся вода уходит в канализацию, тратя воду, время и деньги.Это неэффективный способ экономии воды, и он также увеличивает ваш ежемесячный счет за воду. Представьте себе, что каждое утро вокруг вашего водостока крутятся четверти.

Почему так долго идет горячая вода?

Почему горячая вода из душа и других кранов уходит так долго? Есть несколько причин; расстояние от водонагревателя, диаметр трубопровода и расход воды.

Чем дальше течет горячая вода, тем дольше нагревается смеситель для душа.Особенно это касается большого дома.

Воздействие трубы на горячую воду

Еще одной причиной задержки горячей воды является вода, которая в данный момент находится в трубах. Когда вы ждете горячей воды, вся остывшая вода, находящаяся в трубах, должна вытечь до того, как горячая вода достигнет душа или крана.

Размер труб также играет роль. Чем шире трубы, тем дольше горячая вода доходит до смесителя для душа. Более широкие трубы требуют больше воды на дюйм, что замедляет подачу.

Расход воды из крана или душевой лейки также влияет на время ожидания горячей воды, потому что он влияет на то, как быстро сливается охлажденная вода, находящаяся в трубах, особенно это касается водосберегающих смесителей и душевых лейок для ванных комнат.

Если ваш душ или смесители нагреваются целую вечность, не игнорируйте это. Так не должно быть. У Бонни Сантехника, Отопление и Воздух есть решение.

Рециркуляционные насосы: простое решение для задержек с подачей горячей воды

Решением этой проблемы может быть насос рециркуляции горячей воды.

Доступны два типа: полная система рециркуляции горячей воды и система модернизации. Полная система рециркуляции имеет выделенную линию горячей воды, которая проходит от самого дальнего светильника обратно к водонагревателю, образуя петлю. Это самый энергоэффективный.

Система модернизации имеет насос, подключенный к стороне выхода горячей воды водонагревателя, и перепускной клапан, установленный на самом дальнем приспособлении. Это позволяет перекачивать горячую воду в систему холодного водоснабжения, которая называется штабелированием.Это не так эффективно, как система рециркуляции, но дешевле и дает такие же результаты.

Сантехнические решения Bonney в районе Сакраменто

Вам не придется каждое утро ждать бодрящего душа. Наслаждайтесь быстрой подачей горячей воды с помощью рециркуляционного насоса горячей воды. Сэкономьте воду, деньги и время, позвонив специалистам Bonney по телефону 800-444-0551. Мы в деле!

Расположение, расположение, расположение: почему расположение имеет значение для водонагревателей

Не все водонагреватели одинаковы, и, соответственно, никакие две водонагревательные установки не дают одинаковых результатов.Диаметр водонагревателя, объем воды, проходящей через домашнюю водопроводную систему, расстояние между точкой потребления и местом хранения горячей воды — все эти позиционные факторы будут влиять на то, насколько удобно и эффективно будет обеспечиваться горячая вода в вашем доме.

В результате домовладельцам придется серьезно подумать о том, где в настоящее время установлен их водонагреватель, если они заинтересованы в сокращении отходов и экономии денег. Этот ход мыслей особенно важен, учитывая, что форма и размер новых резервуаров этого года будут иметь большое влияние на то, где вы сможете подключить прибор, и на вашу последующую стоимость установки.

Небольшое расстояние может означать высокую цену
Одна из самых больших неясностей, висящих у вас над головой, когда вы думаете о замене водонагревателя, заключается в том, подходит ли текущее положение вашего водонагревателя для его замены. В течение многих лет водонагреватели были стандартизированы по размеру до такой степени, что строители домов могли проектировать пространство, необходимое для установки водонагревателя внутри дома. Однако, согласно Pittsburgh Post-Gazette, размер среднего резервуара для воды значительно изменился за последние несколько месяцев.Производители в ответ на требования Министерства энергетики к более эффективным водонагревателям обновили свои конструкции, включив в них дополнительную изоляцию.

Выбор правильного места для вашего безбакового обогревателя поможет максимизировать ваши инвестиции.

Чем больше расстояние, тем больше отходов
Компромиссом этого обновления изоляции был размер, и ресурс предупредил, что модели, выпущенные после 16 апреля, будут на несколько дюймов больше, чем их предшественники. В результате тысячи домовладельцев по всей стране обнаружат, что их новая модель не совсем подходит там, где она была раньше.Домовладельцы могут отреагировать на этот сценарий, реконструируя свой дом или просто инвестируя в безрезервуарный водонагреватель, который не связан ограничениями по размеру стандартного резервуарного нагревателя.

Одной из реалий водяного отопления, которую домовладельцы должны учитывать при выборе следующего прибора, являются потери в режиме ожидания. Каждый раз, когда кто-то в вашем доме поворачивает кран с горячей водой, он в конечном итоге ждет несколько секунд, пока горячая вода движется от нагревателя к раковине и вытесняет по пути холодную воду. Галлоны и галлоны воды уходят в канализацию в течение этого периода ожидания, в зависимости от расстояния от водонагревателя до места использования.

Безрезервуарный водонагреватель позволит вам сократить это расстояние и установить безрезервуарные водонагреватели рядом с наиболее активными точками использования вашего дома. Эта конфигурация устраняет потери, связанные с потерями в режиме ожидания в вашем доме, что приводит к экономии на ежемесячном счете за воду.

«Галлоны воды тратятся впустую из-за потерь в режиме ожидания.»

Увеличение площади в квадратных футах имеет множество преимуществ
Не забывайте, что удаление стандартного водонагревателя из дома и замена его безрезервуарным водонагревателем также увеличивает занимаемую площадь.В конце концов, по данным Министерства энергетики, компактная конструкция безрезервуарных моделей позволяет крепить их к стене дома, сняв накопительный резервуар. Удаление вашего стандартного обогревателя оставляет несколько дополнительных квадратных футов пространства в подвале или подвальном помещении, и, проявив немного творчества, вы можете максимально использовать это дополнительное пространство.

No related posts.