Завоздушило систему отопления: как развоздушить, удалить воздух и воздущную пробку, спуск воздуха для развоздушивания на примерах фото и видео
- как развоздушить, удалить воздух и воздущную пробку, спуск воздуха для развоздушивания на примерах фото и видео
- Как развоздушить систему отопления — Лучшее отопление
- все про спуск воздушной пробки
- Воздух в отоплении, завоздушивание – как устранить проблему
- причины попадания воздуха в систему отопления, чем грозит образование воздушных пробок.
- Как развоздушить батареи — удаление воздуха и воздушной пробки. Жми!
- Объяснение вашей системы центрального отопления – Совет города Йорка
- Как американцы предпочитают обогревать свои дома зимой
- 7 советов, как сэкономить на счетах за отопление
- Совет 1: Сбалансируйте свои термостаты
- Совет 2: меняйте температуру медленно
- Совет 3: Осторожно открывайте окна
- Совет 4: освободите радиаторы
- Совет 5: замените старую термостатическую головку
- Совет 6: Защищенные окна сохраняют тепло
- Совет 7: Создайте атмосферу
- Узнайте больше о наших термостатических головках
- 6 идей по энергетике, которые сделают ваш дом более энергоэффективным
- Добейтесь гидравлической балансировки с помощью технологии AFC
- энергий | Бесплатный полнотекстовый | Измеренное и смоделированное энергопотребление в здании средней школы в Швеции — тематическое исследование проверки, проветривания и поведения при населении
- 1. Введение
- 2. Описание конкретного случая
- 3. Методология
- 3.1. Полевые измерения и зарегистрированные данные
- 3.2. Описание модели моделирования энергопотребления здания и сбор данных
- 3.2.1. Описание систем отопления, вентиляции и нагрева ГВС
- 3.2.2. Графики внутренних нагрузок и вентиляции
- 3.
- 3.4. Моделирование поведения при проветривании и изменении занятости
- 3.5. Валидация модели — Занятое здание
- 3.6. Определение мер по повышению энергоэффективности
- 4. Результаты
- 5. Обсуждение и выводы
- Вклад авторов
- Финансирование
- Конфликт интересов
- Ссылки
- Отопление · Кантхаус справочник
- 7 простых шагов для удаления воздуха из радиатора
как развоздушить, удалить воздух и воздущную пробку, спуск воздуха для развоздушивания на примерах фото и видео
Содержание:
1. Причины завоздушивания системы отопления
2. Как развоздушить систему отопления
3. Кран Маевского для избежания воздушных пробок
4. Устройство и назначение сепаратора воздуха — воздухозаборника
5. Принцип работы автоматического воздухозаборника
Для того чтобы система теплоснабжения функционировала без каких-либо проблем, очень важно, чтобы все ее структурные части работали стабильно и без перебоев. Однако одной из частых проблем, которой не получается избежать у многих хозяев, является завоздушивание системы отопления, что означает накопление избытка воздуха.
Подобный дефект может стать причиной возникновения следующих проблем:
- передача тепла значительно ухудшается из-за появления пустот в теплоносителе;
- циркуляция воды может полностью остановиться.
В том случае, если вовремя не выполнить сброс воздуха из системы отопления, может появиться необходимость ремонта, что порой бывает очень недешево. Поэтому далее речь пойдет о том, как развоздушить систему отопления и обеспечить ей нормальную работу.
Причины завоздушивания системы отопления
Наиболее частыми причинами накопления слишком большого объема воздушных масс в отопительной системе обычно выступают следующие:
- разгерметизация системы, наиболее часто совершаемая при выполнении любого рода ремонтных работ;
- полное откачивание воды из отопительной системы;
- повреждение внешнего корпуса частей системы;
- неправильная замена отопительного оборудования, в том числе и стояков.
Подобные действия могут привести к образованию внутри конструкции системы явления, которое именуется не иначе как воздушная пробка в системе отопления. Кроме всех вышеперечисленных проблем, к которым может привести избыток воздуха, стоит сказать и о вредном для металлических конструкций кислороде, находящемся в составе попадающего внутрь воздуха. Читайте также: «Почему возникает завоздушивание системы отопления – причины и варианты решения проблемы».
Этот элемент, как известно, является основной причиной окисления деталей и неизменно приводит к сокращению эксплуатационного срока отопительного оборудования.
Дренаж воды, то есть ее полное откачивание, может выполняться в следующих ситуациях:
- для ремонта системы;
- при промывке функциональных частей. Читайте также: «Как выполняется промывка системы отопления в многоквартирном доме – способы, правила»;
- во время выполнения опрессовки и т.д.
Если завоздушило систему отопления, то причиной этому также может стать нарушение конструктивной целостности приборов, то есть воздух попадает внутрь через поврежденную часть трубопровода.
Как развоздушить систему отопления
Особенно часто с вопросом касательно того, как выгнать воздух из системы отопления, сталкиваются не только хозяева частных построек, но и жильцы многоэтажных сооружений, живущие наверху. Связано это, в первую очередь, с малым весом воздуха по сравнению с водой, в результате чего его излишки гораздо чаще скапливаются на верхних этажах.
Для того чтобы каким-либо образом бороться с этой проблемой, специалистами был разработан специальный автоматический воздушный клапан для отопления, позволяющий удалять избыток воздуха без вреда для оборудования. Читайте также: «Правильное удаление воздуха из системы отопления – варианты, как удалить воздух».
Однако подобное приспособление стало популярным лишь недавно. Гораздо более традиционным механизмом, помогающим осуществить спуск воздуха из системы отопления, является особое устройство, известное в народе как кран Маевского, а для частных домов более характерно считалось применять воздушный сепаратор. Читайте также: «Как спустить воздух из батареи – возможные варианты».
Кран Маевского для избежания воздушных пробок
Подобный механизм очень часто можно встретить в домах многоквартирного типа, особенно это касается построек старого образца.
Принцип установки отопительной системы в таких сооружениях отличался устройством нижней разводки, подключение которой к теплоцентрали выполнялось посредством элеватора. Читайте также: «Зачем нужен воздушный клапан для отопления – принцип работы, когда необходим клапан сброса воздуха».
Однако в процессе обслуживания в такой системе выявился один большой минус – это накопление воздуха в системе на верхних этажах, что неизбежно приводило к появлению проблем с циркуляцией теплоносителя и негативно сказывалось на работе всей системы в целом.
С целью предотвращения данного недостатка конструкторами было разработано специальное устройство, помогающие выполнить развоздушивание системы отопления. Это устройство представляет собой кран, который получил свое название в честь разработавшего его специалиста.
Кран Маевского можно установить на любой отопительный прибор. На торцах радиатора концы коллекторов являются глухими, что достигается посредством применения футорок. Читайте также: «Какой клапан для спуска воздуха из системы отопления лучше выбрать – виды и особенности».
В результате вместо верхней футорки было решено монтировать именно этот прибор, что означало его установку на самом верхнем участке системы отопления.
Эксплуатация такого изделия приобрела широкое распространение среди потребителей, что можно было объяснить функциональностью и надежностью его работы. Применение такого крана позволяет жильцам самостоятельно удалять излишки воздуха, причем весь процесс не отличается какой бы то ни было сложностью.
Важно помнить, что перед тем, как удалить воздух из системы отопления с помощью крана Маевского, не стоит слишком сильно затягивать на нем резьбу, иначе есть вероятность ее повреждения.
Главное отрицательная сторона такого способа – необходимость постоянного контроля над появлением в системе воздуха. Чтобы каким-либо образом избежать постоянного присутствия человека, было принято решение разработать особые патрубки с арматурой запорного типа, монтируемые в самом верху системы теплоснабжения, то есть на верхних этажах.
Подобный способ дает возможность работникам коммунальных служб самостоятельно удалять воздух, не привлекая при этом самих жильцом.
Устройство и назначение сепаратора воздуха — воздухозаборника
Еще один хороший воздухосборник для системы отопления – это так называемый сепаратор воздуха, основное отличие которого от крана Маевского заключается в том, что суть первого состоит в удалении накоплений с верхних участков, а второй выводит уже растворенный в воде воздух. Это значит, что с помощью сепаратора воздух отдирается, переходит в пузыри и удаляется.
Часто можно встретить такие устройства, где под одним корпусом скрывается не только воздушный сепаратор, но и сепаратор шлама, который призван определять находящиеся в составе теплоносителя вредные смеси наподобие ржавчины, песка и т.п.
Некоторые хозяева часто задают следующий вопрос: почему завоздушивается система отопления, если она оснащена сепаратором? Это может быть связано с самим размером отопительной системы, поскольку в небольших коммуникациях спуск воздуха часто можно выполнить собственноручно, в то время как в объемных системах теплоснабжения сделать это зачастую бывает весьма непросто. Читайте также: «Как спустить воздух в батареях системы отопления – проверенные способы».
Принцип работы автоматического воздухозаборника
Этот удобный и очень функциональный аппарат позволяет хозяевам забыть о необходимости самостоятельного удаления воздуха из системы.
Функционируют автоматические воздухосборники для систем отопления следующим образом:
- Вода попадает внутрь механизма с поплавком из пластмассы.
- Оборудованный флажком поплавок оказывает давление на подпружиненный шток.
- Воздух получает свободный выход наружу.
- Аппарат вновь заполняется водой и цикл повторяется.
Использование одного из вышеописанных устройств, фото которых всегда можно найти у специалистов по монтажу подобного оборудования, позволит забыть о такой проблеме, как завоздушивание системы и сохранит время и деньги жильцов.
О завоздушивании системы отопления на видео:
Как развоздушить систему отопления — Лучшее отопление
Завоздушивание системы отопления – как удалить воздух, развоздущить систему
Подобный дефект может стать причиной возникновения следующих проблем:
- передача тепла значительно ухудшается из-за появления пустот в теплоносителе;
- циркуляция воды может полностью остановиться.
В том случае, если вовремя не выполнить сброс воздуха из системы отопления, может появиться необходимость ремонта, что порой бывает очень недешево. Поэтому далее речь пойдет о том, как развоздушить систему отопления и обеспечить ей нормальную работу.
Причины завоздушивания системы отопления
Наиболее частыми причинами накопления слишком большого объема воздушных масс в отопительной системе обычно выступают следующие:
- разгерметизация системы, наиболее часто совершаемая при выполнении любого рода ремонтных работ;
- полное откачивание воды из отопительной системы;
- повреждение внешнего корпуса частей системы;
- неправильная замена отопительного оборудования, в том числе и стояков.
Подобные действия могут привести к образованию внутри конструкции системы явления, которое именуется не иначе как воздушная пробка в системе отопления. Кроме всех вышеперечисленных проблем, к которым может привести избыток воздуха, стоит сказать и о вредном для металлических конструкций кислороде, находящемся в составе попадающего внутрь воздуха. Читайте также: “Почему возникает завоздушивание системы отопления – причины и варианты решения проблемы”.
- для ремонта системы;
- при промывке функциональных частей;
- во время выполнения опрессовки и т.д.
Если завоздушило систему отопления, то причиной этому также может стать нарушение конструктивной целостности приборов, то есть воздух попадает внутрь через поврежденную часть трубопровода.
Как развоздушить систему отопления
Особенно часто с вопросом касательно того, как выгнать воздух из системы отопления, сталкиваются не только хозяева частных построек, но и жильцы многоэтажных сооружений, живущие наверху. Связано это, в первую очередь, с малым весом воздуха по сравнению с водой, в результате чего его излишки гораздо чаще скапливаются на верхних этажах.
Для того чтобы каким-либо образом бороться с этой проблемой, специалистами был разработан специальный автоматический воздушный клапан для отопления, позволяющий удалять избыток воздуха без вреда для оборудования. Читайте также: “Правильное удаление воздуха из системы отопления – варианты, как удалить воздух”.
Однако подобное приспособление стало популярным лишь недавно. Гораздо более традиционным механизмом, помогающим осуществить спуск воздуха из системы отопления, является особое устройство, известное в народе как кран Маевского, а для частных домов более характерно считалось применять воздушный сепаратор. Читайте также: “Как спустить воздух из батареи – возможные варианты”.
Кран Маевского для избежания воздушных пробок
Подобный механизм очень часто можно встретить в домах многоквартирного типа, особенно это касается построек старого образца.
Кран Маевского можно установить на любой отопительный прибор. На торцах радиатора концы коллекторов являются глухими, что достигается посредством применения футорок. Читайте также: “Какой клапан для спуска воздуха из системы отопления лучше выбрать – виды и особенности”.
В результате вместо верхней футорки было решено монтировать именно этот прибор, что означало его установку на самом верхнем участке системы отопления.
Главное отрицательная сторона такого способа – необходимость постоянного контроля над появлением в системе воздуха. Чтобы каким-либо образом избежать постоянного присутствия человека, было принято решение разработать особые патрубки с арматурой запорного типа, монтируемые в самом верху системы теплоснабжения, то есть на верхних этажах.
Устройство и назначение сепаратора воздуха – воздухозаборника
Еще один хороший воздухосборник для системы отопления – это так называемый сепаратор воздуха, основное отличие которого от крана Маевского заключается в том, что суть первого состоит в удалении накоплений с верхних участков, а второй выводит уже растворенный в воде воздух. Это значит, что с помощью сепаратора воздух отдирается, переходит в пузыри и удаляется.
Некоторые хозяева часто задают следующий вопрос: почему завоздушивается система отопления, если она оснащена сепаратором? Это может быть связано с самим размером отопительной системы, поскольку в небольших коммуникациях спуск воздуха часто можно выполнить собственноручно, в то время как в объемных системах теплоснабжения сделать это зачастую бывает весьма непросто. Читайте также: “Как спустить воздух в батареях системы отопления – проверенные способы”.
Принцип работы автоматического воздухозаборника
Этот удобный и очень функциональный аппарат позволяет хозяевам забыть о необходимости самостоятельного удаления воздуха из системы.
Функционируют автоматические воздухосборники для систем отопления следующим образом:
- Вода попадает внутрь механизма с поплавком из пластмассы.
- Оборудованный флажком поплавок оказывает давление на подпружиненный шток.
- Воздух получает свободный выход наружу.
- Аппарат вновь заполняется водой и цикл повторяется.
Использование одного из вышеописанных устройств, фото которых всегда можно найти у специалистов по монтажу подобного оборудования, позволит забыть о такой проблеме, как завоздушивание системы и сохранит время и деньги жильцов.
Завоздушивание системы отопления: как развоздушить, удалить воздух и воздущную пробку, спуск воздуха для развоздушивания на примерах фото и видео
Завоздушивание системы отопления: как развоздушить, удалить воздух и воздущную пробку, спуск воздуха для развоздушивания на примерах фото и видео
Источник: teplospec. com
Решаем вопрос, как выгнать воздух из системы отопления
В начале отопительного сезона владельцы частных домов и жители верхних этажей городских многоэтажек вынуждены решать непростой вопрос, как выгнать воздух из системы отопления. Потому что проблема завоздушивания нарушает циркуляцию теплоносителя и снижает его продуктивность. Этот факт приводит к получению некачественного обогрева жилья, перерасходу топлива, а иногда и к размораживанию системы.
Причины образования воздушных пробок
Избавляемся воздуха в системе
Почему внутри герметичной системы отопления появляется воздух? Это может произойти из-за:
- Несоблюдения норматива направления уклона и мест перегибов магистральных трубопроводов во время монтажных работ.
- Неправильного заполнения водой всей системы.
- Неплотных соединений различных составных частей и элементов, способствующих засасыванию воздуха из внешней среды.
- Некорректной работы воздухоотводников или их отсутствия.
- Проведения ремонтных работ по замене стояков, запорных механизмов, отопительных приборов, в результате чего воздух попадает в систему отопления
- Использования свежей воды для дозаполнения системы, Холодная вода содержит в своем составе достаточно большое количество растворенного кислорода. При повышении температуры его концентрация в воде значительно уменьшается. Воздух из теплоносителя выделяется мелкими пузырьками, которые поднимаются и собираются воздушной пробкой в крайних верхних точках отопительной системы и радиаторов.
К чему приводит в системе отопления наличие воздуха
Воздушные пробки в радиаторах приводят к неравномерному разогреву поверхностей батарей . Верхняя холодная часть радиаторов при теплой нижней зоне, указывают на то, что они полностью не заполнены теплоносителем. Поэтому радиаторы отопления не отдают достаточного количества тепла во внутренний объем помещения.
При движении теплоносителя в системе отопления, образовавшиеся завоздушины, способствуют вибрации труб и возникновению специфических неприятных звуковых эффектов в радиаторах в виде шума, треска или клокотания.
Воздух в своем составе имеет кислород и углекислый газ, способствующие распаду растворенных в воде гидрокарбонатов магния и кальция, а также образованию углекислоты. В результате действия повышенных температур, гидрокарбонатные соединения превращаются в известковый каменный налет, а углекислота приводит по истечении некоторого времени к коррозии металла.
Наличие воздуха в отопительной системе вызывает нарушение и в работе основного циркуляционного насоса. При нормальном функционировании системы, подшипники скольжения на валу насоса постоянно находятся в водной среде. При образовании воздушных пробок, они подвергаются эффекту «сухого трения», а выделяющееся при их работе тепло, может повредить скользящие кольца или вывести из рабочего состояния вал.
Поэтому, после летнего сезона при запуске насоса обязательно необходимо произвести удаление воздуха из системы отопления.
Виды воздухоотводчиков и места их установки
Для сброса воздуха из отопительной системы существует несколько разновидностей специальных клапанов в виде ручных или автоматических воздухоотводчиков. Рассмотрим каждый из них более подробно.
Кран Маевского
Согласно государственной системе стандартизации ручные краны Маевского называют игольчатыми радиаторными воздушными клапанами. Они изготавливаются из латуни, имеют надежную и простую конструкцию, применяются для развоздушивания отопительной системы.
Сегодняшний рынок предлагает несколько видов этих кранов, что позволяет каждому домовладельцу выбрать для своей отопительной системы наиболее удобный вариант. Традиционная классическая конструкция этого воздушного клапана имеет две основные детали:
Благодаря калибровке, все элементы клапана плотно располагаются относительно друг друга, что обеспечивает надежное удерживание теплоносителя. Воздух из радиатора стравливается через отверстие в боковой зоне корпуса. В зависимости от конструктивного исполнения, кран Маевского открывается:
Запуск системы отопления после ее монтажа предусматривает ее обязательное развоздушивание.
Как убрать воздух при помощи ручного крана Маевского
До проведения работ по удалению воздуха, нужно подготовить соответствующие инструменты, тряпку и емкость для сбора воды, чтобы не залить пол.
- Если в автономной системе отопления встроен циркуляционный принудительный насос, его необходимо отключить на время проведения процедуры стравливания воздуха.
- Затем на один оборот, очень медленно отверткой, нужно провернуть кран против часовой стрелки. Воздух с шипением начнет выходить из радиатора.
- Кран можно будет плотно закрыть после того, как перестанет выходить воздух, а из отверстия начнет вытекать вода.
Автоматический воздухоотводчик
Устройство автоматического воздухоотводчика
Автоматический воздухоотводчик представляет собой устройство поплавково-клапанного типа, которое самостоятельно производит спуск воздуха из системы отопления . Его конструкция представлена:
При этом для предотвращения утечки воды, автоматические воздухоотводчики обустраиваются винтовыми запорными колпачками. Для предотвращения внешнего загрязнения выпускной клапан обустраивается подпружинным защитным колпачком.
Система автоматического воздухоотводчика работает таким образом. При отсутствии воздуха его поплавок удерживает выпускной клапан закрытым. По мере аккумулирования воздуха в поплавковой камере, происходит опускание поплавка, который открывает выпускной клапан. После того, как воздух выходит из камеры, поплавок снова поднимается под действием рычага и закрывает выпускной клапан.
Сепаратор воздуха
Сепараторы воздуха устанавливаются в больших отопительных автономных системах. Принцип их работы заключается в отборе воздуха из воды с последующей его конвертацией в пузыри и дальнейшим удалением.
Сепараторы воздуха зачастую выпускаются в одном корпусе с сепараторами шлама. Такой тандем позволяет экономить место и дополнительно улавливать примеси:
Сепараторы воздуха состоят из металлического цилиндра, обустроенного сверху воздухоотводом, а снизу вентилем, через который сбрасывается шлам. Внутри цилиндра находится специальная трубка, в которой напаяна металлическая сетка. Вода из системы отопления, проходит через эту сетку. Именно сетка создает вихревые потоки теплоносителя, которые способствуют торможению и подъему мелких пузырей воздуха вверх. Таким образом, сепарированный воздух выходит через воздушную камеру. Образовавшиеся частицы грязи, можно удалить через нижний сливной кран.
Многоступенчатая система
Система с приборами воздухоудаления
Чтобы избежать проблем образования воздушных пробок, еще на этапе проектирования автономной системы отопления, нужно предусмотреть один очень важный момент. Он основывается на многоступенчатой системе отвода воздуха из каждой группы приборов отопления отдельно. При этом для них необходимо использовать конкретные виды воздухоотводчиков в нескольких установочных местах. Например:
- Для стравливания воздуха из теплообменника котла устанавливают автоматический воздухоотводчик непосредственно на котле.
- Для каждого коллектора устанавливают свой местный воздухоотвод.
- Каждый радиатор обустраивают своим ручным краном Маевского.
- Для стояков нужно применять специальные воздухоотводы, которые необходимо планировать для установки в самых высоких точках.
Заключение
Функционирование системы обогрева любого дома напрямую зависит от правильного выполнения монтажных работ и обеспечения условий эксплуатации. Важным фактором при этом является отсутствие в системе отопления воздуха.
Использование необходимого оборудования для его сброса, позволяет создать комфортные условия в помещении и безотказную работу отопительной системы.
Как выгнать воздух из системы отопления своими силами
Как выгнать воздух из системы отопления – этот вопрос часто возникает в начале отопительного сезона. Это осуществляется при помощи простого приспособления – крана Маевского.
Источник: gidotopleniya.ru
Как развоздушить систему отопления
Как удалить воздушную пробку из системы отопления
Одной из главных проблем в работе системы отопления является появление в ней воздушных пробок. По большому счету все возможные типы систем водяного отопления в частном доме работают по похожему принципу – прохождение горячего теплоносителя по приборам отопления для нагрева помещений. Поэтому, для того чтобы определить, как развоздушить систему отопления, необходимо понять и найти причины возникновения этого явления. Они могут быть весьма различны и, прежде всего, необходимо разобраться, почему завоздушивается система отопления.
Как воздух попадает в контур
Системы отопления бывают двух типов:
Для нормальной работы отопления открытого типа в ней должно соблюдаться строгое условие – постоянный уклон труб и радиаторов по направлению движения теплоносителя. Карманов, в которых мог бы скопиться воздух в системе отопления, быть не должно.
Воздух в открытых системах попадает в отопление через расширительный бачок
Чаще всего воздух в открытых системах попадает в отопление через расширительный бачок. Поскольку жидкость в нем контактирует с атмосферой, то воздух может как просто поглощаться теплоносителем, так и в виде мелких частиц вовлекаться в систему. По мере остывания по ходу движения воздух выделяется из воды в виде мелких пузырьков. Они поднимаются вверх в соответствии с физическими законами. Постоянный уклон сети дает им возможность двигаться против течения теплоносителя в верхнюю точку системы и попадать в расширительный бак, вновь возвращаясь в атмосферу.
Проектирование закрытых систем, напротив, должно проводиться таким образом, чтобы в ней были места, где выделяющийся из теплоносителя воздух мог бы накапливаться. В этих местах устанавливается специальное оборудование, позволяющее развоздушить систему, не нарушая ее герметичность.
Так как закрытая система не контактирует с атмосферой, то воздушная пробка в ней может появляться в результате следующих факторов:
Ремонтные работы могут привести к воздушной пробке
- в результате неправильного заполнения;
- выделяясь из свежего теплоносителя;
- после проведения ремонтных работ;
- из-за коррозии внутренней поверхности элементов сети;
- в системах с алюминиевыми радиаторами вода может реагировать с металлом, выделяя при этом водород;
- из-за образования повреждений, течи и подсоса воздуха.
Полностью исключить появление воздуха в сети теплоноснабжения невозможно. Поэтому остается только проводить периодические мероприятия по его удалению – развоздушивание.
Для этого нужно использовать специальное оборудование, работающее в ручном или автоматическом режиме.
Виды оборудования и принцип работы
Для того чтобы развоздушить отопление, то есть удалить из нее воздух, можно использовать различное оборудование:
- открытый расширительный бак;
- сепаратор воздуха;
- автоматический воздухоотводчик;
- кран Маевского.
Расширительный бак открытого типа
В сетях отопления, выполненных по открытой схеме, функцию воздухоотводчика выполняет открытый расширительный бак. Он монтируется в верхней части контура, куда собираются под действием силы Архимеда все возникающие воздушные пузырьки. Недостатком этого метода является то, что развоздушить систему полностью не удается, вода в баке оказывается очень насыщенной кислородом, который вновь вовлекается в сеть, где опять же выделяется после охлаждения.
В сетях отопления, выполненных по открытой схеме, функцию воздухоотводчика выполняет открытый расширительный бак
Кроме того, система должна быть строго выверена по уклону, чтобы воздух проходил сквозь все приборы и трубы, и воздушная пробка не могла нигде образоваться.
Сепаратор воздуха
Воздушный сепаратор предназначен для того, чтобы развоздушить отопление путем искусственного отделения кислорода от теплоносителя. Принцип его действия заключается в перемешивании ламинарного потока путем столкновения его с различными преградами:
- металлическими спиралями;
- пластиковыми кольцами;
- лопастями.
Сепараторы устанавливаются на линии подачи сразу после котла отопления. Из-за того, что в этом месте сети самая большая температура теплоносителя, их работа становится максимально эффективной. Чем больше температура жидкости, тем легче из нее выделяется кислород. Образовавшаяся воздушная пробка в системе отопления удаляется из системы через клапан. Такое устройство работает полностью без участия человека.
Воздушный сепаратор развоздушивает отопление путем искусственного отделения кислорода от теплоносителя
Одновременно воздушные сепараторы могут снабжаться отстойниками для одновременного отделения из теплоносителя частиц грязи, шлака и окалины.
Автоматический воздухоотводчик
Автоматический воздухоотводчик монтируется в систему в тех местах, где запланировано скопление образующегося в сети воздуха. Чаще всего это самая высокая точка сети, и развоздушить ее здесь становится наиболее удобно.
Конструктивно воздухоотводчик представляют собой небольшую емкость, в которую собирается воздух. Как только его количество превысит определенный уровень, поплавок в камере воздухоотводчика опускается и приоткрывает выпускной клапан. Воздушная пробка выходит, уровень теплоносителя в камере поднимается, и поплавок снова закрывает клапан.
Автоматический воздухоотводчик монтируется в систему в тех местах, где запланировано скопление образующегося в сети воздуха
Таким образом, работа прибора происходит автоматически, и хозяину нет необходимости следить за уровнем воздуха в нем. Нужно только периодически проверять работоспособность самого прибора. Сделать это можно, нажав на специальную кнопку на корпусе. Если из клапана потечет вода – все в порядке, он работает. Если ничего не происходит, то, скорее всего, воздухоотводчик неисправен.
Кран Маевского
Устанавливается кран Маевского на торце отопительного радиатора. Развоздушить сеть с его помощью можно только вручную. Специальным ключом или плоской отверткой нужно немного отвернуть клапан, расположенный на его корпусе. Если в батарее скопился воздух, то после этой операции он начнет выходить с легким шипением.Надо подождать до тех пор, пока воздух не сменится брызгами, а затем и устойчивой тонкой струйкой воды, выходящей из крана, и завернуть клапан обратно. Таким образом, воздушная пробка в системе отопления будет убрана.
Кран Маевского устанавливается на торце отопительного радиатора
Для сбора воды необходимо заранее запастись небольшой емкостью — достаточно 0,5 литра, большего количество воды выпускать не надо.
Определение проблемы
Для определения места, где возникла воздушная пробка в системе отопления, можно воспользоваться следующими простыми способами:
- Послушать, нет ли легкого шума или бульканья в радиаторе. Эта проблема может со временем исчезнуть, но если бульканье продолжается в течение нескольких часов, то в радиаторе образовалась воздушная пробка.
- Прощупать, равномерно ли прогреты батареи. Если наблюдается большая разница, то в радиаторе есть воздух.
- Легко простучать металлическим предметом в нижней и верхней части батареи. В том месте, где скопился воздух, звук будет более звонким.
К чему приводит скопление воздуха в контуре
Воздушные пробки в сети могут приводить ко множеству негативных последствий:
- Нарушение циркуляции и ухудшение теплоснабжения. Нередки случаи, когда воздушная пробка в системе отопления отсекает большие куски сети с радиаторами. Особенно этому подвержен дом с сетью, работающей на естественном потоке теплоносителя, то есть без нагнетательного насоса. Если в закрытых системах насос сможет продавить небольшие пробки, то в самотечных сетях в силу малого давления в них, пробки могут полностью остановить отопление.
- Скачки давления, способные повредить элементы сети отопления. В результате образования больших пробок и работы циркуляционного насоса давление в системе отопления частного дома может возрастать до критических пределов, пока не произойдет его автоматический сброс. После этого, давление в системе резко понижается и происходит гидравлический удар, который слабые элементы сети могут не выдержать. Поэтому, важно следить за тем, чтобы давление в системе оставалось рабочим. (Об этом можно прочитать здесь).
Скопление воздуха в контуре может привести к скачкам давления
Непосредственные последствия завоздушивания могут вызвать и не менее опасные косвенные:
- Взрыв котла из-за повышения давления в сети.
- Размораживание системы. Если в результате аварийного сброса теплоносителя его количества окажется недостаточным для работы котла, то автоматика может его выключить и отопление дома прекратится. За несколько часов вашего отсутствия это может привести к неприятным последствиям – система остановится, и дом разморозится.
- Разрыв прибора отопления или ненадежного соединения.
При возникновении воздушной пробки давление в сети возрастает, что может вызвать разрыв прибора отопления
- При возникновении воздушной пробки давление в сети возрастает. Если в каком-либо радиаторе или трубе было слабое место, которое еще держалось при нормальном давлении, то при его повышении в этом месте может образоваться течь. Мало того что вытекший теплоноситель может остановить все отопление, так еще и домашнему имуществу будет нанесен значительный ущерб.
Заключение
Как видим, воздушная пробка в системе отопления может причинить немало неприятностей, если ее вовремя не удалить. К счастью, разработано немало простых устройств, которые справятся с образованием воздуха в отоплении и не допустят появления печальных последствий. Надо лишь не забыть о них при проектировании и монтаже.
Как развоздушить систему отопления
Воздушная пробка в системе отопления является одной из главных проблем в ее работе. О том, как развоздушить систему отопления, вы сможете узнать из статьи.
Источник: domiotoplenie.ru
Как выгнать воздух из системы отопления
Одна из наиболее частых проблем в системах отопления – завоздушивание. Этот процесс возникает в каждой системе отопления, если не предпринять профилактические меры.
Последствия завоздушивания системы
Попадание воздуха в систему отопления неблаготворно сказывается на состоянии труб и радиаторов. Кроме того, если завоздушивается система отопления, в трубах образуется посторонний шум, а батареи остаются холодными. Воздух в трубопроводе препятствует теплоносителю попасть в отдельные его участки. Из-за этого выполняется неравномерный нагрев помещения.
В завоздушенных участках образуется коррозия, которая приводит к протеканию труб и радиаторов. Кислород вступает в реакцию с металлом и разъедает стенки отопительной системы. Также нарушается работа насоса, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя. Его работающие элементы всегда находятся в воде, поэтому появление воздуха может вывести насос из строя. В результате перепадов давления внутри трубопровода возникают шумы, бурление, звуки текущей жидкости и вибрация. Единственным решением этих проблем будет удаление воздуха из системы отопления.
Как определить завоздушенный участок системы отопления
Перед тем как развоздушить систему отопления, нужно найти, где именно находится воздушная пробка. Если трубопровод и байпас теплые, а радиатор холодный, значит, в радиаторе образовалось завоздушивание, которое необходимо убрать.
Чаще всего воздушная пробка образуется в алюминиевых радиаторах. Этот материал вступает в химическую реакцию с водой, результатом чего будет образование газа.
Сложнее правильно определить завоздушивание системы отопления в трубопроводе. Одним из способов является проходка молотком. Метод заключается в простукивании труб молотком или другим металлическим предметом. На участке, где накопился воздух, звук будет более выраженным.
Как выгнать воздух из системы отопления
При монтаже системы следует предусмотреть образование пробки и способы её выпустить. При монтаже теплопровода на радиаторах и трубе устанавливаются воздухоотводчики. Современные отопительные оборудования могут быть укомплектованными устройствами для сброса воды и воздуха уже при продаже.
Виды воздухоотводчиков по принципу работы.
Кран Маевского – это игольчатый радиаторный воздушный клапан. Он надежно удерживает теплоноситель и, если необходимо, можно делать спуск через боковое отверстие.
Последовательность выполнения сброса воздуха, используя кран Маевского:
- Перед началом выполнения работ на пол простилается половая тряпка и емкость для сбора воды (ведро или таз). В частном доме с автономным отоплением необходимо прекратить работу циркуляционного насоса на время сброса воздуха;
- При помощи отвертки или специального ключа нужно медленно повернуть кран на один оборот по направлению против часовой стрелки;
- После выхода воздуха из системы начинает вытекать вода, в этот момент кран перекрывается.
По причине наличия мусора в теплоносителе воздухоотводчик может засориться. В этом случае кран не выполняет свои функции и может образоваться протекание. Прочистка выполняется с помощью иглы, которой устраняется засорение. Если такой ремонт не даёт результата, потребуется промывка или даже замена крана. В этом случае выкручивается кран разводным ключом и вкручивается исправный. При замене требуется спустить теплоноситель.
После монтажа или реконструкции системы отопления её необходимо прокачать и провести развоздушивание.
Также есть более современный вариант крана Маевского. Его преимуществом является наличие ручки. Чтобы выпустить воздух не нужно искать ключ, достаточно повернуть ручку против часовой стрелки. Такое устройство выдерживает давление до 10 атмосфер и температуру теплоносителя 95 °C.
Автоматический воздухоотводчик выполняет самостоятельный спуск воздушных накоплений из системы. Такой механизм устроен по поплавково-клапанному типу. При отсутствии воздуха поплавок находится в закрытом положении. По мере его накопления клапан открывается, а воздух выпускается. После этого автоматический поплавок-клапан возвращается в исходное положение. В случае поломки устройства протечки не возникает благодаря предохранительному запорному клапану. Для замены сломанного оборудования не требуется спускать воду или сбрасывать давление.
Если после правильно проведенных мероприятий не получилось устранить завоздушивание системы отопления, то требуется выполнить дополнительные работы:
- Проверить наличие или уровень теплоносителя. Если необходимо — восполнить недостачу воды;
- Если уровень теплоносителя достаточный, то нужно спустить его и хорошо прокачать трубопровод с помощью химической промывки или прокачать систему обычной водой. В систему под давлением подается химический раствор (кислоты и ингибиторы для замедления процесса коррозии). Делать это нужно, чтобы избавиться от засоренности и заиливания.
Профилактика завоздушивания системы отопления
Если завоздушена система отопления, внутри элементы разрушаются под действием химических реакций и приводит к последующим поломкам. Чтобы избежать этих проблем, важно тщательно следить за состоянием отопительной системы и периодически проводить профилактические мероприятия.
Проблемы могут возникать по различным причинам, среди которых: ремонтные работы, нарушение технологии дозаполнения системы, неисправность воздухоотводчиков и т. д.
Чтобы избежать формирования воздушных пробок, необходимо провести ряд мероприятий.
- В процессе монтажа нужно установить специальные устройства для сброса воздуха: на выходе из котла и на коллекторах устанавливается воздухоотводчик автоматического действия, на каждом радиаторе должен стоять кран Маевского, для вывода воздуха из труб на стояках монтируются воздухоотводы для трубопровода;
- Перед тем как дополнить отопительную систему, нужно провести выпуск воздуха;
- В процессе эксплуатации необходимо проводить постоянное наблюдение за работой отопительной системы: установить манометры и периодически проверять уровень давления в трубопроводе, отслеживать уровень теплоносителя в расширительном бачке, визуально осматривать трубы и радиаторы на предмет протечек и повреждений, проверять температуру отопительных приборов и её равномерное распределение;
- Периодически выполнять прокачку системы, чтобы избавиться от засорений и заиливания;
- Установка сепаратора воздуха и шлама. Такое устройство выводит газы, растворившиеся в воде. Кроме того, очищает теплоноситель от засорений. Сепаратор воздуха врезается в трубопровод, из проходящего через него теплоносителя улавливаются пузырьки воздуха и выпускаются наружу.
Меры профилактики значительно продлят срок эксплуатации отопительной системы и сделают её работу максимально эффективной.
Как спустить воздух с системы отопления: развоздушивание отопления
Перед тем, как спустить воздух с системы отопления, необходимо найти участок радиатора с воздушной пробкой. Для удаления воздуха используются ручные либо автоматические воздухоотводчики.
Источник: domotopim.ru
Воздух в системе отопления
Монтаж отопления в доме не является самоцелью. Обогрев должен обеспечивать нужную температуру во всех помещениях. Но даже правильно спроектированная и собранная система порой не работает. Вызвано это бывает отнюдь не отказом оборудования. Обыкновенный воздух в системе отопления – вот зачастую причина всех недоразумений и забот. Именно он вызывает посторонние шумы при работе обогрева и недостаточную эффективность, а то и полную его неработоспособность.
Как воздух влияет на работу отопления?
Воздух в отопительной системе одна из причин нарушения теплообмена
Работа водяной системы отопления основана на циркуляции горячей воды и передаче части тепла в радиаторы для обогрева помещений. Когда появляется воздух в системе отопления дома (это еще называют завоздушиванием), то нормальная циркуляция теплоносителя нарушается. Результат подобного явления достаточно неприятен и может вызвать:
- шум при циркуляции воды. Кроме того, это приводит к вибрации труб и ослаблению соединений, а в самом худшем случае вызывает разрушения в местах сварки;
- воздушные пробки в системе отопления. Когда они образуются в отдельных удаленных контурах, например во вспомогательных помещениях, где температура отслеживается не самым лучшим образом и не постоянно, то это вызывает отсутствие циркуляции через некоторые батареи, что при определенных условиях может привести к размораживанию всей системы;
уменьшение (иногда частичное) циркуляции. Когда происходит завоздушивание системы отопления, то оно вызывает снижение эффективности ее работы и перерасход топлива;
Откуда в системе берется воздух?
Казалось бы, все делается герметичным, и вполне резонно прозвучит вопрос – откуда воздух в системе отопления? Однозначно ответить достаточно сложно, таких причин множество, из них стоит отметить:
- Несоблюдение требований в части соблюдения уклонов труб в процессе монтажа;
- Неправильное заполнение водой, вследствие чего завоздушивается система отопления;
- Неплотные соединения различных составных элементов и частей могут быть источником поступления воздуха, что воздушит систему отопления;
Отсутствие специальных автоматических устройств (воздухоотводчиков), автоматически отводящих воздух из системы, или их некорректная работа;
Изложенные выше причины завоздушивания системы отопления не охватывают всех возможных ситуаций, когда и каким образом это может произойти. Но они позволяют понять, почему завоздушивается система отопления, и своевременно принимать меры по исключению подобного явления.
Как избежать поступления воздуха в систему?
Здесь надо рассматривать несколько ситуаций – при заполнении системы теплоносителем и при ее эксплуатации. В ее конструкции должны быть предусмотрены воздухоотводчики и краны Маевского, позволяющие выполнить развоздушивание системы отопления. Приведенные рекомендации относятся к закрытой системе с принудительной циркуляцией.
Установка воздухоотводчиков
Ставятся они в критических местах, таких как перегибы трубопроводов или наиболее высокие их точки расположения. Во многих случаях, когда постоянно завоздушивается система отопления, они помогают справиться с этой проблемой. Бывают ручные и автоматические.
- Ручные воздухоотводчики. К ним относится в первую очередь кран Маевского, наименование получил по имени изобретателя. Устанавливается на торце батареи, благодаря ему не надо думать, что делать, если завоздушена система отопления. С его помощью можно самостоятельно сбросить накопившийся воздух.
- Автоматические воздухоотводчики. Позволяют без дополнительного участия и затрат решить проблему, как развоздушить систему отопления.
Автоматический воздухоотводчик
Ручной воздухоотводчик
Заполнение системы водой
Проводится снизу вверх холодной водой. При этом должны быть открыты все краны, кроме тех, что работают на спуск воды. Благодаря такому заполнению завоздушена система отопления не будет, по мере подъема вода будет выдавливать из нее воздух. Наполнение проводится плавно, при резком подъеме воды возможно образование замкнутых объемов и образование воздушных пузырей.
Наполнение системы отопления водой
Как только вода пошла через открытый кран, его закрывают, и так постепенно поднимаются выше, пока не будет заполнена вся система. После этого вполне можно запускать насос, если все сделано правильно, то будет происходить циркуляция, и не нужно ломать голову, как прокачать систему отопления.
Удаление из системы воздуха при эксплуатации
Однако при всех принятых мерах, образование пробок возможно и в процессе эксплуатации. Причины, почему воздушит систему отопления, рассмотрены выше, и повторно возвращаться к ним мы не будем. Однако рассмотреть, как правильно развоздушить систему отопления при ее эксплуатации, необходимо.
Когда стоит такая задача, то надо действовать следующим образом:
- Определить место, где собрался воздух. Сделать это можно по шуму или трубам и радиаторам, они в таких местах более холодные.
Ищется точка, расположенная выше по ходу движения теплоносителя, в которой имеется кран Маевского, через который можно выпустить воздух.
Это универсальный, стандартный алгоритм действий, который позволяет не задумываться, как устранить завоздушивание системы отопления.
Работа обогрева любого дома во многом зависит от правильного его монтажа и обеспечения необходимых условий в процессе работы. Одним из них является отсутствие воздуха в системе отопления. Использование нужного оборудования и грамотная эксплуатация создадут предпосылки для длительной и безотказной ее работы.
Воздух в системе отопления и как развоздушить систему
Воздух в системе отопления. Влияние воздуха на систему отопления. Виды устройств для удаления воздуха, их устройство и принцип работы.
Источник: otoplenie-doma.org
все про спуск воздушной пробки
Воздух в отопительной системе является препятствием для ее нормального функционирования. С этой проблемой жители квартир и домов сталкиваются, как правило, в начале отопительного сезона. Шум в трубах, холодные батареи, коррозия металлических элементов – вот результат образования воздушных пробок. И это случается даже с идеально спроектированной и правильно смонтированной системой отопления. Почему так происходит и для чего необходимо своевременно производить удаление воздуха из системы отопления – об этом пойдет речь в данной статье.
Почему появляется воздух в отопительной системе?
С понятием «воздушные пробки» знакомы многие наши соотечественники. Об этом явлении вспоминают в начале отопительного сезона, когда в дома пускают тепло, а в квартирах верхних этажей часто батареи не нагреваются или нагреваются только в нижней части, а в верхней – абсолютно холодные. Откуда появляется воздух в трубопроводах? Причин завоздушивания может быть несколько:
- проведение ремонтных работ (сборка, разборка трубопровода), во время которых появление воздуха неизбежно;
- несоблюдение во время монтажа величины и направления уклона магистралей трубопроводов;
- пониженное давление в водопроводе: уровень воды падает, а образовавшиеся в результате пустоты заполняются воздухом;
- при нагревании воды пузырьки содержащегося в ней воздуха выделяются и поднимаются в верхнюю часть трубопровода, создавая там воздушные пробки;
- систему отопления наполняют неправильно: после летнего простоя трубы следует заполнять водой не быстро, а медленно, производя одновременно спуск воздуха из системы отопления;
- неудовлетворительно загерметизированные стыки трубопроводов, через которые происходит утечка теплоносителя. Течь в этих местах малозаметна, так как горячая вода сразу испаряется. Именно через неплотные швы и засасывается воздух в систему;
- неисправность воздухозаборных устройств;
- подключение водяного «теплого пола» к отопительной системе, трубы которого при монтаже располагаются на разной высоте.
Способы удаления воздушной пробки
Поскольку один или несколько из перечисленных факторов могут присутствовать во многих домах, то обязательно встает вопрос удаления воздуха в системе отопления. Эту операцию можно выполнить различными способами. Все зависит от того, с какой циркуляцией теплоносителя имеем дело – естественной или принудительной.
В системе отопления с естественной циркуляцией (имеется в виду верхняя разводка труб) образовавшуюся воздушную пробку можно удалить через расширительный бак – он находится в самой высокой точке по отношению ко всей системе.Прокладку подающего трубопровода следует произвести с подъемом к расширительному бачку. При нижней разводке труб воздух удаляют так же, как и в отопительных системах, снабженных циркуляционным насосом.
Стравить воздух из отопительной системы с естественной циркуляцией можно при помощи расширительного бака
В отопительных системах с принудительным режимом циркуляции теплоносителя в самой высокой точке устанавливают воздухосборник, специально предусмотренный для спуска воздуха. В этом случае подающий трубопровод прокладывают с подъемом по курсу движения теплоносителя, а поднимающиеся по стояку пузырьки воздуха удаляются через воздушные краны (их устанавливают в самых верхних точках). Во всех случаях обратный трубопровод необходимо прокладывать с уклоном в направление слива воды для ускоренного опорожнения при необходимости ремонта.
Виды воздухоотводчиков и мест их установки
Воздухоотводчики бывают ручными и автоматическими. Ручные воздухоотводчики или краны Маевского имеют небольшие размеры. Их устанавливают обычно на торцевой части радиатора отопления. Регулируют кран Маевского с помощью ключа, отвертки или даже вручную. Так как кран небольшой, то и его производительность небольшая, поэтому его применяют только для локального устранения воздушных пробок в отопительной системе.
Воздухоотводчики для системы отопления бывают двух типов: ручные (кран Маевского) и автоматические (работают без участия человека).
Второй тип воздухоотводчиков – автоматические – работают без вмешивания человека. Их устанавливают как в вертикальном положении, так и в горизонтальном. Они имеют высокую производительность, но обладают достаточно большой чувствительностью к загрязнениям в воде, поэтому их монтируют вместе с фильтрами и на подающих трубопроводах, и на обратных.
Автоматические воздухоотводчики устанавливаются в отопительных системах закрытого типа по линии трубопроводов в разных точках. Тогда сброс воздуха из каждой группы устройств производится отдельно. Многоступенчатая система обезвоздушивания считается самой эффективной. При правильной прокладке и грамотном монтаже труб (под нужным уклоном) вывести воздух через воздухоотводчики будет просто и беспроблемно. Удаление воздуха из труб отопления связано с увеличением расхода теплоносителя, а также с возрастанием давления в них. Падение давления воды свидетельствует о нарушении герметичности системы, а температурные перепады – о наличии воздуха в радиаторах отопления.
Определение места образования пробки и ее удаление
Как можно понять, что в радиаторе есть воздух? Обычно на наличие воздуха указывают посторонние звуки, такие как бульканье, протекание воды. Для обеспечения полноценной циркуляции теплоносителя нужно обязательно удалить этот воздух. При полном завоздушивании системы нужно определить сначала места образования пробок, постукивая молотком по отопительным приборам. Там где есть воздушная пробка, звук будет более звонким и сильным. Воздух собирается, как правило, в радиаторах, установленных на верхних этажах.
Поняв, что воздух в отопительном приборе присутствует, следует взять отвертку или ключ и подготовить емкость для воды. Открыв термостат до максимального уровня, нужно открыть клапан крана Маевского и подставить емкость. Появление легкого шипения будет означать, что воздух выходит. Клапан держат открытым до тех пор, пока не потечет вода и только после этого закрывают.
Ликвидация воздушной пробки в отопительной батарее при помощи установленного на ней крана Маевского: клапан открывают специальным ключом или вручную и держат открытым до появления воды
Бывает, что после проведения данной процедуры батарея греет недолго или недостаточно хорошо. Тогда ее нужно продуть и промыть, поскольку скопление в ней мусора и ржавчины также может стать причиной появления воздуха.
Если после спуска воздуха батарея по-прежнему плохо нагревается, попробуйте слить примерно 200гр теплоносителя, чтобы убедиться в полном удалении воздушной пробки. Если не помогло, но надо продуть и промыть радиатор от возможно скопившейся грязи
Если и после этого нет улучшений, нужно проверить уровень заполнения отопительной системы. Воздушные пробки могут также образоваться на изгибах трубопроводов. Поэтому важно в процессе монтажа соблюдать направление и величину уклонов разводящих трубопроводов. В местах, где уклон по какой-либо причине отличается от проекта, дополнительно устанавливают воздухоспускные вентили.
В алюминиевых радиаторах воздушные пробки образуются более интенсивно по причине плохого качества материала. В результате реакции алюминия с теплоносителем образуются газы, поэтому их необходимо регулярно удалять из системы. В таких ситуациях рекомендуют заменить алюминиевые радиаторы приборами из более качественных материалов с антикоррозионным покрытием и установить воздухоотводчики. Чтобы обогрев комнат был нормальным, перед заполнением отопительной системы водой необходимо своевременно позаботиться об удалении из нее воздуха, препятствующего нормальному движению теплоносителя, и тогда зимой в вашем доме будет тепло и уютно.
- Автор: Оксана
- Распечатать
Оцените статью:
(60 голосов, среднее: 3.9 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Воздух в отоплении, завоздушивание – как устранить проблему
Начнем с самых простых случаев завоздушивания, когда самим жильцам делать ничего не нужно, а остается только звонить «куда следует». Также рассмотрим случаи, в которых воздух в системе отопления проще и дешевле удалить самостоятельно. Но главное – как не допускать завоздушивания, какие меры в период монтажа отопления можно принять, чтобы воздушные пробки не возникали вовсе.
Воздух в отоплении есть всегда
Неправильно полагать, что попадание воздуха в трубы – только результат ошибки в монтаже, при заливке теплоносителя и т. п. Воздух находится в системе отопления всегда, так как он растворен в самом теплоносителе (в воде). При перепадах давления и температуры, он выделяется в виде маленьких пузырьков, и скапливается в самых верхних точках.
Особую опасность может представлять теплообменних котла, находящийся почему-либо выше чем прилегающие к нему трубы. Скопление воздуха в таком случае грозит разрушением.
В других системах могут быть какие-то П-образные участки трубопровода, которые так легко завоздушиваются.
Также радиаторы – типичное место скопления воздуха при различных схемах их подключения.
В случае чего – звонить
В квартире можно обнаружить, что стояк с подключенным к нему радиатором холодный или прохладней чем другие. Виной может быть и слесарская регулировка распределения по стоякам. Но чаще – воздушная пробка, в самом стояке.
Типичная схема в стояках – выпускной кран на самом верхнем этаже. Многие жильцы знают, что в случае, если стояк завоздушен, нужно обратится к соседу, чтобы он спустил воздух вручную.
Или другой основной вариант, когда имеется один или несколько холодных стояков, — звонить диспетчеру ЖЭКа. Как правило, слесаря точно знают, что делать и проблема решается….
Прохладный завоздушенный радиатор – что делать
Но если в квартире или в доме оказывается прохладным один радиатор, а стояк (магистраль) горячий. Или холодной может быть только часть батареи, — в этом случае причиной всему воздушное скопление в самом этом отопительном приборе.
В отдельных случаях часть батареи может быть холодной из-за неправильного подключения, засорения отопительного прибора, или небольшой подачи теплоносителя. Но такие нарушения носят постоянный характер, и распознаются жильцами. Чаще же причиной холодного радиатора является воздух в его верхней части.
Современные радиаторы снабжаются кранами Маевского, предназначенными для спуска воздуха. Чтобы устранить завоздушивание достаточно открыть этот кран, спустить воздух, пока не пойдет устойчивая струйка теплоносителя.
Если радиатор не снабжена таким ручным воздухоотводчиком, то его придется установить самостоятельно, или вызывать слесаря, чтобы он решил проблему воздушной пробки в этой батарее.
Системы снабжаются воздухоотводчиками
В частных домах владельцам приходится знакомится со схемой отопления, чтобы контролировать завоздушенность системы. В высшей точке схемы частного дома должен быть установлен воздухоотводчик – сепаратор.
Не редко, когда высшей точкой является автоматизированный котел, который всегда снабжается этим устройством, поэтому жильцы с проблемой спуска воздуха со всей системы не сталкиваются, все происходит без них.
Но если котел твердотопливный, то высшей точкой в грамотно сделанной системе является группа безопасности, которая устанавливается на подаче из котла. В эту группу всегда входит автоматический воздухоотводчик.
Такие же приборы устанавливаются обычно на П-образных обводах труб, если такие были сделаны.
Если же главного воздухоотводчика в системе почему-то не нашлось, а она воздушится, то остается только обратится к монтажникам за разъяснениями и устранением.
Более сложные случаи
В разветвленных системах с большой массой теплоносителя целесообразней установить в верхней точке труб сепаратор. Он похож на автоматический воздухоотводчик, но действует эффективней. Результат достигается за счет перепадов давления в самом приборе, в результате чего происходит усиленное выделение воздуха.
Установка сепаратора нормализует работу котла, насосов, устраняет шум при работе системы. Ведь воздушные пробки, пузырьки весьма значительно вредят металлическим деталям, движущимся в воде.
Наряду с установкой воздухоотводчиков и сепаратора, важно сделать грамотный монтаж схемы, правильную разводку, без перепадов уклонов труб, а с односторонним плавным понижением.
Как работает современный сепаратор
Известные производители гидравлического оборудования для бытовых и производственных нужд выпускают и воздушные сепараторы для отопления. Как правило в основе – мелкосеточный материал большой площади, через который фильтруется теплоноситель. При перепадах давления, которые сопутствуют такому движению жидкости и происходит выделение маленьких пузырьков воздуха. Они успевают подняться вверх, так как скорость движения жидкости в большом сечении замедленная, и попадают в воздушную камеру. Которую в верхней части украшает воздушный клапан.
Типичная конструкция сепаратора — представлен Reflex Exair (Германия).
Устройство устанавливается непосредственно на выходном патрубке из котла, но после смесительного байпаса (если такой имеется), т.е. фактически на входе в систему отопления.
Правильное применение воздухоотводчиков (автоматических и ручных), а также включение в схему сепаратора воздуха, позволит создать надежно работающую систему отопления.
причины попадания воздуха в систему отопления, чем грозит образование воздушных пробок.
Эксплуатация водяных систем отопления может сопровождаться попаданием воздуха во внутреннюю полость труб, радиаторов и источника тепла. Возникновение воздушной пробки ведёт к изменению параметров теплоносителя на отдельных участках или во всей отопительной магистрали. Завоздушивание котла может привести к перегреву теплообменника и выходу из строя отопительного оборудования. Каждый пользователь автономной системы обогрева должен уметь самостоятельно избавляться от пробок, возникающих внутри водяной системы.
Содержание статьи
- Как спустить воздух с котла
- Причины попадания воздуха в систему отопления
- Чем грозит возникновение воздушных пробок
Как спустить воздух с котла
Современные источники тепла оборудуют автоматическими развоздушивателями или кранами Маевского, расположенными в верхней части агрегата. Такое конструктивное решение позволяет стравливать воздух при рабочем режиме, не останавливая процесса обогрева помещения точно так, как и с любого радиатора, на котором установлен подобный вентиль.
Для этого, периодически открывают и закрывают кран Маевского, с интервалом в несколько минут. Процедуру повторяют до появления шипения или свиста, свидетельствующего о выходе воздушной пробки. Появление звука требует выдержки стравливающего приспособления в открытом положении до появления теплоносителя.
ВНИМАНИЕ! Автоматический воздухоотводчик должен сам избавлять котёл от пробок, при работе агрегата. Но если удаётся стравить воздух из теплообменника после нажатия на золотник, расположенный под колпачком этого прибора, то это свидетельствует о неисправности развоздушивателя!
Отсутствие специальных приспособлений для устранения пробок на котле, требует прибегнуть к помощи таких же приборов на трубопроводах, расположенных выше источника тепла.
СПРАВКА! Правильно смонтированные автономные и стационарные системы отопления оборудуют стравливающими элементами в верхних точках магистралей и рядом со всеми приборами, которые производят или отдают тепло!
Идеальными условиями для освобождения от воздушной пробки в котле, является возможность отдельного перекрытия контура источника тепла с возвратной трубой и циркуляционным насосом. При включении которого обеспечивается прокачивание теплоносителя, а периодическое открывание крана Маевского или контроль за работой автоматического воздухоотводчика, методом нажатия на золотник, позволяет освободить перекрытый контур от пробки.
Если в закрытом контуре, который отсекает котёл с возвратным трубопроводом, отсутствует циркуляционный насос, то включают источник энергии: газ, электричество, а в твердотопливном – разжигают топку. После нагрева трубопровода «подачи» производят периодическое открытие развоздушивателя. Теплоноситель, нагреваясь, будет подниматься от котла по магистрали за счёт нагрева и возвращаться по соединительному трубопроводу – обратно к теплообменнику. Такая методика требует внимательного слежения за температурой, особенно при обслуживании источника тепла не твёрдом топливе. Перемещение теплоносителя по такому контуру будет очень медленным и это учитывают при выполнении работ.
При отсутствии возможности перекрытия водяного контура котла и наличии приборов для отвода воздуха только в верхней части магистрали, необходимо сливать теплоноситель, а затем заливать весь требуемый объём воды. Перед тем как приступить к таким глобальным мероприятиям, рекомендуется отсечь все приборы (кроме котла) и, включив насос, стравливать давление через ближайший развоздушиватель на магистрали, до появления звука или пузырьков. Отсутствие результата говорит о необходимости полного слива теплоносителя.
ВАЖНО! Пробка может образоваться не в самом котле, а внутри насоса, который вмонтирован в корпус агрегата! Чтобы избавиться от воздуха, который образовался в полости крыльчатки, откручивают центральный винт насоса на 1-1,5 оборота и обратно, до появления пузырьков!
Причины попадания воздуха в систему отопления
Образование пробок может быть вызвано различными причинами, рассмотрим их подробнее.
- Отсутствие герметичности стыков монтажных соединений. Особенно часто эта причина является исходной при эксплуатации систем без давления. Небольшая утечка воды не видна и граничит с возможным испарением. В месте неплотного соединения подсасывается воздух и скапливается в свободной полости магистрали, образуя пробку.
- Неточность при проектировании или монтаже магистралей, которая влечёт создание нежелательных «петель», тормозящих движение теплоносителя, влечёт за собой скопление воздуха в таких контурах.
- Нетехнологичный метод заполнения системы теплоносителем также является причиной появления пробок. Очень быстрое или сверху вниз направленное наполнение магистралей способствует образованию воздушных прослоек, которые препятствуют нормальной работе.
- Неисправная работа автоматических развоздушивателей, расположенных на верхних трубопроводах провоцирует создание пробок.
- Некачественный монтаж труб с образованием волнистых линий (относительно горизонта) является частой и трудноопределимой причиной появления воздуха. Устранение такой причины требует периодического удаления пробок, а полная ликвидация – ремонта отдельного участка, с возможной установкой дополнительных приборов для отвода воздуха.
- Перегрев – эта причина свойственна для твердотопливных агрегатов. При закипании воды, во внутренней полости образуются пузырьки воздуха и скапливаются в теплообменнике котла.
ВНИМАНИЕ! Стравливать воздух вовремя кипения котла опасно! Возникает высокая вероятность ошпаривания и получения ожогов!
Чем грозит возникновение воздушных пробок
Наличие воздуха в магистралях не позволит обеспечить радиаторы требуемым количеством теплоносителя, а значит, отопительные приборы не выдадут требуемого тепла и температура помещения будет ниже желаемой. Шум, свойственный для преодоления воздушного препятствия в системе, не вызовет раздражения в дневное время, но ночью – он не даст уснуть. В местах образования пробок, внутренняя среда становится агрессивной, что способствует активному образованию ржавчины.
Самое неприятное – это перегрев. Наличие воздуха в теплообменнике или трубопроводе «подачи» тепла будет препятствовать движению теплоносителя, а повышение температуры может вывести из строя змеевик или насос.
Умение спустить воздух из котла или отдельных участков, позволит владельцам частных домов с автономным отоплением самостоятельно избавиться от пробок, предотвратив пагубные последствия, не прибегая к помощи сервисных служб.
Как развоздушить батареи — удаление воздуха и воздушной пробки. Жми!
Владельцы квартир многоквартирных домов и все, у кого есть центральное отопление, не редко сталкивались с проблемой воздушных пробок в отопительных системах. Это выражается в появлении различных шумов, плохом нагреве батарей и коррозии металлических частей.
Характерно, что даже из идеально спроектированной и выполненной системы центрального отопления периодически нужно стравливать воздух. Его появление внутри возможно не только из-за возможной плохой герметичности системы, а и по другим причинам.
Причины попадания воздуха
Рассмотрим причины, по которым возникают воздушные пробки:
- В случае выполнения ремонта отопления.
- В квартирах довольно нелегко развоздушить трубы сразу заполнив их водой.
- Данная проблема часто встречается у теплых полов, в случаях, когда их линии выполнены, не совсем горизонтально.
- Появление газа в воде всегда связано с повышением ее температуры. В системах автономного отопления через время воздуха не остается, однако, если теплоноситель постоянно обновлять, проблема будет появляться снова и снова.
Определение проблемы
Для выявления воздушных пробок в отоплении нужно:
- попробовать на ощупь батареи, и в случае, когда часть поверхности будет холодной или еле теплой, это будет означать воздух есть в системе;
- в случае, если температура в помещении снизилась безо всяких на то причин;
- если в радиаторе слышно бульканье.
Проверить нуждается ли система в стравливании очень просто, постучав предметом из металла по верхней части батареи, после чего, то же самое, проделать в ее нижней части. В месте возникновения пробки звук будет более звонким.
Последствия завоздушенности отопления
Если вовремя не спустить пробку, длительный контакт с кислородом негативно повлияет на металл, и он может покрыться окалиной, и начаться разрушение. Помимо этого, завоздушенность системы влияет на циркуляцию воды, в результате чего перегреваются некоторые места и слабо нагреваются иные.
Существуют различные способы по стравливанию газа, и приоритет тому или другому следует отдавать в зависимости от выбора теплоносителя. А также, от способа циркуляции воды в системе: естественно или принудительно.
В результате чего используется воздушный клапан, позволяющий спустить воздушную пробку из радиатора или кран Маевского.
Как можно спустить воздух
Системы с принудительной циркуляцией используют вверху небольшой воздухосборник для стравливания. Однако, стравить можно только, если подающая труба будет под углом в направлении движения теплоносителя.
В таком случае, воздушные пробки, которые поднимаются вместе с ним, выйдут через ряд специальных вентилей.
На сегодняшний день применение ручных и автоматических способов чаще используется для спуска воздуха и поступления воды в систему. Ручные приборы (краны Маевского) выделяются компактными размерами
[advice]Следует учесть: стравливать можно только после того, как полностью остынет теплоноситель.[/advice]
Особенности автоматических отводчиков воздуха
Для того чтобы провести стравливание воздуха в системах отопления закрытого типа, таких как теплый пол в доме, не нужно участие человека.
Высокая производительность не снижает сильную чувствительность к примесям в теплоносителе, поэтому их монтаж производится вместе с фильтрами. Фильтры устанавливают как на подающей линии, так и на обратке. Для того чтобы наиболее эффективно удалить воздух, их конструкция имеет ступени, благодаря чему позволяет убрать кислород из каждой группы приборов.
Если трубы были смонтированы в частном доме слегка под углом по ходу движения воды – спускной механизм позволяет развоздушить отопление с большим расходом теплоносителя, и увеличивает давление.
Удаление воздуха через спускник в алюминиевых, биметаллических и чугунных батареях
Преимуществами алюминиевых батарей являются доступная цена и прекрасная теплопроводность. Но алюминий не совсем удачный материал для отопления, благодаря его способности вступать в реакцию и выделять водород.
Когда такая батарея завоздушена, решить проблему сброса воздушного излишка поможет кран Маевского. Для того чтобы выгнать водород изнутри, такие батареи покрывают специальной пленкой, однако этого хватает только на некоторое время, а далее удаление газа не происходит.
Биметаллические радиаторы являются еще одним отличным изобретением. Там, где внутренние части касаются воды, используется другой металл, а ребра сделаны из алюминия. В случаях, когда на радиаторе установлен термостат, открывая его вы, сможете прокачать систему и спускать кислород. Развоздушивание таких радиаторов аналогично с другими разновидностями.
Подробности использования термостатов в радиаторах отопления рассмотрены в данной статье: https://teplo.guru/elementy/regulyator/termoregulyatory-dlya-radiatorov.html
Чугунные батареи также развоздушиваются через кран Маевского или автоматический воздухоотводчик, благодаря чему можно убрать в трубах пробки.
Использование крана Маевского
Прибор пользуется большой популярностью благодаря своей простоте. Если система воздушит, он помогает продуть в отопительной трубе воздушные излишки. Кран Маевского представляет собой компактный удобный воздухоотводчик, который монтируется сбоку батареи. Когда трубы завоздушены, следует взять отвертку и небольшую ёмкость, поскольку кроме выпуска воздуха будет вытекать немного воды.
[warning]Важно знать: воздух сокращает срок работы водяного насоса![/warning]
Отверткой нужно открутить кран и подставить емкость. Далее, если причина завоздушивания имела место быть, вы услышите шипение, после которого воздух начнет выходить с каплями воды через воздушники. Полностью спущенным воздух будет тогда, когда через сбросник потечет маленькая струйка воды. Это увеличит срок службы котла. Пока система продавливает стравливатель газов, могут возникать капли воды.
Кран Маевского также используется для удаления воздушной пробки в полотенцесушителях. Подробнее о замене данного устройства здесь: https://teplo.guru/radiatory/polotencesushitel/zamena-polotentsesushitelya-v-vannoi.html
Использование автоматического воздухоотводчика
Для простоты стравливания можно устанавливать данный прибор, особенно на биметаллические батареи. Он имеет поплавок, плотно закрывающий отверстие сброса при наличии в системе воды. При попадании воздуха, поплавок опускается и выпускает его наружу.
Правда, для того чтобы устройства правильно работали, рекомендовано использование только очень чистой воды, которой в системах отопления практически не встретишь. Поэтому нужно ставить фильтры.
Перед этим нужно в частном доме промыть систему отопления, на что уходит немало времени. Однако, даже это не сможет гарантировать вам правильную работу механизма, поскольку иногда его нужно будет чистить.
[advice]Обратите внимание: бывают случаи, когда для продавления воздуха батарею нужно немного встряхнуть. В системе отопления в частном доме можно внизу батареи установить обычный кран с запиткой в водопроводе. Если нужно выпустить воздух, открывают кран и пускают воду. Это позволяет прогнать ее по системе, и выталкивает воздух через систему воздухоотводчиков.[/advice]
Если места установки отопления имеют неправильный уклон, можно поставить дополнительные воздухоотводчики.
В системе водоснабжения так же возможно появление воздуха, что негативно сказывается на её работе: разрушаются трубы и переходники, воздух в трубах может спровоцировать гидроудар, появляются трещины и труба лопается. Избавиться от воздуха в системе водоснабжения помогают шаровые клапаны, вентили, автоматические воздухоотводчики, клапаны Маевского.
Статья, посвящённая принципу работы крана Маевского, находится здесь: https://teplo.guru/elementy/ustroistva/kran-maevskogo.html
Смотрите видео, в котором специалист рассказывает как определить завоздушеность системы и как можно спустить воздух с батарей:
- Автор: IrinaG
- Распечатать
Оцените статью:
(11 голосов, среднее: 3.9 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Объяснение вашей системы центрального отопления – Совет города Йорка
В системе центрального отопления есть трубы и радиаторы, которые подключены к котлу. Котел обеспечивает тепло, а насос подает нагретую воду от котла по трубопроводу к радиаторам и обратно в котел для повторного нагрева. Он также обеспечивает горячую воду для горячих кранов в вашем доме.
Обычно есть два типа котлов:
- Обычный бойлер — эта система имеет насос, программатор и комнатный термостат. Вы можете управлять отоплением и горячей водой отдельно с помощью программатора. Он нагревает горячую воду и хранит ее в цилиндре, обычно находящемся в сушильном шкафу.
- Комбинированный котел — в этой системе есть программатор и термостат. Ему нужно только управлять отоплением, так как он нагревает горячую воду по требованию. Горячая вода доступна всякий раз, когда вы открываете краны с горячей водой, поэтому для ее хранения не требуется цилиндр.
Регуляторы центрального отопления
В зависимости от типа вашей системы, регуляторы центрального отопления и горячей воды могут различаться.
Комнатный термостат
Комнатный термостат используется для установки температуры в вашем доме. Он делает это, измеряя температуру вокруг себя, и обычно находится в холле, гостиной или столовой. Когда воздух вокруг термостата достигает заданной температуры, он посылает сигнал насосу центрального отопления и бойлеру прекратить подачу горячей воды по системе. Тогда ваши радиаторы остынут. Когда воздух остывает, термостат посылает в систему еще один сигнал, чтобы снова начать подачу горячей воды к вашим радиаторам.
В разное время в течение дня радиаторы будут то холоднее, то теплее, чтобы поддерживать постоянную температуру.
Многие люди устанавливают свой термостат в диапазоне от 18°C до 21°C, а затем регулируют его по своему усмотрению, в зависимости от того, насколько тепло или прохладно они себя чувствуют. Помните, что если вы уменьшите температуру термостата на 1 °C, вы сможете сэкономить около 65 фунтов стерлингов в год на счетах за топливо. Выключите термостат, но убедитесь, что вы все еще чувствуете себя комфортно.
Термостатические радиаторные клапаны
Эти клапаны устанавливаются на отдельные радиаторы и регулируют температуру помещения, в котором они находятся. Они перекрывают подачу воды к радиатору при достижении желаемой температуры. Клапаны часто устанавливаются на радиаторы в каждой комнате, кроме ванной и прихожей или комнаты, где установлен комнатный термостат.
Их можно найти сбоку от радиатора, обычно они белые и имеют циферблат с цифрами *12345, бегущими вокруг них. Люди часто устанавливают клапан на среднее значение (3), что составляет около 20°C, и смотрят, достаточно ли тепло в комнате.
Не рекомендуется полностью включать или полностью выключать их, чтобы сделать комнату теплее или прохладнее, так как при этом расходуется топливо.
Программатор
Программатор представляет собой панель управления, которая позволяет вам установить время включения и выключения отопления и горячей воды. В зависимости от типа программатора вы можете выбрать, хотите ли вы только отопление, только горячую воду или и отопление, и горячую воду. Примечание: Если у вас двухконтурный котел, панель задает только отопление.
Вы можете настроить его на включение обогрева один или два раза в день, на постоянное или полное отключение. Большинство людей устанавливают его на два раза в день — один раз утром и один раз вечером. Настройте систему так, чтобы она включалась примерно за 30 минут до того, как вы хотите, чтобы дом был теплым, и за 30 минут до того, как вы хотите, чтобы он остыл.
Существует 2 типа программатора:
- Цифровой/электронный — Если в последние несколько лет у вас был новый котел, вероятно, у вас будет цифровой программатор для настройки центрального отопления. Это часто можно найти в сушильном шкафу, прихожей или на кухне
- Часы времени – Эти программаторы имеют часы с набором штифтов или стрелок для настройки нагрева
Примечание: Вам может потребоваться сброс программатора при переводе часов зимой и летом, а также после отключения электроэнергии.
Если вам нужно перезагрузить программатор, вы можете использовать руководство пользователя вашего программатора. Если у вас нет руководства пользователя для программатора для вашей системы, поищите копию в Интернете или позвоните в ремонтную бригаду, и мы вышлем вам ее.
Термостат котла
Он регулирует температуру воды, омывающей радиаторы, и должен быть установлен в соответствии с инструкциями производителя, содержащимися на самом котле. Комбинированных котлов их два: один на отопление и один на горячую воду.
Термостат емкостного водонагревателя
Если у вас есть накопительный водонагреватель, он будет оснащен термостатом емкостного водонагревателя для контроля температуры горячей воды. Это должно быть установлено на температуру около 60°C (104°F).
См. также
- Корпус
- Советские дома
- Консультации по отоплению и горячей воде
- Советы и рекомендации для жильцов муниципального жилья
- Сообщить о ремонте
Комментарий на этой странице
Как американцы предпочитают обогревать свои дома зимой
Большинство американцев используют ископаемые виды топлива, такие как природный газ, уголь и нефть, для обогрева своих домов в зимние месяцы. Тем не менее, некоторые варианты использования возобновляемых источников энергии с годами становятся все более популярными.
По данным Министерства энергетики, отопление домов потребляет больше энергии и обходится потребителю дороже, но надлежащее техническое обслуживание и модернизация оборудования могут быть полезными.
Вот некоторые из способов, которыми американцы отапливают свои дома и которые наиболее популярны в разных регионах страны.
Солнечная энергия
Если вы живете в районе, где зимой может быть холодно, но при этом много солнечного света, вам может подойти система солнечного отопления.
Солнечные отопительные системы работают, используя энергию солнца для нагрева жидкости, а затем система доставляет тепло непосредственно в ваш дом или может храниться для последующего использования.
По данным Министерства энергетики, есть несколько способов использования солнечного тепла для обогрева вашего дома. Нагретая жидкость может использоваться в системах лучистого пола, плинтусах или радиаторах горячего водоснабжения или в центральной системе принудительной вентиляции для распределения тепла.
Электрическое отопление
Электрическое отопление часто дороже в Соединенных Штатах.
«Большая часть электроэнергии производится с помощью угольных, газовых или масляных генераторов, которые преобразуют только около 30 процентов энергии топлива в электричество», — говорится на сайте Министерства энергетики.
И из-за этих потерь при генерации и передаче это стоит дороже.
Тепло от электричества может подаваться с помощью систем принудительной вентиляции, печей или обогревателей в каждой комнате дома, включая плинтусные обогреватели, настенные обогреватели, обогреватели помещений или лучистое тепло.
Электрические печи обойдутся вам дороже, потому что они теряют тепло при его распределении по дому и потому что для этого требуется больше энергии. Большие вентиляторы внутри печи продувают воздух по змеевикам и доставляют тепло в ваш дом.
Плинтусные обогреватели регулируются индивидуально в каждой комнате. Блоки содержат электрические элементы, заключенные в металлические трубы. Эти трубы окружены алюминием для передачи тепла. По мере того, как воздух внутри нагревателя нагревается, он поднимается в комнату, а более холодный воздух опускается вниз.
Блоки обычно всегда устанавливаются под окном. Это связано с тем, что они нацелены на обогрев периметра дома, где происходят наиболее значительные потери тепла.
Электрические настенные обогреватели также являются опцией, и они работают, отражая тепло от отражателя позади него в комнату, обычно с использованием вентилятора. Обычно их устанавливают во внутренней комнате.
Теплый пол
Система лучистого отопления используется путем прокладки труб или кабелей в полу, стене или потолке дома. Затем воздух или жидкость нагреваются с помощью электрических, газовых или масляных котлов, котлов на дровах, солнечной энергии или комбинации этих вариантов.
Этот вариант также имеет некоторые преимущества.
«Люди, страдающие аллергией, часто предпочитают лучистое тепло, потому что оно не распространяет аллергены, как системы с принудительной подачей воздуха», — говорится в сообщении Министерства энергетики.
Печи/котлы
Среди самых популярных систем в американских домах – печи или бойлеры.
Печи перемещают нагретый воздух по дому с помощью воздуховодов, а бойлеры нагревают воду и производят горячую воду или пар для получения тепла.
Пар может обогревать радиаторы, а горячая вода может нагревать плинтусные радиаторы или системы лучистого пола. Паровые котлы могут быть менее энергоэффективными, но в доме могут быть установлены разные типы, которые могут помочь уменьшить количество энергии, необходимой для работы, и снизить стоимость.
Отопление на дровах/пеллетах
Дровяные печи и печи на пеллетах прошли долгий путь. Сегодня вы можете купить тот, который более эффективен, горит чище и обогревает большие помещения. Но было бы лучше, если бы вы сделали правильный выбор при установке. Если он слишком большой, многие люди будут запускать их при более низких температурах, тратя топливо впустую. Если он слишком маленький, вы не получите столько тепла.
Дровяная печь или камин также вредны для окружающей среды. Дым от горящего дерева выбрасывает в воздух загрязняющие вещества, влияющие на здоровье людей, находящихся в доме.
Традиционные открытые камины следует рассматривать только как демонстрацию, а не как основной источник тепла. Это связано с тем, что камины втягивают нагретый воздух для горения, и это драгоценное тепло уходит прямо в дымоход.
Пеллетные печи проще в эксплуатации, чем дровяные печи или камины, и они могут быть намного эффективнее.
Пеллеты обычно изготавливаются из дерева, но также могут быть изготовлены из других органических материалов, таких как ореховая скорлупа, кукурузные зерна и древесная щепа.
Обычно это означает, что они не так сильно загрязняют воздух, как дровяные печи, и лучше подходят для обогрева домов и квартир.
Что самое популярное в разных регионах?
Каждые 10 лет Бюро переписи населения США отправляет людей для подсчета каждого человека, проживающего в Соединенных Штатах, и один из вопросов в форме переписи касается того, как отапливается дом человека.
Затем эти данные используются для анализа потребностей в энергии в местных сообществах и могут использоваться для определения таких вещей, как будущий спрос на энергию и доступные виды топлива.
Согласно последней переписи, 48 процентов жителей страны используют газ для отопления домов. На втором месте были дома, которые полагались на электричество, которое было на уровне 38,9.процент. И только 0,2 процента домов в Соединенных Штатах используют солнечную энергию.
Но давайте разберем это еще подробнее.
Северо-Восток:
На Северо-Востоке самым популярным способом обогрева дома был газ, затем нефть и электричество.
Юг:
Юг немного меняет дело. Самый популярный способ обогрева дома — электричество. После этого популярные варианты включают газ, нефть и дрова.
Средний Запад:
Газ и электричество являются наиболее популярными вариантами на Среднем Западе, но больше людей предпочитают сжигать дрова, а не использовать нефть.
Запад:
Газ и электричество также занимают первые места на Западе. Но многие люди вообще не используют никакого топлива. Скорее всего потому, что в некоторых частях региона, таких как Южная Калифорния, Аризона и Невада, тепло остается круглый год. Кроме того, древесина — это то, что нужно для многих домов.
7 советов, как сэкономить на счетах за отопление
В условиях роста цен на энергию и того, что на системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) приходится до 20 % мирового потребления энергии, даже небольшие изменения в вашей системе отопления и охлаждения могут способствовать снижению ваших затрат на электроэнергию. Как эксперты по внутреннему климату в IMI Hydronic, мы хотели бы поделиться некоторыми советами о том, как экономить энергию и повышать комфорт в помещении:
Совет 1: Сбалансируйте свои термостаты
Убедитесь, что комнатные термостаты или головки радиаторов в одной комнате установлены на одинаковое значение. Если у вас есть настройка 5 , а другой на 3 , возникнет неэффективность с точки зрения производительности и затрат.
Совет 2: меняйте температуру медленно
Если вам холодно, заманчиво поднять термостат до максимальной отметки, но все, что вам нужно сделать, это поглотить энергию. Системе отопления нужно время, чтобы адаптироваться. Таким образом, если вы включите его полностью за один раз, вы можете чувствовать себя комфортно через 30 минут, но на следующий день вам будет слишком жарко, и вам захочется открыть окно, чтобы облегчить душную комнату. Чтобы избежать этого, мы предлагаем вам постепенно изменять температуру, чтобы найти свою золотую середину, с дополнительным преимуществом в виде большей энергоэффективности.
Совет 3: Осторожно открывайте окна
Открытие окна также может быть контрпродуктивным не только с точки зрения затрат, но и с точки зрения теплового равновесия. Открывая окно, чтобы подышать свежим воздухом или снизить температуру в комнате, вы также запускаете свою систему. Радиаторы обычно размещают под окнами, и датчик внутри головки радиатора заметит снижение температуры и попытается вернуть эту температуру в помещении к оптимальной настройке. Нет ничего плохого в свежем воздухе, но помните о потерях тепла и их влиянии на вашу систему.
Совет 4: освободите радиаторы
Обойдите свой дом, чтобы определить радиаторы, которые загораживают такие предметы, как куча игрушек или белье, оставленное без внимания. Хотя они могут показаться незначительными, эти типы препятствий оказывают решающее влияние на рассеивание тепла. Даже если они находятся в разных комнатах, они создают ненужное дополнительное сопротивление и способствуют вашему дискомфорту и неэффективности использования энергии.
Совет 5: замените старую термостатическую головку
Возможно, этот совет не является полностью бесплатным улучшением, но оно определенно стоит вложений!
Знаете ли вы, что замена старых термостатических головок радиаторов на современные также может обеспечить экономию энергии до 7%?
Всемирно известная немецкая инженерия, используемая в каждом продукте IMI Heimeier, гарантирует долговечность и эффективность. Наши надежные процедуры контроля качества включают испытания на утечку и устойчивость, чтобы гарантировать 100% функциональность и надежность нашей продукции.
Наша термостатическая головка IMI Heimeier K поставляется с эффективными и невероятно удобными энергосберегающими зажимами: ночная постановка.
Это также очень удобно при проветривании помещений! Если оттянуть синюю защелку, можно установить головку термостата на 0, не забывая при этом о предпочтительном диапазоне температур.
Совет 6: Защищенные окна сохраняют тепло
Мы часто сосредотачиваемся на создании большего количества тепла, чем на сохранении того, что у нас уже есть. Окна являются самым большим источником теплопотерь в здании. Положив, например, свернутое полотенце на край менее изолированного окна, вы можете оптимизировать сохранение тепла и повысить комфорт и производительность.
Совет 7: Создайте атмосферу
Никогда не недооценивайте силу разума, когда дело касается вашего комфорта. Создав правильную атмосферу с помощью свечи, уютной подушки на стуле или даже пушистого коврика под ногами, вы можете помочь своему телу создать иллюзию, что оно теплее, чем оно есть на самом деле.
Узнайте больше о наших термостатических головках
Термостатическая головка K
Термостатические головки K используются для регулирования температуры в отдельных помещениях с помощью, например…
Термостатическая головка F
Термостатическая головка F используется для регулирования температуры в отдельных помещениях с помощью, например…
Термостат Р
Комнатный терморегулятор Thermostat P используется в сочетании с соответствующими приводами…
6 идей по энергетике, которые сделают ваш дом более энергоэффективным
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) лежат в основе каждого проекта реконструкции. Компания IMI Hydronic, известная своим инженерным опытом в сочетании со знаниями и опытом в области гидравлики, определила ключевые идеи в области энергетики, которые могут обеспечить экономию энергии практически в каждой системе HVAC.
Узнать больше
Добейтесь гидравлической балансировки с помощью технологии AFC
Надежная гидравлическая балансировка с Eclipse и Dynacon Eclipse может быть такой же простой, как: установить, настроить и забыть!
Узнать больше
энергий | Бесплатный полнотекстовый | Измеренное и смоделированное энергопотребление в здании средней школы в Швеции — тематическое исследование проверки, проветривания и поведения при населении
1. Введение
На жилые и общественные здания приходится около 40 % годового энергопотребления и 36 % теплиц выбросы газа в Европе [1,2]. В развитых странах увеличение энергопотребления системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха является значительным, на их долю приходится около 50 % общего энергопотребления зданий и около 15 % энергопотребления страны [2].
Сокращение спроса на энергию и эффективное использование энергии рассматриваются как возможные способы более устойчивого использования энергии в антропогенной среде. Для этой цели применяется множество действий и методов, таких как более строгие строительные нормы и правила, программы экологического строительства и системы сертификации, такие как системы сертификации экологически чистых зданий LEED и BREEM, а также стратегии энергоэффективной реконструкции зданий. В Европейском союзе (ЕС) политика энергоэффективности в зданиях была более строгой в соответствии с целями ЕС-2030 для достижения долгосрочной цели ЕС по сокращению выбросов парниковых газов к 2050 году [3]. Цели на 2030 год — сокращение выбросов парниковых газов на 40% по сравнению с 19 годами.90, доля использования возобновляемых источников энергии не менее 27 % и экономия энергии не менее 27 % по сравнению со сценарием обычного развития. Директива об энергоэффективности зданий (EPBD) [4] и Директива об энергоэффективности (EED) [5] представляют собой два законодательных акта, направленных на снижение энергопотребления и воздействия на окружающую среду.
Модели моделирования энергопотребления зданий (BES) обычно используются для прогнозирования и изучения характеристик здания с точки зрения энергии и внутренней среды. Моделирование BES часто выполняется на этапе проектирования нового здания или при исследовании текущего состояния существующего здания для планирования будущих стратегий реконструкции. Основная цель моделирования BES — максимально точное предсказание, и в этом контексте валидация модели имеет первостепенное значение.
Широко обсуждались различные способы калибровки и проверки моделей и инструментов BES [6,7,8]. Три метода проверки численных инструментов — это аналитические решения, равноправные модели и эмпирические данные [8]. Проверка аналитического решения означает проверку моделей компонентов в инструментах моделирования и аналитического решения модели математической физики. Проверка одноранговой модели — это проверка путем сравнения выходных данных моделирования с выходными данными другого аналогичного инструмента моделирования, где использовались одни и те же входные данные. Эмпирическая проверка означает, что выходные данные модели сравниваются с эмпирически собранными данными для конкретного случая моделирования. Более того, валидацию можно разделить на две основные категории: идеализированная и реалистическая валидация. При идеализированной валидации проверяются математические законы, модели компонентов и инженерные предположения в рамках модели, и они чаще всего проверяются на основе данных измерений в тестовой ячейке, которая не занята. При реалистичной проверке модель учитывает влияние жильцов и их поведение, а выходные данные BES сравниваются с измеренными данными реальных зданий [8].
Разрыв между прогнозом модели BES и фактическими характеристиками здания известен как разрыв в производительности [9,10]. Поведение занятости считается основной причиной этого разрыва [7,8,9,11,12,13]. Сегодня существует множество методов моделирования занятости и поведения, таких как присутствие, открывание окон и затенение, освещение и системы ОВК [13,14,15,16]. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования в области оценки моделей занятости и того, как их легче интегрировать в программы BES [8,11,15]. Дополнительные проблемы, связанные с моделированием занятости в институциональных зданиях, заключаются в том, что они часто имеют характеристики большого масштаба и высокой изменчивости числа занятых, вариаций моделей и поведения, а также отсутствия осведомленности об использовании энергии [13].
Очевидно, что поведение жильцов при открытии окон и дверей влияет как на внутреннюю среду, так и на потребление энергии в зданиях, и то, как смоделировать это поведение в BES, вызывает растущий интерес [14,15,16,17,18,19, 20]. Действия по проветриванию различаются в зависимости от типов зданий, таких как жилые, офисные и школьные [17,19]. Однако трудно количественно определить точные потери тепла из-за проветривания посредством измерений и для офисных, жилых и служебных зданий. В шведских условиях в BES часто используются значения по умолчанию из стандартов [21].
Многие тематические исследования, включая предсказания модели BES, не сравниваются с данными измерений [22]. Кокли и др. [6] отмечают, что процесс создания реалистичных, надежных и точных моделей BES часто представляет собой непрозрачный и специальный подход, при котором создатель модели может «настроить» и скорректировать входные данные для модели BES, чтобы смоделированные выходные результаты соответствуют измеренным или предполагаемым данным. Они также подчеркивают, что зачастую требования предъявляются только к точности прогнозируемого энергопотребления, при этом мало внимания уделяется точности входных данных или моделируемой среды [6]. Вот почему важно, чтобы процесс построения модели был прозрачным, а входные данные в модель строились на доказательной методологии [23].
Цель этого исследования разделена на четыре задачи: (1) выполнить подробный процесс сбора данных, чтобы получить основанные на фактических данных входные данные и данные проверки; (2) выполнить проверку модели BES как в периоды занятости, так и в периоды незанятости; (3) изучить метод решения проблем, связанных с моделированием проветривания и других различных режимов использования этого здания; и (4) изучить использование энергии в школьном здании и определить потенциальные меры по повышению энергоэффективности при планировании реконструкции.
2. Описание конкретного случая
Исследуемое здание средней школы расположено в Евле, Швеция, и принадлежит муниципалитету Евле. Весь объект состоит из шести зданий, четыре из которых в основном состоят из классных комнат, столовой и здания спортзала. Самое большое здание — тематическое исследование; см. рис. 1. Площадь отапливаемого этажа 4577 м 2 разделена на четыре этажа, включая цокольный и мансардный. Он был построен в 1961–1963 годах и насчитывает около 100 комнат, включая классы, несколько офисов, кофейню, туалеты и небольшие складские помещения. По словам директора, в 2014–2015 годах в здании находилось около 140 учеников (в возрасте 13–16 лет) и около 20 сотрудников.
Система централизованного теплоснабжения (DHS) обеспечивает отопление помещений и горячее водоснабжение (ГВС). Система отопления помещений гидравлическая, состоящая из трех радиаторных контуров. Четыре приточно-вытяжных установки (ВВУ) подают вентиляционный воздух с постоянным расходом воздуха через механические вытяжные и приточные системы с роторными теплообменниками. Нагревательные змеевики используются для нагрева приточного воздуха в системе централизованного теплоснабжения. Три самых маленьких кондиционера имеют отдельные схемы управления, а четвертый и самый большой блок управляется как схемами, так и датчиками присутствия. Любое движение в помещениях с датчиками присутствия вызовет принудительную вентиляцию и освещение на полчаса простым включением/выключением.
Значения U и площади сегментов здания можно увидеть в Таблице 1. Строительные чертежи были доступны для всех частей конструкции, кроме дверей и окон. На основании осмотра объекта и документации материалы и коэффициент теплопередачи были оценены для всего здания и внесены слой за слоем в модели строительных компонентов инструмента IDA ICE инструмента BES. Дополнительную информацию об оценке строительных конструкций и установок отопления и вентиляции можно найти в Разделе 3.2 и Таблице 5.
3. Методология
Методы, применяемые в этой статье, включают полевые измерения, включая данные, зарегистрированные в системе управления зданием (BMS), и использование инструмента BES. Обзор методологии и исследовательского процесса для создания и проверки модели BES показан на рисунке 2, и его можно разделить на пять основных этапов. На первом этапе было собрано огромное количество информации как за незанятые, так и за занятые периоды времени. Входные и проверочные данные были собраны из полевых измерений, регистрации BMS и других источников, и была создана начальная модель BES. Единственными входными данными, не включенными в первоначальную модель, было поведение жильцов при проветривании. На втором этапе модель была проверена в течение незанятого периода времени, когда никакие жильцы не влияли на здание. На третьем этапе был разработан метод ретроспективного анализа того, как моделировать проветривание и другое изменяющееся поведение занятости. Результат функции, описывающей изменения режима проветривания и занятости, был включен в модель в качестве новых входных данных. На четвертом этапе модель была проверена в течение занятого периода времени. Наконец, эта модель использовалась для определения возможных мер по обновлению.
Кроме того, на втором, третьем и четвертом шагах на рис. 2 измеренная мощность системы отопления помещений сравнивалась с смоделированными данными модели в разные периоды времени, а на втором и четвертом шагах выполнялась проверка. Критерии проверки установлены в соответствии с ASHRAE Guideline 14 [25] для расхождений между измеренными и смоделированными почасовыми данными. Средняя ошибка смещения (MBE) не должна превышать ±10%, а коэффициент вариации среднеквадратичной ошибки (CV(RMSE)) не должен превышать ±30%.
Стратегия, принятая для сбора исходных и проверочных данных, была реализована на основе доказательной методологии, предложенной Raftery et al. [23]. Данные классифицируются в иерархии источников со следующим порядком приоритета: (1) долгосрочные зарегистрированные данные из BMS; (2) полевые измерения; (3) прямые наблюдения и проверки; (4) собеседования с персоналом; (5) эксплуатационные документы; (6) строительные документы; (7) контрольные исследования и руководства по передовой практике; (8) стандарты, спецификации и рекомендации, а также информация о конструкции. Номер один, зарегистрированные данные из BMS, имеет самую высокую иерархию источников, а номер восемь (стандарты, спецификации и рекомендации, а также проектная информация) — самую низкую иерархию источников. В таблице 5 обобщены входные данные и данные проверки модели, а также обозначена исходная иерархия. Важно отметить, что для получения надежной и достоверной модели желательны входные данные, основанные на фактических данных, с высокой иерархией источников.
3.1. Полевые измерения и зарегистрированные данные
Данные об использовании электроэнергии и тепла, предоставленные местной энергетической компанией, были объединены для всех шести школьных зданий, и разделение между разными зданиями было невозможно. Таким образом, для сбора входных и проверочных данных для модели BES был необходим дополнительный учет с помощью полевых измерений и регистрации в BMS. В Таблице 2 приведены сводные данные полевых измерений, а в Таблице 3 приведены сводные данные регистрации BMS. В обеих таблицах указывается, на каком уровне были собраны данные, на уровне комнаты или на уровне здания, а также использовались ли данные в качестве входных данных и/или данных проверки. В таблице 4 представлено оборудование и точность измерений. Измерения проводились в основном с декабря 2014 г. по апрель 2015 г., за исключением данных о погоде, которые собирались за целый год.
Необычным измерением, выполненным в рамках этого проекта, было количественное определение инфильтрации воздуха путем измерения локального среднего возраста воздуха с помощью измерений индикаторного газа в период отсутствия людей [26]. Этот непреднамеренный поток воздуха трудно зафиксировать с помощью других методов измерения, и он часто является неизвестным входным данными в BES. Измерения индикаторного газа также показали, почему метод пассивного индикаторного газа не подходит для зданий с механическими системами кондиционирования воздуха, которые имеют большие колебания величин воздушного потока [33].
Температура в помещении и базовая нагрузка на электрооборудование измерялись в течение недели без людей с одновременными проверками. Из-за особенностей установки субсчет электроэнергии для работающих систем ОВКВ, освещения и приборов в местах общего пользования был затруднен. Измерения мощности обогрева помещений и энергии в радиаторных системах проводились на объекте с помощью балансировочного прибора TA Scope Premium, откалиброванного производителем, с двухминутным и 10-минутным интервалом отбора проб соответственно. На крыше располагалась метеостанция. Температура, скорость ветра и направление от этого устройства использовались для создания файла погоды в моделировании. Метеостанция измеряла глобальное излучение только на горизонтальной поверхности, в то время как IDA ICE требует рассеянного и прямого нормального излучения на нормальную плоскость. Таким образом, дополнительные данные к файлу погоды были созданы с использованием данных национальной метеорологической метеостанции, которые были получены со станции, расположенной примерно в 7 км от исследуемого здания, и включали данные о солнечном излучении через STRÅNG и систему мезомасштабного анализа под названием MESAN [34].
3.2. Описание модели моделирования энергопотребления здания и сбор данных
Модель здания была создана в средстве моделирования IDA ICE версии 4.8. В IDA ICE тепловой климат в помещении и потребление энергии можно изучать с помощью динамического многозонного моделирования. IDA ICE была сертифицирована и проверена посредством идеализированной, эмпирической, аналитической и коллегиальной проверки модели в последние десятилетия [35,36,37,38,39]. Типичное моделирование требовало примерно одного часа ядра, если оно выполнялось на Intel 9.0289® Xeon ® ЦП E3-1505M v6 @ 3,00 ГГц компьютер. Моделирование BES в основном проводилось на удаленных компьютерных серверах Университета Евле, Евле, Швеция. В каждом моделировании BES моделировалась как минимум за две недели до изучаемого периода проверки, чтобы уменьшить проблемы с начальными значениями.
Приблизительно 100 комнат были смоделированы как 35 зон. Стратегия зонирования была реализована с использованием подхода типизации зон в соответствии с Raftery et al. [23], который включает четыре основных критерия: пространственное расположение снаружи, функцию помещения, методы кондиционирования (например, стратегию вентиляции и заданные значения) и доступные измерения (включая информацию о внутренних нагрузках). Комнаты были объединены в зоны, в которые была включена дополнительная внутренняя масса для компенсации внутренних стен.
3.2.1. Описание систем отопления, вентиляции и нагрева ГВС
Системы отопления, вентиляции и ГВС обогреваются теплообменниками, подключенными к местной сети централизованного теплоснабжения с неограниченным запасом тепла. Школа не оборудована охлаждающими устройствами или системами кондиционирования воздуха. Исходные данные по системам ГВС и ГВС приведены в Таблице 5. Четыре кондиционера с роторными теплообменниками были смоделированы с эффективностью рекуперации тепла на основе линейной регрессии на основе данных регистрации BMS; см. Рисунок 3. Значения ниже 50% и выше 90% были исключены, так как предполагалось, что это значения запуска и отключения. Линейная функция температурного КПД в зависимости от температуры наружного воздуха была реализована в виде контрольной кривой в моделях компонентов AHU вместо использования фиксированного значения КПД роторных теплообменников.
Температуры подачи к центральным кондиционерам были установлены в соответствии со средними температурами, зарегистрированными в BMS во время дневной работы в марте 2015 г.; см. входные значения в Таблице 5. Три вентиляционных установки имели фиксированные схемы; см. Таблицу 5. Датчики присутствия контролировали четвертый агрегат, и была создана обобщенная схема, как описано в разделе 3.2.2. Расходы приточного и вытяжного воздуха для каждой зоны устанавливаются в соответствии с протоколами проверки вентиляции для каждого помещения. Максимальная суммарная мощность вентилятора составляет около 36 кВт, а расход воздуха около 10 м 3 /с приточного и вытяжного воздуха вентилируют здание через все четыре приточно-вытяжных агрегата.
Одноплоскостные радиаторы Hydronic были смоделированы с мощностью излучения из библиотеки компонентов IDA ICE и максимальной тепловой мощностью в соответствии с проектными расчетами. Радиаторы моделировались пропорциональными термостатами с зоной нечувствительности 0,5 °С. Имея стратегию управления компенсированной наружной температурой подачи, система отопления имеет кривую регулирования с максимальной температурой подачи 61,4 °C при температуре наружного воздуха -20 °C и минимальной температуре 19.4 °C при температуре наружного воздуха 18 °C. Соответствующая кривая, реализованная в модели компонента, основана на измеренных температурных характеристиках контура радиатора. Ночной режим снижает температуру подачи на 5 °C с 9:00 до 2:00 следующего дня с понедельника по пятницу, 24 часа в субботу и до 20:00 в воскресенье. На рис. 4 показана кривая регулирования температуры подачи в течение недели при температуре наружного воздуха −20 °C.
3.2.2. Графики внутренних нагрузок и вентиляции
Для электрических устройств базовая нагрузка была измерена в период незанятости и распределена на м 2 площади в пределах всего здания и запланирована как «всегда включенная»; см. значения в Таблице 5. Для офисных зон и кофейни освещение и посещаемость были запланированы в соответствии с рабочим временем персонала, а вентиляция в этих зонах контролировалась AHU3. Помещения, расположенные на цокольном этаже, проветривались с помощью AHU2 и AHU4; см. Таблицу 5 для графиков для AHU2-4. Освещение коридорных зон регулировалось по расписанию. Большинство классных комнат контролировались датчиками присутствия и вентилировались AHU1.
Для всех зон, контролируемых датчиками присутствия, была создана схема на каждый день недели на основе положения заслонки BMS (время замера 10 минут) вентиляционных отверстий в 19 помещениях. Для этих зон был создан общий график работы AHU1, людей и освещения. На рис. 5 показано расписание среды, где 1,0 указывает на активацию контроля присутствия во всех 19 комнатах; 0.0 означает, что помещение не использовалось (заслонки закрыты). Получасовое среднее значение было создано из трех типичных недель, и выбор этих недель был сделан путем изучения измеренной картины электричества для всего здания в течение всего года.
Всего было создано, использовано и применено восемь расписаний для освещения и занятости в зависимости от типа зоны и функционального назначения и данных от BMS. Каждый из этих восьми графиков включает конкретные схемы для каждого дня недели и корректируется в зависимости от выходных и праздничных дней. Можно предположить, что эти графики отражают общее использование здания с точки зрения присутствия людей, использования приборов и устройств, а также скорости вентиляции, активируемой присутствием. Однако эта схема не учитывает проветривание жильцов за счет открывающихся окон, дверей и входов. Вместо этого потери энергии из-за проветривания, количества людей и другого неизвестного использования энергии моделируются с помощью метода ретроспективного анализа, описанного в разделе 3.3. В таблице 5 обобщены входные данные и данные проверки модели. Исходная иерархия (описанная в конце раздела 2) входных данных и данных проверки указана в столбце Метод оценки в Таблице 5.
3.
3. Валидация модели — незанятое здание
Валидация модели в незанятый период проводилась в течение зимней недели с 00:00 29 декабря 2014 г. до 00:00 5 января 2015 г. Здание полностью отапливалось, хотя жильцы были в отпуске, и все кондиционеры были намеренно отключены. Валидация включала сравнение измерений с смоделированными результатами на уровне помещения и здания: температура в помещении в трех выбранных помещениях для проверки на уровне помещения, а также мощность и энергия для системы отопления на уровне здания. Этот метод проверки отражает тепловые характеристики здания более достоверным и надежным способом по сравнению с проверкой с ежемесячно приобретаемым теплом, включая отопление помещений, вентиляцию и ГВС. Измеренная и смоделированная мощность системы отопления сравнивалась ежечасно, и рассчитывалось изменение MBE и CV(RMSE). Основная цель на этом этапе заключалась в том, чтобы проверить тепловые характеристики здания без влияния жильцов и вентиляции, зависящей от жильцов.
Для проверки на уровне комнаты были выбраны три помещения: классная комната, кабинет учителей (несколько учителей делят офис) и столовая для персонала. Эти комнаты были смоделированы как отдельные зоны и имели в модели те же площади, что и в реальности. Рисунок 6 иллюстрирует фактический план первого этажа. На рис. 7 показано типовое зонирование первого и второго этажа и визуализированы зоны валидации: столовая для персонала (а), кабинет учителя (б) и классная комната (в).
3.4. Моделирование поведения при проветривании и изменении занятости
Несмотря на то, что деятельность внутри здания в значительной степени планируется и моделируется на основе положения заслонки вентиляционного помещения, как показано на рис. здание в деталях. К ним относятся присутствие учеников и персонала, фактическое использование зарезервированных помещений/времени и занятий в них, а также использование оборудования. Кроме того, при моделировании основная неопределенность заключается в том, как планировать проветривание с точки зрения открываемых входов, дверей и окон. Вместо того, чтобы использовать передовые практические значения потерь тепла из-за проветривания или создавать графики открывания окон и дверей на основе предположений, был разработан метод ретроспективного анализа. Из-за занятости и ее последствий этот новый метод был разработан для применения к занятому периоду проверки. Была рассчитана разница среднесуточной мощности между измеренной и смоделированной тепловой мощностью водяных радиаторов в зависимости от средней температуры наружного воздуха, и была применена линейная регрессия, см. результаты в разделе 4.2. Смоделированная и измеренная средняя дневная мощность сравнивалась в течение 46 рабочих дней с 12 января по 27 марта 2015 года с 08:00 до 17:00 для изучения проветривания и изменений в поведении людей. Благодаря фактическим входным данным в модели можно сделать вывод о том, что разница в измеренной и смоделированной средней тепловой мощности может быть связана в основном с деятельностью по проветриванию и другим потреблением энергии в здании, связанным с жильцами, такими как влияние наличия людей и движения, а также использования освещения, оборудования и вентиляции. Линейная корреляция используется в качестве исходных данных и моделируется как дополнительная тепловая нагрузка в модели BES при валидации жилого здания и при выполнении нормализованного ежегодного BES.
3.5. Валидация модели — Занятое здание
Валидация периода присутствия жильцов проводилась в течение трех месяцев, с 12 января по 5 апреля 2015 г. Этот период представляет собой период валидации, включающий 77 дней, 24 часа в день сравнения энергопотребления. , как обычные школьные недели, так и праздничные недели. В это моделирование была включена линейная корреляция, моделирующая проветривание и изменяющуюся занятость. Измеренная и смоделированная мощность системы отопления сравнивалась ежечасно, и рассчитывалось изменение MBE и CV(RMSE).
3.6. Определение мер по повышению энергоэффективности
После того, как модель была проверена во время работы в жилых помещениях, была проведена ежегодная BES во время шведского отопительного сезона, с середины сентября до середины мая. При моделировании использовался файл погоды, составленный организацией Sveby [42] с типичными данными о погоде для города Евле за 1981–2010 годы. В этом климатическом файле рассеянная и прямая солнечная радиация рассчитывается через высоту солнца, солнечный угол, облачность и некоторые другие параметры [43]. Потери тепла были разделены на различные опоры, например, окна, наружные стены, утечка воздуха через конструкцию и т. д., существующие значения U сравнивались со значениями U, установленными Шведскими строительными нормами (Вт/(м 2 ·°C)), а также были определены и обсуждены потенциальные меры по повышению энергоэффективности.
4. Результаты
В этой главе представлены результаты периодов проверки незанятых и занятых людей, способы проветривания и изменения поведения жильцов, моделирование годового теплового баланса и потенциальные меры по повышению энергоэффективности при планировании реконструкции.
4.1. Валидация модели — незанятое здание
Проверка модели незанятого здания включает измерения обогрева помещений на уровне здания и измерения температуры на уровне помещения. Входными данными, которые могут быть неизвестны в проектах BES, являются, например, тепловые мосты, инфильтрация и другие данные о строительстве. В этом тематическом исследовании большая часть входных данных представляет собой данные, основанные на фактах, с высокой иерархией источников благодаря подробному сбору данных и многочисленным полевым измерениям, в которых, например, измерялись потери на инфильтрацию и циркуляцию горячей воды для бытовых нужд (ГВС). Валидация проводилась с использованием как спроса на тепловую мощность, так и использования энергии в течение вышеупомянутой недели.
4.1.1. Building Level
Рисунок 8 иллюстрирует измеренную и смоделированную потребность в тепловой мощности от водяных радиаторов здания. В начале периода проверки температура наружного воздуха была ниже, а измеренная и смоделированная тепловая мощность радиаторов была выше, и наоборот в середине периода проверки. Объяснение более высокой и более изменчивой измеренной мощности в начале недели может зависеть от инфильтрации воздуха. В модели для инфильтрации установлено фиксированное среднее значение 0,12 ACH, которое основано на измерении индикаторного газа за тот же период [26]. В действительности скорость инфильтрации зависит от ветровых условий и температуры наружного воздуха. Расхождения также возникают из-за проблем с начальными значениями (поскольку занятость до периода незанятости неизвестна), различий в графиках контроля и недостатков в модели здания, касающихся тепловой массы внутри здания, а также в моделях компонентов IDA ICE (например, тепловые мосты и система отопления не имеют тепловой инерции).
Временное разрешение 15-минутной средней мощности, основанное на измерениях, замеряемых каждые две минуты, показывает разницу между измеренной и смоделированной мощностью нагрева в виде более изменчивой картины. Это происходит из-за сочетания неравномерного управления гидроклапанами на тепловых пунктах, инерции в системе гидрорадиаторов, вызванной длиной трубопровода, и инерции в работе радиаторных термостатов. Модели компонентов IDA ICE не учитывают быстрых колебаний в системе отопления.
1 января измеренная тепловая мощность была выше расчетной, что может быть объяснено присутствием офисного персонала, который, возможно, работал во время некоторых из этих праздников, даже если предполагается, что школа пустует. Поскольку в течение этой недели системы вентиляции были отключены, присутствующие сотрудники могли открывать окна из-за плохого качества воздуха. Эта подсказка была подтверждена измерениями индикаторного газа в одном из кабинетов учителей в течение периода проверки, которые указывают на то, что окна в этой комнате были открыты [26].
На рисунке 9 представлены ежедневные различия между измеренным и смоделированным потреблением энергии. Различия варьируются от 7,9% до -9,6% и от 58 кВтч до -139 кВтч, где отрицательные значения представляют собой более высокие измеренные, чем смоделированные значения. Большинство дней показывают, что измеренное потребление энергии выше смоделированного. Суммарное измеренное потребление энергии за всю неделю составляет 7,3 МВтч, а смоделированное потребление энергии равно 7,0 МВтч. Это приводит к разнице в -3,4%, что означает немного более высокое измеренное потребление энергии по сравнению с смоделированным использованием. Эта разница меньше точности измерительного оборудования. Согласно ASHRAE Guideline 14 [25], разница между измеренными и смоделированными данными не должна превышать ±10% для MBE и ±30% для CV(RMSE) при использовании временного шага моделирования в один час. Этот критерий достигается с большим запасом для незанятого здания; см. Таблицу 6. В этом статистическом анализе исключены выбросы, возникающие в ночное время, которые видны как пики измеренных значений на рисунке 8. Пики можно объяснить регулированием отопления здания, вызывающим перегрев тепла каждую ночь в то время, когда температура подачи увеличивается на 5 °C; см. контрольную кривую на рис. 4. Этот тип перерегулирования не моделируется компонентами IDA ICE. В статистических расчетах данные за один час исключаются каждый раз, когда происходит такое повышение температуры; всего было удалено 5 из 168 значений.
Таким образом, небольшие различия в потреблении тепловой энергии и потреблении энергии могут быть связаны с недостаточными настройками внутренних нагрузок в модели, таких как жильцы, использование света и оборудования, а также различия в инфильтрационных потоках и инсоляции. Кроме того, в подвале существуют большие потери тепла из-за частично неизолированных труб отопления, которые моделируются как идеальные обогреватели в двух конкретных зонах подвала. Возможно, есть несколько других частей системы тепловой энергии, которые должны быть покрыты зональными радиаторами, а не идеальными подвальными обогревателями (идеальные обогреватели прекрасно реагируют на изменения температуры).
Несмотря на то, что были измерены общие потери ГВС [32], неизвестно, какая часть этих потерь приходится на здание, поскольку эта система циркуляции используется в двух отдельных зданиях. Во всех симуляциях предполагается, что 75% потерь ГВС приходится на здание. Анализ чувствительности в отношении потерь DHWC по мере прироста варьировался от 50%, 75% и 100%. Результаты анализа чувствительности показали, что измеренное энергопотребление выше смоделированного энергопотребления. Однако анализ чувствительности показывает, что процентная доля ГВС, которая, как предполагается, превращается в полезное тепло в модели BES, варьируется в трех случаях между 1,7%, 3,4% и 5,1%, что не является критическим допущением для выходных результатов.
4.1.2. Комнатный уровень
На рис. 10 показаны температуры в помещении на уровне помещения в течение периода проверки без людей. В классе выявляются некоторые пики, где самая высокая разница составляет 0,8 °C. Причины таких вариаций могут зависеть от инсоляции, при этом также следует иметь в виду, что температура воздуха в зоне IDA ICE представлена одним узлом (т. е. воздух в помещении полностью перемешан).
Столовая для персонала, расположенная с восточной стороны здания, не подвергается воздействию инсоляции в той же степени, что и другие помещения, расположенные с западной стороны. Однако кабинет учителя затенен деревьями в большей степени, чем классная комната. Стандартное отклонение от измеренной температуры воздуха в помещении составляет 0,20 °C для столовой для персонала, 0,19 °C.°C для кабинета учителя и 0,24 °C для классной комнаты. Низкие значения стандартного отклонения указывают на хорошую корреляцию между измеренной и смоделированной температурами и находятся в пределах погрешностей измерительного прибора.
4.2. Моделирование проветривания и поведения при изменении занятости
На данном этапе технические характеристики здания были проверены и проверены на соответствие измерениям за период отсутствия людей. Были реализованы схемы занятости, описанные в разделе 3.2.2, и был смоделирован трехмесячный период занятости. На Рисунке 11 измеренная среднесуточная мощность радиатора (P измерено ) и смоделировано (P смоделировано ) тепловая мощность, поступающая на радиаторы, нанесены на график в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха за 46 рабочих дней (данные основаны на значениях с 08:00 до 17:00, с 12 января по 27 марта 2015 г. ). Они показывают зависимость температуры наружного воздуха. Кроме того, проиллюстрированы различия между этими двумя кривыми. Представленные на графике различия в мощности в основном могут быть отнесены к деятельности по проветриванию путем открывания дверей и окон и другим возможным поведенческим моделям, как описано в разделе 3.4, с учетом того, что присутствие жильцов, влияющее на схемы вентиляции и тепловыделение человека, учитывалось в BES с точки зрения графиков. ; см. Раздел 3.2.2.
Линейная корреляция для разности показывает общие тепловые потери мощности, равные 11,46 кВт, и дополнительный член зависимости от температуры наружного воздуха, равный −0,41 кВт/°C. Кривая корреляции указывает на увеличение разницы в мощности нагрева между измеренными и смоделированными результатами по мере того, как температура наружного воздуха становится ниже. Температура наружного воздуха в период с января по март меняется так же, как и температура наружного воздуха осенью. Это объясняет, почему эту линейную корреляцию можно использовать для описания средней разницы мощности за весь отопительный сезон в Швеции, который часто обобщается как период с 15 сентября по 15 мая. При проверке занимаемого здания и во время ежегодного моделирования с нормализованными данными о погоде линейная корреляция среднесуточной разницы мощности, описанная на рисунке 11, добавляется в модель BES в качестве дополнительных тепловых потерь энергии.
4.3. Валидация модели — Занятое здание
В таблице 7 измеренная и смоделированная энергия, подаваемая на радиаторы, сравнивается в течение периода времени с 12 января по 5 апреля, охватывая все часы в течение этого периода, за исключением некоторых дней из-за отсутствия измеренных значений. данные. Ежемесячные различия варьируются от 5,5% в январе, 10,6% в феврале и 9,7% в марте/апреле, в отличие от незанятого периода, который составил 3,4%. Выбросы, вызванные выбросом тепла при ночном контроле, исключаются так же, как и при расчете периода незанятости. В расчетах, представленных в Табл. 7 и Табл. 8, из общих значений 1847 г. исключено 54 часовых значения.
Как видно из Таблицы 7, месяцы февраль и март/апрель в действительности могут быть более разными по сравнению с типичным расписанием школьной недели, и из-за этого они показывают большие различия, чем январь. Разница между измеренной и смоделированной энергией системы отопления помещений показана в виде статистических расчетов в таблице 8. MBE и CV(RMSE) для периода занятости выполняются в соответствии с критериями ASHRAE [25]; однако изменения больше для периода занятости по сравнению с периодом незанятости. Некоторыми причинами наблюдаемых различий могут быть графики вентиляции, освещения и присутствия людей. Эти расписания обобщены и адаптированы для представления типичных учебных недель в течение всего года.
4.4. Годовое потребление энергии за типичный год и определение мер по повышению энергоэффективности
Смоделированный энергетический баланс с середины сентября до середины мая для отопления и горячего водоснабжения школьного здания составляет 545 МВтч, что представляет собой поставленную энергию и потери тепла, например, через ограждающие конструкции, вентиляцию, инфильтрацию и проветривание; см. рис. 12. Внутренний прирост дает 155 МВтч тепла, включая тепло от жильцов (16 МВтч), оборудования (74 МВтч) и освещения (65 МВтч). Приобретенное централизованное теплоснабжение включает в себя отопление системы водяных радиаторов, системы механической вентиляции, потери ГВС и другие потери тепла в трубах. Нагрев ГВС отделен от подведенного тепла и составляет 8 МВтч. Общее количество покупаемой теплоты 73 кВтч/м 2 для нормализованного года.
Потери тепла, расположенные от наибольшего вклада к наименьшему, представлены в Таблице 9. Потери на пропускание через окна составляют 22% от общего количества. Вторые по величине потери в размере 16% связаны с инфильтрацией. Будущие меры по повышению энергоэффективности могут заключаться в замене окон с более низким значением коэффициента теплопередачи и герметизации ограждающих конструкций здания. При реконструкции здания в Швеции следует попытаться выполнить требования по использованию первичной энергии в соответствии с действующими шведскими строительными нормами [44]. Однако, если это невозможно, в качестве ориентировочных значений можно рассматривать минимальные значения коэффициента теплопередачи для небольших жилых домов; см. таблицу 9[44]. Ясно, что в будущей реконструкции есть потенциал для достижения более низких значений коэффициента теплопередачи при обновлении частей сегментов здания. Кроме того, создание более герметичной оболочки здания уменьшит потери тепла из-за потерь на инфильтрацию. Шведский форум энергоэффективных зданий (FEBY) установил максимальную утечку воздуха 0,3 л/(с∙м 2 ) через площадь ограждающей конструкции при перепаде давления 50 Па в качестве критерия шведской сертификации пассивных домов [45]. . Утечка воздуха должна быть проверена в соответствии со стандартом SS-EN ISO 9.972:2015. При соответствующей воздухонепроницаемости 0,3 л/(с∙м 2 при 50 Па), относящейся к ограждающей площади, результаты BES показывают потери тепла около 25 МВтч за счет инфильтрации. Это свидетельствует о значительном снижении теплопотерь по сравнению с текущей инфильтрацией, что соответствует 89 МВтч в течение отопительного сезона.
Другим крупным постом теплопотерь является система механической вентиляции; см. Таблицу 9. Однако роторные теплообменники уже обладают высокой температурной эффективностью, как описано в разделе 3.2.1. Таким образом, возможные меры по повышению энергоэффективности могут заключаться в минимизации удельной мощности вентилятора и регулировке воздушных потоков. Механическая система вентиляции представляет собой систему постоянного объема воздуха (CAV) с включением и выключением, управляемую датчиками присутствия; однако заполняемость классов может значительно различаться. Следовательно, другой стратегией управления может быть система переменного объема воздуха (VAV), управляемая CO 9 .0393 2 и уровни температуры. Это уменьшит риск ненужных потоков воздуха и тем самым снизит потери тепла. Кроме того, управляемая система механической вентиляции VAV и CO 2 также может улучшить температурный комфорт и микроклимат в помещении для учеников и персонала.
Потери ГВС моделируются при потере 25% тепла, что составляет 8 МВтч; см. рис. 12. Измерения на ЦВС вместе с наблюдениями при посещении объекта и термографическими снимками показали большие потери тепла через частично неизолированную систему трубопроводов горячей воды. Эта система трубопроводов обеспечивает теплом еще пять школьных зданий. Однако в настоящем исследовании не представляет интерес точное указание количества тепла, выделяемого этими частично неизолированными трубами, поскольку предполагается, что это тепло используется внутри здания. Однако, если рассматривать потребление энергии для всей школы, включая все шесть зданий, то представляет большой интерес снижение этих потерь тепла из-за частично неизолированных труб, особенно потерь тепла в распределительных трубах между зданиями. Высокие счета за отопление в период летних отпусков, когда здания пустуют, подтверждают большие потери тепла в трубах.
Потери тепла из-за проветривания и других неизвестных моделей использования были смоделированы до 14 МВтч. Это соответствует значению 3,1 кВтч/м 90 289 2 90 290 в год и составляет около 3% от общего количества покупаемого централизованного тепла. Стандартное значение, обычно используемое для потерь при проветривании в BES в Швеции, составляет 4 кВтч/м 2 в год [21], что дает 18 МВтч для исследуемого здания. Смоделированные потери энергии из-за проветривания, таким образом, несколько ниже, чем стандартное шведское значение для моделирования BES. На первый взгляд, мощность, связанная с проветриванием и другими параметрами, составляет около 2,5 Вт/м 9 .0289 2 .
5. Обсуждение и выводы
В данном примере существующее школьное здание было смоделировано с использованием инструмента моделирования энергопотребления здания IDA ICE. Методология, разработанная для создания модели BES, может быть резюмирована следующим образом: (1) сбор основанных на фактических данных входных данных и данных проверки с высокой иерархией большинства источников; (2) раздельная проверка занятых и незанятых периодов времени, когда проверка в течение незанятого периода конкретно касается технических характеристик зданий; (3) применение ретроспективного метода для расчета тепловой нагрузки, отражающей проветривание и различное поведение людей; и (4) выполнить моделирование BES в течение отопительного сезона, чтобы определить потенциал реконструкции. Эта методология может быть полностью или частично применена в других исследованиях при создании моделей BES существующих зданий, и цель состоит в том, чтобы получить надежные и проверенные модели BES. Метод обратного прогноза может быть особенно полезен при моделировании в BES зданий с нерегулярной загрузкой.
Первая цель состояла в том, чтобы получить основанные на фактических данных входные и проверочные данные, и исследование показывает, как сбор основанных на фактических данных данных с высокой иерархией источников, включая как данные, зарегистрированные в системе управления зданием, так и подробные полевые измерения, является хорошим базу для проверки модели энергопотребления здания. Это особенно важно в тематических исследованиях, включающих сложные здания, такие как школьные здания. Сильной стороной исследования было то, что многие полевые измерения предоставили входные данные, которые часто неизвестны в тематических исследованиях BES, такие как, например, инфильтрационная утечка, которая была измерена с помощью пассивных измерений индикаторного газа. Были также измерены потери на циркуляцию горячей воды и мощность обогрева помещений, а также рассчитаны характеристики тепловых мостов.
Вторая цель состояла в том, чтобы выполнить отдельную проверку незанятых и занятых периодов времени. Период незанятости позволяет проверить тепловые характеристики здания, когда неопределенности, связанные с входными данными о поведении людей, отсутствуют. Результаты периода проверки без людей показывают, что тепловые характеристики здания смоделированы правильно с расхождением всего в 3,4% разницы смоделированного и измеренного тепла от водяных радиаторов в течение одной недели. Кроме того, измерения с 15-минутным разрешением фиксируют незначительные различия в смоделированной и измеренной работе системы отопления. Анализ чувствительности по проценту ГВС, полученного в виде тепла в здании, показал, что это не критические исходные данные. На уровне помещения измеренная и смоделированная температура в помещении в трех комнатах для валидации показала хорошее соответствие со стандартным отклонением всего 0,19. –0,24 °С.
Третья задача была достигнута путем разработки метода ретроспективного анализа. Как подчеркивалось во введении, проветривание и открывание окон и дверей часто являются неизвестными входными данными, которые трудно смоделировать в BES. В этом исследовании потери энергии из-за проветривания и изменения поведения пассажиров были разработаны с использованием метода ретроспективного анализа. В этом методе тепловые потери воздуха моделируются путем создания линейной корреляции, включающей среднесуточную разницу мощности между измеренным и смоделированным теплом, поступающим от водяных радиаторов, и температурой наружного воздуха в течение 46 рабочих дней, с января по март, с 08:00 до 17:00. Результат показал средние тепловые потери мощности 11,5 кВт и дополнительную корреляцию температуры наружного воздуха -0,41 кВт/°C. Эта линейная корреляция использовалась в качестве исходных данных для представления различной степени загруженности помещений и большей части проветривания в течение шведского отопительного сезона с сентября по май. Линейная корреляция была реализована в модели и использовалась как при проверке занимаемого здания, так и при моделировании годового теплового баланса. Годовые потери тепла за счет проветривания прогнозировались на уровне 14 МВтч, что соответствует 3,1 кВтч/м 2 и год, что подразумевает общую потерю мощности 2,1 Вт/м 2 в рабочее время/использование школы. Проверка модели в периоды занятости привела к тому, что ежемесячные расхождения между измеренным и смоделированным потреблением энергии для отопления помещений варьировались от 5,5% до 10,6% в течение трех месяцев. Это можно рассматривать как допустимое несоответствие для действующей модели BES в течение периода занятости. Было более важно, чтобы эта модель содержала графики поведения занятости и работы механической вентиляции, отражающие типичное поведение в течение всего года, чем калибровка или «настройка» модели для достижения идеального соответствия между измерениями и моделированием в течение определенного периода времени. Этот метод обратного прогноза является подходящим дополнением к стратегии создания графиков вентиляции помещений и внутренних нагрузок на основе наличия контролируемых положений вентиляционных заслонок.
Проверка модели BES и обработка неопределенностей моделирования являются предварительными условиями для достижения конечной цели моделирования: выполнить как можно более точный и реалистичный прогноз моделируемой реальной системы. В этом тематическом исследовании окончательная модель BES прогнозирует общую потребность в покупном тепле на уровне 73 кВтч/м 2 , 332 МВтч в здании школы. Четвертая цель заключалась в том, чтобы определить меры по повышению энергоэффективности, и меры, которые оказали наибольшее влияние на использование энергии (в порядке возрастания), были заменены на энергоэффективные окна, улучшена герметичность оболочки здания (что соответствует 0,12 ACH) , новые элементы управления системой HVAC и усиленная изоляция стен. В будущих исследованиях проверенная модель будет использоваться для исследований по оптимизации стоимости жизненного цикла энергоэффективных мер при планировании реконструкции.
Вклад авторов
Концептуализация, J.S.E., M.C., J.A. и Б.М.; Курирование данных, JSE; Формальный анализ, JSE, M.C., J.A. и Б.М.; Приобретение финансирования, BM; Расследование, J.S.E. и Дж.А.; Методология, J.S.E., M.C., J.A. и Б.М.; Администрация проекта, JSE; Программное обеспечение, J.S.E. и Дж.А.; Надзор, М.К., Дж.А. и Б.М.; Валидация, JSE, M.C., J.A. и Б.М.; Визуализация, JSE; Письмо — первоначальный вариант, JSE; Написание — обзор и редактирование, J.S.E., M.C., J.A. и Б.М. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.
Финансирование
Это исследование финансировалось Gavlefastigheter AB и грантом Фонда знаний (KK-stiftelsen) номер 20120273. финансируется Фондом знаний (KK-stiftelsen).
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Ссылки
- Международное энергетическое агентство. Перспективы энергетических технологий — сценарии и стратегии до 2050 г. ; Международное энергетическое агентство: Париж, Франция, 2010 г. [Google Scholar]
- Перес-Ломбар, Л.; Ортис, Дж.; Pout, C. Обзор информации об энергопотреблении зданий. Энергетическая сборка. 2008 , 40, 394–398. [Google Scholar] [CrossRef]
- Европейский Совет. EUCO 169/14 — выводы 23/24 октября 2014 г.; Европейский совет: Брюссель, Бельгия, 2014 г. [Google Scholar]
- Европейский совет. Директива 2010/31/ЕС Европейского парламента и Совета от 19 мая об энергетических характеристиках зданий. В Директиве 2010/31/ЕС, DOUE 153; Европейский совет: Брюссель, Бельгия, 2010 г. [Google Scholar]
- Европейский Совет. Директива EED 2012/27/ЕС Европейского парламента и Совета от 25 октября 2012 г. об энергоэффективности. В 2012/27/ЕС; Европейский совет: Брюссель, Бельгия, 2012 г. [Google Scholar]
- Coakley, D.; Рафтери, П.; Кин, М. Обзор методов сопоставления моделей энергопотребления зданий с измеренными данными. Продлить. Поддерживать. Energy Rev. 2014 , 37, 123–141. [Google Scholar] [CrossRef][Зеленая версия]
- Фабрицио, Э.; Монетти, В. Методологии и достижения в калибровке моделей энергопотребления зданий. Энергии 2015 , 8, 2548–2574. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
- Ryan, EM; Санквист, Т.Ф. Валидация инструментов моделирования энергопотребления зданий в идеализированных и реалистичных условиях. Энергетическая сборка. 2012 , 47, 375–382. [Google Scholar] [CrossRef]
- Суникка-Бланк, М.; Галвин, Р. Введение эффекта предварительной привязки: разрыв между производительностью и фактическим потреблением энергии. Строить. Рез. Инф. 2012 , 40, 260–273. [Академия Google] [CrossRef]
- Де Уайлд, П. Разрыв между прогнозируемой и измеренной энергетической эффективностью зданий: основа для исследования. автомат. Констр. 2014 , 41, 40–49. [Google Scholar] [CrossRef] «> Гаэтани, И.; Мотыги, П.-Дж.; Хенсен, Дж. Л. Поведение жильцов при моделировании энергопотребления здания: на пути к стратегии моделирования, соответствующей цели. Энергетическая сборка. 2016 , 121, 188–204. [Google Scholar] [CrossRef]
- Hoes, P.; Хенсен, Дж.; Луманс, М .; Де Врис, Б.; Буржуа, Д. Поведение пользователя в моделировании всего здания. Энергетическая сборка. 2009 , 41, 295–302. [Google Scholar] [CrossRef][Зеленая версия]
- Ян, Дж.; Сантаморис, М.; Ли, С.Э. Обзор систем обнаружения присутствия и методологий моделирования присутствия для применения в институциональных зданиях. Энергетическая сборка. 2016 , 121, 344–349. [Google Scholar] [CrossRef]
- Донг, Б.; Ян, Д .; Ли, ZX; Джин, Ю .; Фэн, XH; Фонтено, Х. Моделирование занятости и поведения для улучшения проектирования и эксплуатации зданий — критический обзор. Строить. Симул. 2018 , 11, 899–921. [Google Scholar] [CrossRef] «> Ян Д.; О’Брайен, В.; Хонг, Т .; Фэн, X .; Gunay, HB; Тахмасеби, Ф .; Махдави, А. Моделирование поведения жильцов для моделирования характеристик здания: текущее состояние и будущие задачи. Энергетическая сборка. 2015 , 107, 264–278. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
- Haldi, F.; Робинсон, Д. Взаимодействие офисных сотрудников с оконными проемами. Строить. Окружающая среда. 2009 , 44, 2378–2395. [Академия Google] [CrossRef]
- Фаби В.; Андерсен, Р.В.; Коргнати, С .; Олесен, Б.В. Поведение жильцов при открытии окон: литературный обзор факторов, влияющих на поведение жильцов и моделей. Строить. Окружающая среда. 2012 , 58, 188–198. [Google Scholar] [CrossRef]
- Pisello, AL; Кастальдо, В.Л.; Пизелли, К.; Фабиани, К.; Котана, Ф. Как личное отношение сверстников влияет на микроклимат в помещении и потребность в энергии в институциональном здании: результаты непрерывного мониторинга в летних и зимних условиях. Энергетическая сборка. 2016 , 126, 485–497. [Google Scholar] [CrossRef]
- Даттон, С.; Шао, Л. Поведение при открывании окон в школе с естественной вентиляцией. В Proceedings of the Simbuilt 2010, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, 11–13 августа 2010 г.; стр. 260–268. [Google Scholar]
- Чжан Ю.; Бай, X .; Миллс, Ф.П.; Пеззи, Дж. К. Переосмысление роли поведения жильцов в энергоэффективности здания: обзор. Энергетическая сборка. 2018 . [Google Scholar] [CrossRef]
- Свебы. Brukarindata Undervisningsbyggnader версии 1.0; Svebyprogramet: Стокгольм, Швеция, 2016; Доступно в Интернете: http://www.sveby.org (по состоянию на 14 ноября 2019 г.).).
- Моран, П.; Хайдукевич, М.; Гоггинс, Дж. Достижение зданий с практически нулевым энергопотреблением — подход к оценке жизненного цикла при модернизации зданий. В Proceedings of Advanced Building Skins, Грац, Австрия, 23–24 апреля 2015 г. [Google Scholar]
- Raftery, P.; Кин, М .; О’Доннелл, Дж. Калибровка моделей энергопотребления всего здания: методология, основанная на фактических данных. Энергетическая сборка. 2011 , 43, 2356–2364. [Google Scholar] [CrossRef]
- Международный стандарт ISO 13370:2017. Тепловые характеристики зданий. Теплопередача через грунт. Методы расчета. Международная организация по стандартизации: Женева, Швейцария, 2017 г.
- Ashrae, G. Руководство 14-2002. в измерении экономии энергии и спроса; Американское общество инженеров по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха: Атланта, Джорджия, 2002 г. [Google Scholar]
- Steen Englund, J.; Акандер, Дж.; Бьёрлинг, М .; Мошфег, Б. Оценка воздушных потоков в школьном здании с механической вентиляцией с использованием метода пассивного индикаторного газа. В Средиземноморье Зеленые Здания и Возобновляемая Энергия; Сайиг, А., изд. ; Springer: Чам, Швейцария, 2017 г.; стр. 619–631. [Академия Google] [CrossRef]
- Инструмент Mitech. Mitec SatelLite-TH. Доступно в Интернете: http://www.mitec.se/sv/produkter_dataloggrar_kompaktloggrar.html (по состоянию на 11 ноября 2019 г.).
- IMI Hydronic. Инструмент TA-SCOPE. Доступно в Интернете: https://www.imi-hydronic.com/sites/EN/international/products/balancing-control-actuators/measuring-tools/instruments/TA-SCOPE/170c70d5-5229-4e20-8058-1501fdfbca15 (доступ 10 ноября 2019 г.).
- Регистраторы данных Gemini. Регистратор энергии Tinytag. Доступно в Интернете: https://www.geminidataloggers.com/data-loggers/tinytag-energy-data-logger (по состоянию на 7 ноября 2019 г.).).
- Инструменты Дэвис. Вантаж Про. Доступно в Интернете: https://www.davisinstruments.com/weather-monitoring/ (по состоянию на 11 ноября 2019 г.).
- Фуджи Электрик. Портативный расходомер Fuji Portaflow X. Доступно в Интернете: https://www.coulton.com (по состоянию на 13 ноября 2019 г.).
- Салазар Навалон, П. Оценка тепловых потерь в системе циркуляции горячей воды для бытовых нужд. Диссертация MSC, Университет Евле, Евле, Швеция, 2015. [Google Scholar]
- Björling, M.; Акандер, Дж.; Стин Инглунд, Дж. Об измерении скорости инфильтрации воздуха с использованием индикаторных газов в зданиях с механическими системами вентиляции с контролем присутствия. В материалах Proceedings of the Indoor Air 2016, 14th International Conference on Indoor Air Quality and Climate, Гент, Бельгия, 3–8 июля 2016 г. [Google Scholar]
- Лундстрем, Л. Блестящие данные о погоде. Доступно в Интернете: https://rokka.shinyapps.io/shinyweatherdata/ (по состоянию на 5 мая 2019 г.).
- Equa Simulation AB. Проверка IDA Indoor Climate and Energy 4.0 build 4 на соответствие стандарту ANSI/ASHRAE 140-2004; EQUA Simulation Technology Group: Стокгольм, Швеция, 2010 г. [Google Scholar]
- Equa Simulation AB. Проверка IDA Indoor Climate and Energy 4.0 на соответствие стандартам CEN EN 15255-2007 и EN 15265-2007; EQUA Simulation Technology Group: Стокгольм, Швеция, 2010 г. [Google Scholar]
- Кропф, С.; Цвайфель, Г. Валидация программы моделирования зданий IDA-ICE в соответствии с CEN 13791 «Тепловые характеристики зданий — расчет внутренней температуры помещения летом без механического охлаждения — общие критерии и процедуры проверки»; Hochschule fur Technik+ Architektur Luzern: Horw, Switzerland, 2001. [Google Scholar]
- Loutzenhiser, P.; Манц, Х .; Максвелл, Г. Эмпирическая проверка взаимодействия затенения/дневного освещения/нагрузки в инструментах моделирования энергопотребления зданий; Технический отчет; Швейцарские федеральные лаборатории по испытанию и исследованию материалов: Дюбендорф, Швейцария; Университет штата Айова: Эймс, штат Айова, США, 2007 г. [Google Scholar] «> Moosberger, S. IDA-ICE CIBSE-валидация, испытание IDA Indoor Climate and Energy версии 4.0 в соответствии с CIBSE TM33, выпуск 3; Hochschule fur Technik+ Architektur Luzern: Horw, Switzerland, 2007. [Google Scholar]
- Международный стандарт ISO 10211:2007. Тепловые мосты в строительстве зданий – Тепловые потоки и поверхностные температуры – Детальные расчеты; Международная организация по стандартизации: Женева, Швейцария, 2007 г. [Google Scholar]
- Международный стандарт ISO 16000-8:2007. Воздух в помещении. Часть 8. Определение местного среднего возраста воздуха в зданиях для характеристики условий вентиляции; Международная организация по стандартизации: Женева, Швейцария, 2007 г. [Google Scholar]
- Левин П. Климатдатафайлер Свебы ГМУЗ 1981-2010. Svebyprogrammet 2016. Доступно на сайте: www.sveby.org (по состоянию на 22 августа 2019 г.).
- Тэслер Р.; Андерссон, C.J.E. Метод расчета солнечной радиации с использованием рутинных метеорологических наблюдений. Энергетическая сборка. 1984 , 7, 341–352. [Google Scholar] [CrossRef]
- Национальный совет по жилищному строительству и планированию. Boverkets Byggregler — foreskrifter och allmänna råd, BBR 26 — BFS 2018:4. Доступно в Интернете: https://www.boverket.se/ (по состоянию на 4 декабря 2019 г.).).
- Forum for Energieffektivt byggande. 18 ФЕВРАЛЯ — Кравспецификация по энергоэффективности от местных и местных органов власти. Доступно в Интернете: https://www.feby.se/ (по состоянию на 4 декабря 2019 г.).
Рисунок 1.
Школьное здание, 97 м в длину, 18 м в ширину и 9 м в высоту над землей и модель моделирования энергопотребления здания (BES), включая затеняющие объекты, такие как деревья, показанные на ( a ) и на ( b ) в форма экранов.
Рис. 1.
Школьное здание, 97 м в длину, 18 м в ширину и 9 м в высоту над землей и модель моделирования энергопотребления здания (BES), включая затеняющие объекты, такие как деревья, показанные на ( a ) и на ( b ) в форма экранов.
Рисунок 2.
Обзор исследовательского процесса.
Рис. 2.
Обзор исследовательского процесса.
Рисунок 3.
Линейная зависимость температурного КПД роторного теплообменника в вентиляционной установке от температуры наружного воздуха; набор данных с 1 сентября 2014 г. по 31 мая 2015 г. (выборка каждые 10 минут).
Рисунок 3.
Линейная зависимость температурного КПД роторного теплообменника в вентиляционной установке от температуры наружного воздуха; набор данных с 1 сентября 2014 г. по 31 мая 2015 г. (выборка каждые 10 минут).
Рисунок 4.
График температуры подачи водяного радиатора на неделю при температуре наружного воздуха -20 °C.
Рисунок 4.
График температуры подачи водяного радиатора на неделю при температуре наружного воздуха -20 °C.
Рисунок 5.
Расписание на среду, классы в обычную учебную неделю, исходя из демпферных позиций.
Рисунок 5.
Расписание на среду, классы в обычную учебную неделю, исходя из демпферных позиций.
Рисунок 6.
Собственно комнаты на плане первого этажа.
Рис. 6.
Собственно комнаты на плане первого этажа.
Рисунок 7.
Верхний рисунок показывает зонирование на первом этаже модели, включая столовую для персонала зоны проверки ( a ). На нижнем рисунке показано зонирование второго этажа, в том числе зоны валидации учительского кабинета ( б ) и классная ( с ).
Рис. 7.
Верхний рисунок показывает зонирование на первом этаже модели, включая столовую для персонала зоны проверки ( a ). На нижнем рисунке показано зонирование на втором этаже, включая зоны валидации кабинета учителя ( b ) и классной комнаты ( c ).
Рисунок 8.
Измеренная (синяя линия) и смоделированная (красная линия) энергия для водяных радиаторов и температура наружного воздуха (зеленая линия) в период проверки отсутствия людей.
Рис. 8.
Измеренная (синяя линия) и смоделированная (красная линия) энергия для водяных радиаторов и температура наружного воздуха (зеленая линия) в период проверки отсутствия людей.
Рисунок 9.
Измеренная (синий) и смоделированная (красный) энергия для водяных радиаторов в день, включая процент разницы между измеренной и смоделированной энергией в течение периода проверки отсутствия людей.
Рис. 9.
Измеренная (синий) и смоделированная (красный) энергия для водяных радиаторов в день, включая процент разницы между измеренной и смоделированной энергией в течение периода проверки отсутствия людей.
Рисунок 10.
Измеренная (синяя линия) и смоделированная (красная линия) температура в помещении в трех комнатах проверки, столовой для персонала ( a ), кабинете учителей ( b ) и классе ( c ) в период незанятости и в месте проверки зон проверки на планах зданий ( d ).
Рис. 10.
Измеренная (синяя линия) и смоделированная (красная линия) температура в помещении в трех контрольных комнатах, столовой для персонала ( a ), учительский кабинет ( b ) и классная комната ( c ) в течение незанятого периода проверки и расположение зон проверки на планах зданий ( d ).
Рисунок 11.
Средняя разница мощности между измеренной и смоделированной тепловой мощностью водяных радиаторов в зависимости от дневных значений температуры наружного воздуха.
Рис. 11.
Средняя разница мощности между измеренной и смоделированной тепловой мощностью водяных радиаторов в зависимости от дневных значений температуры наружного воздуха.
Рисунок 12.
Тепловой баланс школьного здания, смоделированный в течение отопительного сезона с 1 сентября по 31 мая, с нормированными климатическими данными.
Рис. 12.
Тепловой баланс школьного здания, смоделированный в течение отопительного сезона с 1 сентября по 31 мая, с нормированными климатическими данными.
Таблица 1.
Описание конструкции здания.
Таблица 1.
Описание конструкции здания.
Строительный сегмент | Area (m 2 ) | U-Value (W/(m 2 ·°C)) |
---|---|---|
Roof | 1700 | 0. 15 |
Walls above ground | 1579 | 0.32 1 |
Walls below ground | 471 | 0.50 1 |
Floor towards ground | 1700 | 0.22 2 |
Windows | 465 | 2,7 |
Итого | 5956 | 0,51 |
1 стены различных типов 2 Среднее значение коэффициента теплопередачи конструкции пола по отношению к земле и свойствам грунта. Тепловое сопротивление грунта моделируется в соответствии со стандартом ISO 13370 [24].
Таблица 2.
Обзор измерений.
Таблица 2.
Обзор измерений.
Measurements | Measuring at Level | Use of Data | ||
---|---|---|---|---|
Room | Building | Model Input | Model Validation | |
Tracer gas for air leakage | X | X | ||
Температура воздуха в помещении | X | X | X | |
X | X | |||
Electric baseload power | X | X | ||
Weather data | X | X | ||
DHWC 1 | X | X |
1 Циркуляция ГВС.
Таблица 3.
Обзор ведения журнала системы управления зданием (BMS).
Таблица 3.
Обзор ведения журнала системы управления зданием (BMS).
BMS Logging | Logging at Level | Use of Data | ||
---|---|---|---|---|
Room | Building | Model Input | Model Validation | |
Damper positions 1 | X | X | ||
Температура воздуха в агрегате 2 | X | X | ||
AHU efficiency 3 | X | X |
1 Data used to create schedules for internal loads and ventilation . 2 Данные, используемые в качестве уставки температуры подачи в вентиляционных установках (AHU). 3 Данные, используемые для создания функции эффективности AHU посредством линейной регрессии, см. рис. 3.
Таблица 4.
Измерительное оборудование и точность.
Таблица 4.
Измерительное оборудование и точность.
Измерения | Оборудование | Точность |
---|---|---|
ТРЕЗОРНЫЙ ДЛЯ ДЛЯ AIR LEAKAGE 1 | SIVE SIRESIVE 4444447SIVE 44444447SIVE 444447SIVE SIRESIVE 907.MELIVE 44447SIVE SIRESIVE 9075.%. | |
Температура воздуха в помещении | Устройства Mitec SatelLite-TH | Погрешность измерения температуры ±0,4 °C [27]. |
Мощность обогрева помещения | TA Scope Premium | Погрешность ок. ±5% потока и ˂±0,2 °C температуры [28]. [ |
Электрическая базовая нагрузка | Регистраторы энергии Tinytag | Погрешность ± 2% [29] |
Данные о погоде | Vantage Pro2 | Погрешность температуры ±0 °C. |
DHWC | Ультразвуковой расходомер Portaflow X | Для труб диаметром ⌀ от 13 до 50 мм погрешность составляет 1,5% расхода (от 2 до 32 м/с) и 0,03 м/с (от 0 до 2 м/с) [31]. См. также [32]. |
1 Данные, используемые для расчета среднего возраста воздуха и средней скорости воздухообмена для всего здания [26].
Таблица 5.
Обзор входных и проверочных данных. Значения, источник собранных данных и комментарии.
Таблица 5.
Обзор входных и проверочных данных. Значения, источник собранных данных и комментарии.
Parameter/Variable | Role | Value | Assessment Method 1 | Comment |
---|---|---|---|---|
Areas | Input | See Table 1 | (3) (6) | Main мерки проверены замерами. |
Строительство Коэффициент теплопередачи | Ввод | См. Таблицу 1 | (3) (6) | Внешние стены имели дополнительную изоляцию, которая не была обновлена на чертежах, но была рассчитана и измерена на месте. Свойства материала применяются в соответствии с базой данных IDA ICE. |
Окна | Ввод | Значение g 0,76 | (3) (6) (7) | Типы окон с двойным остеклением наблюдались, и значение g предполагалось в соответствии с базой данных инструмента BES ICA ICE. |
Солнцезащита | Ввод | Да Значение g 0,39 | (3) (7) | Жалюзи между оконными стеклами. Регулируется по графику и при инсоляции 100 Вт/м 2 или более и множителе g-значения согласно базе данных IDA ICE. |
Тепловые мосты | Ввод | 416 Вт/К | (6) и расчет | Общий коэффициент тепловых потерь определен с помощью Comsol Multiphysics 3.5. Типичные тепловые мосты были идентифицированы и смоделированы в соответствии с ISO 10211:2007 [40] и термографией. |
Утечка воздуха в здании | Вход | 0,12 ACH | (2) | Метод пассивного индикаторного газа для измерения среднего ACH для всего здания [26,33,41]. |
Расходы агрегата | Вход | 4,25–0,55 л/с, м 2 | (5) | Из протоколов проверки вентиляции. |
Температура приточного воздуха в агрегате | Вход | 17,8–18,5 °C | (1) | Среднее значение темп. AHU1 = 18 °C, AHU2 = 17,8 °C, AHU3 = 18,5 °C, AHU4 = 18 °C. Предполагаемая погрешность регистрации BMS составляет ±0,5 °C. |
Схема AHU1 | Вход | 1 график | (1) | Обобщенный график для трех типичных учебных недель, основанный на зарегистрированных данных о положениях заслонок в вентиляционных отверстиях помещений. Описание см. на рис. 5 и в тексте раздела 3.2.2. |
AHU2-4 схемы | Вход | 3 расписания | (5) | AHU2 = с 7:45 до 15:45 рабочих дней, AHU3 = с 6:30 до 17:40 = рабочие дни, AHU3 = с 6:30 до 17:30 = рабочие дни, AHU3 В рабочие дни с 7:00 до 16:00 |
Эффективность теплообменника агрегата | Вход | Контрольная кривая | (1) | Линейная регрессия к производительности компонентов модели в BES на основе зарегистрированных данных эффективности теплообменника агрегата. Описание см. на рис. 3 и в тексте раздела 3.2.1. |
Радиаторная система, проектирование и управление | Входные данные | Кривая управления | (5) (6) | Расчетная тепловая мощность в соответствии со строительными чертежами и реализована как компонентная модель в рамках модели BES. Контрольная кривая согласно документации BMS. См. описание на Рисунке 4 и в тексте Раздела 3.2.1. |
Радиаторная система, отопление помещений | Валидация | См. Раздел 3.1, Раздел 4.1.1, Раздел 4.2 и Раздел 4.3 | (2) | Измерение мощности и энергии в радиаторной системе. Техническое описание см. в Таблице 2 и Таблице 4, а также в тексте Раздела 3. 1. См. Раздел 4.1.1, Раздел 4.2 и Раздел 4.3 о том, как измерения использовались в методе проверки и ретроспективного анализа. |
Заданная температура в помещении | Вход Заданная температура внутри помещения Валидация | 17,1–22,3 °C | (2) | Техническое описание см. в Таблице 2 и Таблице 4, а также тексте в Разделе 3.1. См. раздел 4.1.2 о том, как измерения использовались при валидации. |
Электрическая базовая нагрузка | Входная мощность | 1,75 Вт/м 2 | (2) (3) | На объекте были проведены аудиты для определения местоположения нагрузок. Техническое описание см. в Таблице 2 и Таблице 4, а также в тексте Раздела 3. 1. |
Освещение зон | Ввод | 8,4–15,6 Вт/м 2 | (3) | Мощность освещения в разных помещениях документируется в ходе проверок на объекте. См. текст в Разделе 3.2.2 для описания расписаний. |
Данные о погоде | Ввод | Пар. Файл | (2) | Местный файл погоды prn, созданный на основе данных измерений с местной метеостанции на крыше и национальной метеорологической метеостанции. Файл погоды использовался как в методе проверки, так и в методе ретроспективного прогнозирования. Техническое описание см. в Таблице 2, Таблице 4 и Разделе 3.1. |
ГВС | Вход | 2 кВтч/м 2 , год | (8) | Шведский стандарт Sveby [21]. |
Потери в контуре ГВС | Вход | 1 Вт/м 2 | (2) | Ультразвуковые измерения расхода, подробнее см. магистерскую диссертацию [32]. Предполагается, что большая часть (75%) тепла приходится на полезное тепло внутри конструкции здания. |
Номер жильца | Ввод | 0,038 чел./м 2 | (4) | Количество жильцов на основании опросов и расписания занятий. Всего 160 человек: 140 учеников и 20 сотрудников. |
Графики использования | Ввод | 8 различных графиков | (1) (5) | Описание см. на рис. 5 и в разделе 3.2.2. |
Проветривание | Приток | См. разделы 3.4 и 4.2 | (2) | Утечка воздуха через окна, двери и входные проемы. Скомпилирован метод ретроспективного анализа; описание см. в разделах 3.4 и 4.2. |
1 Метод доказательной оценки для сбора данных со следующей иерархией источников: (1) зарегистрированные данные из BMS; (2) полевые измерения; (3) прямое наблюдение и проверки; (4) собеседования с персоналом; (5) эксплуатационные документы; (6) конструкторская документация (7) сравнительные исследования и руководства по передовой практике: (8) стандарты, спецификации и руководства.
Таблица 6.
Различия между смоделированной и измеренной энергией водяных радиаторов. Почасовые данные за неделю, 29С декабря 2014 г. по 5 января 2015 г.
Таблица 6.
Различия между смоделированной и измеренной энергией водяных радиаторов. Один недельный почасовой данные, 29 декабря 2014 года по 5 января 2015 года. )
Таблица 7.
Ежемесячно измеряемая и смоделированная энергия для водяных радиаторов, включая разницу в энергии и процентах в течение занятого периода проверки.
Таблица 7.
Ежемесячно измеряемая и смоделированная энергия для водяных радиаторов, включая разницу в энергии и процентах в течение занятого периода проверки.
Измеренное потребление энергии | Simulated Energy Use | Difference | Difference Percentage | |
---|---|---|---|---|
(MWh) | (MWh) | (MWh) | (MWh) | |
January | 20. 1 | 19.0 | 1.1 | 5,5 |
Февраль | 32,4 | 29,0 | 3,4 | 10,6 |
. | 10,6 | |||
. | 10,6 | |||
. | 9,7 |
Таблица 8.
Различия между смоделированной и измеренной энергией водяных радиаторов. Почасовые значения за трехмесячный период занятости, с января по апрель 2015 г.
Таблица 8.
Различия между смоделированной и измеренной энергией водяных радиаторов. Почасовые значения за трехмесячный период занятости, с января по апрель 2015 г.0740
Таблица 9.
Распределение потерь тепла в тепловом балансе, смоделированное в течение отопительного сезона с 1 сентября по 31 мая, с нормированными климатическими данными.
Таблица 9.
Распределение потерь тепла в тепловом балансе, смоделированное в течение отопительного сезона с 1 сентября по 31 мая, с нормированными климатическими данными.
Title 1 | Heat Loss | Percentage | Existing Building U-Value | Swedish Building Code U-Value [44] | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(MWh) | (W/(m 2 · °C)) | (W/(m 2 ·°C)) | |||||||||||||||||||
Windows | 145 | 27% | 2.7 | 1.2 | |||||||||||||||||
Infiltration | 89 | 16 % | — | — | |||||||||||||||||
Mechanical ventilation | 87 | 16% | — | — | |||||||||||||||||
Walls | 81 | 15% | 0. 36 1 | 0.18 | |||||||||||||||||
Thermal bridges | 49 | 9% | 416 2 | — | |||||||||||||||||
Пол | 35 | 6% | 0.2295444954 | 6% | 0,2295444444444954 | 6% | 0,22 | 6% | 0,25 | 70754 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | . 0754 | 5% | 0.15 | 0.13 | ||||
Airing and unknown utilisation | 14 | 3% | — | — |
1 Average U-value of wall consisting of different wall construction типы, подземные и надземные. 2 Вт/К.
© 2020 авторами. Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Отопление · Кантхаус справочник
С начала зимы 2021 года Kanthaus питается от системы отопления с воздушным тепловым насосом, которая частично установлена в саду рядом с садовой дверью K20 (фактический нагреватель), в K20 «водосборник» (некоторые соединения, клапаны, фильтры, счетчики) и остальной дом (трубы, радиаторы).
Руководство пользователя
Отличительной чертой системы отопления с тепловым насосом является то, что для обеспечения эффективности температура воды в системе отопления должна быть как можно ниже, но при этом сохранять тепло в доме. Это означает:
- Вы не можете быстро нагреть комнату — включите радиатор не менее чем за 4 часа до того, как вы захотите почувствовать некоторое тепло, ожидайте, что комната станет «теплой» только через 2 дня после включения радиатора
- Максимально достижимая температура в помещении определяется настройками систем центрального отопления, обычно она должна быть около 19,5 °C в Kanthaus
- Чтобы поддерживать высокую эффективность системы, мы активно решили, что «плохо отапливаемые помещения» (например, со слишком маленькими радиаторами для конкретной комнаты) остаются холоднее. Неполный список (как правило, обратите внимание на плохо отапливаемые помещения, взглянув на 6 поверхностей помещения: Чем больше холодных комнат на других сторонах, тем хуже работает отопление)
- Рядовой (~13 градусов)
- Салон Freeshop (~13 градусов)
- Облачная комната (~14 градусов)
- Хипстерская комната (~13 градусов)
- Кухня для сна
- Комната Дракона
Кроме того, тепловой насос работает совершенно иначе, чем газовая система отопления, и любит работать непрерывно, а также требует минимального расхода воды через радиаторы, чтобы вообще работать. Это означает, что постоянно должно быть включено не менее 6 радиаторов.
Система отопления работает в обычном режиме весь день, в ночное время мощность нагрева немного снижается. Это нормально и хотелось, чтобы тепловой насос снаружи работал постоянно.
Когда на улице тепло (> 5 градусов), мы можем отключить тепловой насос на ночь.
Поиск и устранение неисправностей
- Радиатор не греется, хотя система отопления должна работать?
- На улице тепло? Может быть, система отопления временно отключилась в ночное время?
- Попробуйте другой радиатор в другой комнате, желательно на другой стороне дома или в другом доме
- В случае успеха часть системы отопления может быть отключена на вентилях в K20-B-old-heating-room или K22-b-хранилище событий. Найдите людей, которые могут работать с системой отопления, прежде чем включить ее снова.
Если оба не увенчались успехом, подойдите к панели системы отопления в коридоре К20-1.
Ничего не показывает?
- Найдите предохранитель системы отопления в главном блоке предохранителей электричества в электрической комнате в подвале
- При открытии правой панели теплового насоса снаружи (открутить 4 винта, надавить вниз, да, надавить посильнее!) там тоже 2 предохранителя сверху.
Выдает ошибку?
- H62: Отключено слишком много радиаторов, поэтому тепловой насос не может обеспечить минимальный расход воды. Включите еще несколько радиаторов и убедитесь, что никто не может их выключить (например, сняв термостат, чтобы он был полностью включен)
- H70: Проверьте предохранитель «нагреватель» в главном распределительном щитке справа внизу
- H74: Может, проблема в узле домашней шины, управляющем системой отопления? Нажмите кнопку «Вкл» и наблюдайте за ним в течение 5 минут, если он снова появится, отключите «Дополнительное подключение к плате» в меню установщика, чтобы снова сделать его полностью автономным.
Я очень хочу обогреть плохо отапливаемое/холодное помещение/ Мне нужно быстро обогреть помещение, потому что я забыл об этом достаточно рано.
- Используйте электронагреватель («Heizlüfter»). Сейчас у нас их нет, но это значит, что мы должны их приобрести.
- Разве это не очень дорого?
- Да (60 центов в час), но регулировка системы отопления так, чтобы это было возможно без электронагревателя, всегда дороже, и этот сценарий не должен происходить ежедневно.
Я хотел бы постоянно использовать плохо отапливаемое помещение. Что мне нужно делать?
- Установка вентиляторов под радиатором для увеличения выходной мощности примерно на 50 процентов
- Установить радиатор большего размера
- Если такая потребность действительно существует для многих помещений, мы могли бы захотеть увеличить температуру систем отопления отверстий, это увеличивает стоимость отопления примерно на 2,5 процента на градус (+ увеличение затрат на отопление для помещений, которые становятся теплее на 6% на градус помещения). температура)
Тепловой насос раздражающе громкий, мы можем что-то сделать?
- Зависит. Это определенное время или режим работы? Мы всегда можем заставить его работать на меньшей мощности в течение нескольких часов, после чего он будет более тихим. Сообщите о своем желании 🙂
Тепловой насос Panasonic Aquarea T-Cap 12 кВт WH-MXC12H9E8 .
Руководство по обслуживанию
Планы и установкиsanleitung
В подвальном водохранилище К20 есть два фильтра, которые нужно регулярно чистить (например, в будущем не реже одного раза в отопительный сезон, сейчас я делаю это еженедельно, чтобы удалить старую грязь из нашей системы):
- Spirotap MB3 («большая» штука на обратной линии внизу)
- Выключите тепловой насос, чтобы насос не работал
- Снять черный магнитный колпачок вниз
- Возьмите ведро, поставьте его под выхлопную трубу в нижней части и поверните ручку, полностью закрыв крышку на секунду
- Осторожно Вода выходит под высоким давлением!
- Снова наденьте черную магнитную крышку, снова включите тепловой насос
- Суперфильтр (шаровой кран с черной ручкой внизу)
Интеграция с автобусом
Из-за некоторых недостатков контроллера теплового насоса он дополнительно контролируется через узел HouseBus.
Узел housebus — это новое поколение, происходящее от других наших узлов, поскольку он использует обновленный uavcan v1 и базовый стек Arduino.
Позволяет считывать все состояния теплового насоса, теплосчетчика и электрического счетчика.
Данные записываются в InfluxDB, их можно посмотреть на https://grafana.yunity.org/.
Интерфейс Heishamon
Heishamon — это небольшая часть программного и аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом для мониторинга и управления тепловым насосом. Он расположен в водной комнате K20-B и подключен к WiFi.
Он также эмулирует дополнительную печатную плату
, поэтому может устанавливать сигналы готовности SG и управлять запросом.
Heishamon используется для регулировки заданной температуры воды, чтобы поддерживать постоянную температуру в помещении и использовать больше собственной солнечной энергии.
7 простых шагов для удаления воздуха из радиатора
Это руководство покажет вам, как удалить воздух из радиатора за семь простых шагов, которые помогут вам бороться с холодными радиаторами и повысить общую эффективность отопления вашего дома.
Когда необходимо удалить воздух из радиатора?
Если на вашем радиаторе есть холодные участки при включенном обогреве, то, вероятно, внутри остался воздух, и вам может потребоваться удалить его. Вот некоторые другие явные признаки того, что ваш радиатор нуждается в прокачке:
Верх вашего радиатора холодный?
Холодное пятно в верхней части радиатора является наиболее распространенным признаком того, что ваш радиатор нуждается в прокачке. По сути, это означает, что в радиаторе скопился воздух, препятствующий циркуляции и нагреву горячей воды.
Этот воздух необходимо выпустить, чтобы ваш радиатор мог эффективно нагреваться. Пятнистое тепло в вашем радиаторе определенно является признаком того, что его нужно проверить, прежде чем он полностью перестанет нагреваться.
У вас весь радиатор холодный?
Хотя это не является очевидным признаком того, что в радиаторах есть воздух, это, безусловно, признак того, что ваш радиатор требует внимания. Воздух, захваченный где-то в трубах, может препятствовать поступлению горячей воды в радиатор — это может привести к более серьезным проблемам позже, если с этим не разобраться быстро! Если это произойдет, свяжитесь с местным инженером-теплотехником, чтобы снова все исправить.
Вы замечали в доме плесень или сырые пятна?
Если вы заметили грязные влажные пятна или плесень на стенах, особенно в комнатах, которые не очень часто используются, это может быть признаком того, что вашим радиаторам нужно уделить внимание.
У вас гремят радиаторы?
Захваченный воздух в вашей системе отопления может привести к тому, что ваши радиаторы будут издавать странные звуки, такие как глотание, бульканье и дребезжание. Хотя это может быть по разным причинам, это может быть признаком того, что вам нужно прокачать радиатор. В любом случае, ваш радиатор следует проверить, чтобы убедиться, что проблема не является более зловещей.
Что нужно для прокачки радиаторов?
Прокачка радиатора проста и не требует целого набора специальных инструментов. Все, что вам нужно для прокачки радиатора, это следующие предметы:
- Ключ для радиатора
- Ведро или кружка
- Ткань
- Защитные перчатки
Предупреждение: Вода внутри радиаторов может быть очень горячей, поэтому будьте осторожны, чтобы не ругать себя. Наденьте защитные перчатки и одежду, а также обязательно защитите свои полы!
Как прокачать радиатор за 7 простых шагов
Теперь вы знаете, как определить, когда может потребоваться прокачка радиатора, и собрали все необходимое для этого. Следуйте этому простому пошаговому руководству, чтобы проверить и прокачать радиатор. радиаторы:
1. Включите отопление
Начните с включения отопления и подождите, пока все радиаторы в вашем доме прогреются – сколько времени это займет, может зависеть от того, сколько у вас радиаторов и от размера вашего дома , так что не забудьте дать себе достаточно времени.
2. Определите, какие радиаторы нуждаются в прокачке
Внимательно проверьте каждый радиатор, чтобы убедиться, что он имеет одинаковую температуру по всей площади поверхности. Если вы обнаружите какие-либо радиаторы, которые сверху холодные, или услышите какие-либо булькающие звуки, это хороший показатель того, что внутри есть захваченный воздух, и вам нужно его выпустить.
Совет: Мы рекомендуем надевать пару тонких перчаток при проверке каждого радиатора, так как они могут быть очень горячими.
3. Выключить отопление и дождаться остывания радиаторов
Перед тем, как начать прокачку радиаторов, выключите отопление, чтобы радиаторы не были слишком горячими, чтобы до них можно было дотронуться.
4. Поместите ткань под выпускной клапан радиатора
Найдите выпускной клапан радиатора и убедитесь, что под ним подложена ткань или старое полотенце для сбора вытекающей воды.
Совет: Каждый радиатор имеет выпускной клапан. Обычно они расположены в верхнем углу радиатора и выглядят как круглое отверстие с квадратом внутри.
5. Откройте клапан и выпустите воздух.
Если при прокачке радиатора не выходит ни вода, ни воздух, клапан может быть забит краской. Закройте впускной и выпускной клапаны на каждом конце радиатора, затем выкрутите винт из центра выпускного клапана. Вставьте ключ радиатора в выпускной клапан и медленно поверните его против часовой стрелки (достаточно четверти оборота). Вы должны услышать шипящий звук, когда воздух выходит.
Совет: Мы рекомендуем иметь под рукой ведро для сбора вытекающей воды на тот случай, если вы откроете вентиль слишком сильно.
6. Закройте клапан
Когда шипящий звук прекратится и вода начнет вытекать, поверните ключ по часовой стрелке, чтобы закрыть клапан.
7. Проверьте давление в котле
Повторите эту процедуру для каждого радиатора, который нуждается в удалении воздуха в вашем доме. После того, как вы закончите это делать, вам нужно будет проверить давление на манометре вашего бойлера.
Если давление в бойлере слишком низкое (ниже 1 бар), вам необходимо восстановить давление в системе. Если давление в норме (от 1 до 2 бар), вы можете включить отопление и убедиться, что ваши радиаторы теперь нагреваются должным образом.
Лучшие советы HomeServe по удалению воздуха из радиаторов
Мы поговорили с нашими экспертами по дому и сантехниками, чтобы получить лучшие советы и рекомендации по удалению воздуха из радиаторов от самих профессионалов.
Как часто нужно прокачивать радиаторы?
Вы должны проводить полную проверку радиаторов в вашем доме каждые пару месяцев. Мы рекомендуем проверить ваши радиаторы до наступления холодов, чтобы убедиться, что ваша система отопления работает эффективно, когда вам это нужно больше всего.
Можно ли прокачать радиатор при включенном отоплении?
Нельзя выпускать воздух из радиатора при включенном нагреве, так как он может быть слишком горячим, и из него может брызнуть горячая вода, что может привести к ожогам кожи. Убедитесь, что отопление выключено, прежде чем начать прокачку радиатора. Кроме того, выпуск воздуха при работающем насосе приведет только к тому, что в систему попадет больше воздуха из других источников.