Содержание
Монтаж отопления в частном доме своими руками
Здесь вы узнаете:
- Схемы монтажа системы отопления в частном доме
- Выбираем оборудование для отопления частного дома
- Составляем проект отопления
- Проводим монтаж отопления в частном доме
Система отопления предполагает, что теплопотери сводятся к минимуму, а отдача тепла остается максимальной. Также нужно учитывать и количество затрачиваемых материалов, модель котла и тип батарей при проектировании системы. Чтобы самому выполнить такой проект, необязательно иметь соответствующую подготовку, достаточно знать некоторые правила, выполняя которые вы успешно сможете подготовить и выполнить монтаж отопления в частном доме своими руками.
Прежде чем покупать материалы и готовиться к работе, сначала определитесь, какой тип системы отопления будете использовать, выберите подходящий для нее котел и радиаторы. После необходимо составить проект и лишь потом переходить к приобретению материалов и монтажу.
ВАЖНО! В данной статье рассматривается система водяного отопления, в которую входят котел, трубы и радиаторы. Такая конструкция наиболее простая, надежная и менее затратная в эксплуатации. Система действует так: вода нагревается в котле, по трубам поступает в радиаторы, последние отдают полученное тепло в помещение. Остывшая жидкость по трубам (обратке) поступает снова в котел, и процесс повторяется.
На практике применяются два вида систем – схем (или видов разводки труб), а именно:
- однотрубная;
- двухтрубная.
Каждая из них имеет свои преимущества, недостатки и используется в разных случаях.
Однотрубная система
Этот тип разводки более дешевый и простой. Система строится в виде кольца – все батареи соединяются последовательно друг с другом, и горячая вода движется от одного радиатора к другому, затем попадает снова в котел.
Как видно на рисунке, все батареи соединены последовательно, а теплоноситель проходит каждую из них.
Эта схема отопления весьма экономична в своем исполнении, ее просто монтировать и проектировать. Но в ней присутствует один существенный недостаток. Он настолько весомый, что многие отказываются от такой разводки и предпочитают более дорогую и сложную – двухтрубную. Проблема в том, что по мере продвижения теплоносителя он будет постепенно остывать. До последней батареи вода будет поступать чуть теплой. Если же увеличить мощность котла, то первый радиатор будет слишком сильно нагревать воздух. Такая неравномерность распределения тепла и заставляет отказываться от простой и дешевой однотрубной системы.
Можно попробовать выйти из сложной ситуации, увеличив количество секций последнего радиатора, но и это не всегда эффективно. Отсюда напрашивается вывод, что однотрубную разводку можно использовать в том случае, когда количество соединенных последовательно батарей составляет не более трех.
Некоторые выходят из ситуации следующим образом: подключают к котлу насос, тем самым заставляя воду двигаться в принудительном порядке. Жидкость не успевает остывать и проходит через все радиаторы, почти не теряя температуры. Но и в этом случае вас ждут некоторые неудобства:
- насос стоит денег, а значит, растут затраты на установку системы;
- увеличивается потребление электроэнергии, так как насос работает от электричества;
- если отключат электричество, то не будет давления в системе, а значит, не будет и тепла.
Вывод. Однотрубная система эффективна лишь для маленьких домиков с 1-2 комнатами, где используется небольшое количество радиаторов. Несмотря на свою простоту и надежность, она не оправдывает себя в загородных домах, где нужно устанавливать более трех радиаторов на всю жилую площадь.
Двухтрубная система
Горячая вода подается по одному трубопроводу, а остывшая – по другому. Таким образом обеспечивается равномерное распределение тепла по всем батареям.
Такая разводка отопления в частном доме будет намного эффективнее и лучше однотрубной. Хотя она и дороже в исполнении, и сложнее в монтаже, но позволяет равномерно распределять тепло по всем батареям, что поможет создать комфортные условия. В отличие от однотрубной, в этой разводке труба с горячей водой подводится под каждый радиатор, а остывшая жидкость спускается по обратной линии в котел. Так как теплоноситель подается сразу на все батареи, то и последние нагреваются одинаково.
Эта система не намного сложнее первой, придется покупать большее количество материалов, так как подводить трубы придется к каждому радиатору.
Двухтрубная система может работать по двум схемам:
- коллекторной;
- лучевой.
Лучевой вариант разводки более старый. В этом варианте подающая труба устанавливается в верхней точке дома, после чего делается разводка труб на каждую батарею. Благодаря такой конструкции схема и получила название – лучевая.
Первая схема работает следующим образом: на чердаке необходимо установить коллектор (специальное устройство, состоящее из множества труб), который распределяет теплоноситель по трубам отопления. В этом же месте нужно установить запорную арматуру, которая будет отсекать контуры. Такая конструкция достаточно удобная, она облегчает ремонт всей линии и даже отдельного радиатора. Схема хотя и надежна, но у нее есть один существенный недостаток – сложный монтаж с большим количеством материалов (запорные арматуры, трубы, датчики, устройства контроля). Коллекторная схема разводки труб отопления схожа с лучевой, но более сложная и эффективная.
В отличие от однотрубной системы, двухтрубная не нуждается в дополнительной принудительной циркуляции теплоносителя. Она и без насоса показывает высокую эффективность.
В местах где бывают перебои с поставками основного вида топлива, рекомендуется устанавливать универсальные котлы отопления.
На рынке представлен огромный ассортимент котлов. Появились даже гибридные котлы, способные работать, например, как на газе, так и дровах. Так, выбор зависит сугубо от ваших предпочтений и нужд. Конечно, более дорогими будут котлы с полным набором автоматики и гибриды. Первые с лихвой окупятся своим высоким КПД, а вторые – универсальностью.
Нельзя посоветовать конкретную модель, так как разные приборы имеют различную мощность. Выбирайте тот аппарат, который максимально подойдет для ваших условий, однако старайтесь подбирать котел так, чтобы его эксплуатация не была затратной. Если пользуетесь дровами, то лучше выбрать модель на дровах. Если подведен газ, то используйте газовую модель.
Чтобы провести отопление в частном доме своими руками, вам обязательно понадобится проект. Его нужно составлять в следующем порядке:
- Сначала сделайте эскиз дома.
- Затем проведите зонирование дома и определите степень комфортности каждого помещения.
- Вычислите теплопотери для всех комнат по отдельности.
- Спроектируйте размещение батарей в каждом помещении.
- Определите количество необходимых секций для каждого радиатора.
- Выберите схему отопления.
- Рассчитайте мощность котла, необходимое количество материалов (метраж труб, количество тройников, вентилей, автоматики и прочее).
Проблем с эскизом дома возникнуть не должно, поэтому переходим сразу к зонам комфортности.
ВАЖНО! Сделать весь объем работы самостоятельно крайне сложно, поэтому рекомендуем узнать расценки на монтаж отопления частного дома в различных фирмах. Так, вам будет проще сориентироваться, какую работу можно отдать мастерам, а какую лучше выполнить самому.
Зонируем помещения
Грамотное распределение тепла позволит вам не только чувствовать себя комфортно дома, но и может сэкономить некоторые средства. Итак, какую же температуру лучше выдерживать в разных помещениях:
Правильно планируйте тепловые зоны вашего дома для комфортного проживания в нем.
- Общая температура комфорта должна быть в пределах 20-24 градусов.
- Для спальни лучше чуть повысить температуру и установить ее в рамках 22-25 градусов.
- Для ванной комнаты, санузла, гостевой и комнат, где вы находитесь большую часть времени, диапазон температур составит от 21 до 24 градусов.
- Для столовой, кухни, рабочего кабинета температуру лучше снизить до 18-22 градусов.
- Для прихожей, гаража и проходной зоны можно установить предел в 12 градусов.
Подсчитываем теплопотери
Расчет можно упростить, не учитывая внутренний теплообмен между комнатами. При подсчетах важно определить количество наружных стен и углов, именно там идут наибольшие потери. Величину потерь можно высчитать, взяв данные из нижеприведенной таблицы и умножив их на толщину стены.
По тепловому сопротивлению
Материал и толщина стен | Rt |
---|---|
Кирпичная стена толщиной в 3 кирпича (79 см) | 0,592 |
Кирпичная стена толщиной в 2,5 кирпича (67 см) | 0,502 |
Кирпичная стена толщиной в 2 кирпича (54 см) | 0,405 |
Кирпичная стенатолщиной в 1 кирпич (25 см) | 0,187 |
Сруб из бревен диаметр 25 см | 0,55 |
Сруб из бревен диаметр 20 см | 0,44 |
Сруб из бруса толщиной 20 см | 0,806 |
Сруб из бруса толщиной 10 см | 0,353 |
Каркасная стена(доска+минвата+доска) 20 см | 0,703 |
Стена из пенобетона 20 см | 0,476 |
Стена из пенобетона 30 см | 0,709 |
Штукатурка 2-3 см | 0,035 |
Потолочное (чердачное) перекрытие | 1,43 |
Деревянные полы | 1,85 |
Двойные деревянные двери | 0,21 |
По приведенным теплопотерям
Удельные теплопотери элементов ограждения здания (на 1 м2 по внутреннему контуру стен) в зависимости от средней температуры самой холодной недели в году
Характеристики ограждения | Наружная температура, °C | Тепловые потери, Вт/м2 |
---|---|---|
Окно с двойным остекление | -24 | 117 |
-26 | 126 | |
-28 | 131 | |
-30 | 135 | |
Сплошные деревянные двери (двойные) | -24 | 204 |
-26 | 219 | |
-28 | 228 | |
-30 | 234 | |
Чердачное перекрытие | -24 | 30 |
-26 | 33 | |
-28 | 34 | |
-30 | 35 | |
Деревянные полы над подвалом | -24 | 22 |
-26 | 25 | |
-28 | 26 | |
-30 | 26 |
ВАЖНО! Большое количество тепла уходит через окна.
Батареи
Выбор радиаторов очень важен. От этого зависит не только долговечность системы отопления, но и градусы тепла в вашем доме. Существует всего 4 типа батарей:
- чугунные;
- стальные;
- алюминиевые;
- биметаллические.
Биметаллические радиаторы состоят из крепких стальных труб и алюминиевой рубашки, хорошо отдающей тепло.
Лучше всего отдают тепло, дольше всех служат – чугунные радиаторы. Но их сложно устанавливать из-за значительного веса. Отличным выбором будут биметаллические батареи. Они долговечны, хорошо отдают тепло, но стоят дороже, чем другие варианты. Алюминиевые и стальные лучше не устанавливать, так как алюминий недолговечный, а сталь не сможет справиться с нагревом комнат в лютый мороз.
Чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора на комнату, вам необходимо число теплопотерь умножить на 1,2 (коэффициент запаса) и поделить на тепловую мощность секции батареи. Округлять значение нужно в большую сторону.
На заметку! Альтернативный вариант. Чтобы не затруднять себя подсчетами, вы можете высчитать количество секций так: на каждые 2 кв. м комнаты (при высоте потолка до 3 м) нужна одна секция. Если теплопотери высокие, то возьмите пару-тройку секций про запас.
Принцип работы «экрана» для батареи.
Батареи лучше устанавливать под окном. Такой ход несколько снизит теплопотери через оконный проем. Но в этом случае батарея будет отдавать часть своего тепла стене, что вам совсем не нужно. Поэтому мы рекомендуем на стенку, где установлен радиатор, монтировать «экран». Выполняется он обычно из фольги и служит отражателем тепла. Теплый поток отражается и возвращается в помещение, нагревая при этом воздух, а не стену.
После всех подсчетов вам необходимо выбрать схему отопления, о которой уже говорилось ранее. Наш выбор неизменен – мы рекомендуем двухтрубную.
Расчет мощности котла
Стоит отметить, что параметр мощности лучше брать с небольшим запасом, так вы обезопасите себя в сильный мороз. Нагревательный прибор спокойно справится с чрезвычайной ситуацией.
Чтобы рассчитать мощность, вам необходимо сложить мощности всех радиаторов (возможно и других приборов, которые будут питаться от котла), умножить эту величину на 1,4 (это коэффициент, учитывающий теплопотери на вентиляцию). Полученную цифру нужно разделить на коэффициент использования мощности и на КПД котла. После чего выбирайте котел из таблицы, который наиболее соответствует получившемуся значению.
Последние заготовки
Когда все расчеты сделаны, вам необходимо замерить все расстояния, чтобы купить нужное количество труб, тройников. Берите все с небольшим запасом. Покупайте котел, согласовывайте все необходимые документы, приобретайте радиаторы и прочие расходники.
Один из вариантов правильно спланированного котельного помещения.
Система отопления устанавливается в несколько этапов. Первым делом вам необходимо обустроить помещение под котел. Оно должно быть хорошо проветриваемое, обработанное огнеупорными материалами. Сам котел монтируется не вплотную к стене, а с небольшим отступом. От потолка, пола и остальных стен также нужно отступить. Вешайте прибор так, чтобы к нему было легко добраться.
После установки котла переходите к подключению насоса (если он нужен) или монтажу коллектора (если предусмотрен). Также закрепите все регулирующие и измерительные приборы около котла. Только после вышеперечисленных действий стоит переходить к обустройству магистральных трубопроводов. Здесь не обойтись без перфоратора, так как для прокладки линии придется пробивать в стенах отверстия.
Важно! Уклон должен составлять не менее 5 мм на метр – очень важно выдержать уклон. Отсутствие такового негативно скажется на работе всей системы в целом, поэтому ответственно отнеситесь к этому вопросу.
Схематическое изображение правильного уклона в системе отопления. Вода самотеком поступает в радиаторы и самотеком отправляется обратно в котел.
Радиаторы устанавливаются в последнюю очередь. Перед монтажом нужно разметить стену, затем просверлить отверстия, куда устанавливают кронштейны. При разметке соблюдайте следующие расстояния: от пола до нижней стороны батареи – не менее 10 см, от стены до задней стенки – не менее 2 см, а от подоконника – не менее 10 см. Желательно на все входы и выходы батарей ставить вентили, что упростит замену или ремонт.
Только после окончания всех работ можно проверить систему. Если вы устанавливали газовый котел, то обязательно вызовите на пробный запуск представителя газовой службы.
На самом деле установка системы отопления в частном доме – не настолько сложное занятие. Достаточно соблюдать все правила и работать без спешки. Проблема заключается лишь в сроках. Если у вас не слишком много времени, то посмотрите цены на работу, прикиньте, что вы сможете сделать самостоятельно, а что лучше доверить мастерам. Таким образом, вы сэкономите время и деньги. Покупайте качественные материалы, тогда все элементы прослужат вам намного дольше. Также устанавливайте хорошие радиаторы, они буду иметь больший КПД, а значит, затраты на топливо сократятся.
Типовые схемы разводки системы отопления в квартирах и частных домах | C.O.K. archive | 2021
Климатические условия на большей части страны определяют необходимость организации отопительной системы в жилых и коммерческих строениях. Сегодня появились различные технологии обогрева зданий с помощью электричества и парового оборудования, но основными и повсеместно используемыми остаются стандартные водяные системы.
Эффективность водяного отопления во многом зависит от схемы разводки труб и применяемого оборудования. Проектирование основывается на масштабе, этажности и назначении здания. И если небольшой частный дом может обойтись однотрубной схемой гравитационного типа, то современные многоэтажные жилые дома и коттеджи оборудуют двухтрубной или лучевой системой.
В данной статье мы рассмотрим современные схемы разводки систем обогрева, которые используют для строений различного масштаба и назначения.
Однотрубная система отопления
Однотрубная схема отопительной системы является наиболее простой и экономичной в организации. Теплоноситель движется по последовательно расположенным трубопроводу и радиаторам, теряя температуру по мере перемещения. Соответственно, уровень теплоотдачи батарей снижается. Данная схема считается устаревшей и применяется в многоэтажках давней постройки или в частных домах с естественной циркуляцией теплоносителя. В однотрубной системе невозможно отрегулировать равномерную подачу тепла. Для решения данной проблемы на участке подачи и отвода теплоносителя к радиатору устанавливают байпас — соединение между трубами. Таким образом можно перекрыть радиатор без нарушения функционирования всей системы.
В многоэтажных домах конструкция однотрубной системы отопления выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи. Из-за невозможности регулирования равномерной теплоотдачи системы, потребители тепла страдают от перегрева или недогрева воздуха в квартирах. Такая ситуация является неудовлетворительной для комфортного проживания, поэтому в новых многоквартирных домах используется двухтрубная схема отопительной системы.
В частных постройках однотрубная отопительная система чаще всего функционирует за счет разницы плотности горячего и холодного теплоносителя. Такие системы являются естественными, так как жидкость циркулирует без принудительного оборудования. За счет отсутствия дополнительных электроприборов, такая система не зависит от энергосети, а значит продолжает функционировать при полном отключении электричества. Несмотря на это, главный минус однотрубной схемы сохраняется — снижение теплоотдачи радиаторов по мере удаления от источника нагрева теплоносителя.
Двухтрубная система отопления
Двухтрубная схема разводки обеспечивает равномерный нагрев радиаторов в системе, что определяет ее эффективность. Конструкция представляет собой входящие в радиатор две трубы, одна из которых является подающей нагретый теплоноситель, а другая — отводящей остывший. При этом существует несколько вариаций двухтрубных схем, каждая из которых обладает определенными преимуществами.
Классическая разводка
Классическая двухтрубная система предполагает подключение к каждому радиатору подающей и отводящей трубы. Такая конструкция обеспечивает равномерное распределение тепла между обогревательными приборами и решает проблему снижения теплоотдачи за счет отдельного вывода остывшего теплоносителя. Кроме того, двухтрубная схема разводки позволяет установить автоматику для регулирования температуры — термостатические клапаны с термоголовками. Это помогает создать комфортный уровень тепла в помещении.
Классическая двухтрубная схема отопления применяется в многоквартирных домах и частных домовладениях. Стоимость и трудозатраты при организации разводки выше, чем при однотрубном варианте, но эффективность обогрева окупает все вложения.
«Петля Тихельмана» или попутная схема разводки
Данная модификация двухтрубной схемы в основном применяется для вытянутых удаленных систем, так как подход позволяет уменьшить гидравлические сопротивление и равномерно распределить горячий носитель по батареям. Отличием от классического варианта является одинаковое направление движения горячего и остывшего теплоносителя в системе. Балансировка радиаторов осуществляется с помощью специальных кранов на отводах. Таким образом достигается одинаковый уровень теплоотдачи независимо от удаленности и протяженности ветки.
Лучевая или веерная схема разводки
Лучевая схема часто применяется в многоэтажном строительстве для организации учета потребления тепла. Этаж оборудуется отдельным коллектором с разводкой трубопровода и установкой теплосчетчиков для каждой квартиры. К радиатору подключаются индивидуальные трубы подачи и отвода теплоносителя, а сам трубопровод монтируется в пол или стены. В частном доме монтаж лучевой схемы разводки также осуществляется поэтажно, но в отличии от многоквартирного здания, радиаторы подключаются к общему коллектору.
Система отопления веерного типа позволяет снизить гидравлические потери во всех элементах и равномерно распределить теплоноситель между обогревательными приборами. Есть возможность настройки комфортной температуры отдельно в любой комнате. В случае возникновения поломки нет необходимости останавливать всю систему, достаточно перекрыть аварийный участок и провести ремонт.
Способы подключения радиаторов в системе отопления
Выбранная схема разводки отопительной системы играет определяющую роль в эффектности обогрева. Но в той же мере теплоотдача батарей зависит от типа их подключения к системе. Существует три основных способа обвязки радиаторов: нижнее, боковое и диагональное подключение.
Нижний способ подключения
Нижняя схема обвязки радиаторов очень распространена в частных домовладениях благодаря возможности сделать трубопровод максимально незаметным. Но у данного формата уровень теплоотдачи приборов ниже на 10% — 15 %, чем у других способов подключения. Труба подачи теплоносителя находится в нижней части батареи, а движение жидкости происходит за счет дифференциала плотности. В результате нижняя часть батарей прогревается намного лучше, чем верхняя, что значительно снижает эффективность обогрева помещений.
Боковой способ подключения
Способ обвязки с торца батареи повсеместно применяется в многоквартирных домах, так как в условиях вертикальных стояков является наиболее компактной. Труба подачи теплоносителя расположена сверху, а отвода — снизу радиатора. Вариант достаточно эффективен для небольших приборов обогрева. Но если количество секций в батареи более десяти, то обогрев может происходить неравномерно. Дело в том, что энергии движения теплоносителя недостаточно для заполнения всей емкости радиатора, ведь по законам физики жидкость выбирает путь наименьшего сопротивления, а значит проходит через ближайшие свободные каналы. В результате многосекционный радиатор прогревается не полностью, что значительно снижает эффективность теплоотдачи.
Диагональный способ подключения
Наиболее эффективным способом обвязки батарей считается диагональный, когда подача теплоносителя происходит сверху с одной стороны, а отвод снизу с другой стороны прибора. Этот вариант идеален для многосекционных (более 12) и панельных (длиной более 1200 мм.) радиаторов, так как обеспечивает полный нагрев поверхности и сводит к нулю потери теплоотдачи.
Таким образом, выбирая схему разводки системы отопления необходимо учитывать этажность, площадь и особенности планировки зданий, а также доступный бюджет на организацию обогрева помещений. И если создание однотрубной схемы потребует минимум вложений и усилий, то организация лучевой разводки возможна только с использованием коллекторного узла и циркуляционных насосов на каждый контур, что может занять значительную часть средств. Подобрать оптимальную схему разводки отопительной системы возможно ориентируясь на собственные потребности и бюджет.
На правах рекламы
Аккумуляторный подход — Ocean Navigator
Если вы круизер, у которого достаточно дел, чтобы планировать общественные мероприятия, быть готовым к счастливому часу на закате каждый вечер и постоянно беспокоиться о том, правильно ли заряжаются ваши дорогие батареи, эта идея может быть для вас.
Он соответствует большинству моих критериев дизайна хорошего круизного снаряжения: он дешевый, хорошо выполняет свою работу, легкий и занимает мало места, прост и его можно починить самостоятельно с помощью запасных частей и инструментов на борту.
Цель состоит в том, чтобы держать стартерную батарею заряженной, не забывая щелкнуть выключателем батареи и не беспокоясь о глубоком цикле стартерной батареи с вашим домашним банком.
Эта простая система зарядки безупречно работала у меня в течение 19 лет на нашем однокорпусном судне CSY 44. Это заменяет покупку дорогих изоляторов, сумматоров, элиминаторов и реле. Это намного лучше, чем то, как была установлена лодка, когда я купил ее в 1996 году. Тогда мне приходилось переключать переключатель аккумуляторной батареи с «Аккумулятор 1» на «Аккумулятор 2», чтобы переключиться с домашней на зарядку стартерной батареи. ; после этого мне пришлось не забыть повернуть его снова. Это слишком сложно для стареющего крейсера с таким количеством других обязанностей!
При нагрузке эта система обеспечивает изоляцию бортового блока и стартерной батареи друг от друга, используя блок дома для обеспечения нагрузки дома, а стартерный аккумулятор для запуска двигателя. Он позволяет осуществлять аварийный пуск с помощью собственного банка и поддерживает постоянно заряженную стартерную батарею.
Это также лучший способ одновременно заряжать домашний аккумулятор и стартовую батарею от источников с одним выходом. Система позволяет осуществлять многоступенчатую зарядку для домашнего банка и подзарядку стартовой батареи. В нем используется простая, эффективная и недорогая система, которую впервые показал мне Билл Оура, ранее работавший в Everfair Enterprises во Флориде. Я немного модифицировал его проводку, чтобы она соответствовала моим потребностям.
Ниже приведено описание положительных соединений на графической схеме и изображения двух необходимых электрических компонентов.
Источники зарядки
Во-первых, подключите все ваши источники зарядки (солнечная батарея, генератор переменного тока, береговое зарядное устройство, генератор, ветер и т. д.) напрямую к домашнему блоку через шины/клеммные колодки, их независимые регуляторы, автоматические выключатели/предохранители и переключатели. Не используйте автоматический выключатель или выключатель в зарядном проводе между генератором и батареями, иначе вы рискуете повредить диоды, если цепь непреднамеренно разомкнется. Протяните все провода датчиков зарядки и температуры к дому банка.
Подсоедините стартерную батарею напрямую к стартеру через большой предохранитель и выключатель соответствующего размера. Совет: если вы используете переключатель со съемной ручкой, вы можете предотвратить запуск двигателя вором.
Подсоедините внутренний блок к клемме 1 селекторного переключателя аккумуляторной батареи, а стартовую батарею к клемме 2.
Подсоедините все ваши нагрузки (домовые автоматические выключатели, лебедку, инверторы, холодильник и т. д.) к общей клемме селекторного переключателя аккумуляторной батареи. выключатель. Лучше всего это сделать с помощью шин и клеммных колодок, чтобы к переключателю выбора батареи шло как минимум больше проводов большего диаметра. Некоторые предпочитают подключать трюмные помпы и радиоприемники непосредственно к домашнему банку; Я не делаю. При необходимости добавьте выключатели и предохранители в кабели аккумуляторной батареи. Большие предохранители должны быть в пределах 18 дюймов от батарей для лучшей пожарной безопасности и соответствия спецификациям ABYC.
Сердцем зарядной системы МакКэмпбелла является тепловой автоматический выключатель и диод Шоттки, которые он установил на алюминиевой опорной плите в аккумуляторном отсеке. |
Тепловой автоматический выключатель является ключом
Наконец, соедините положительный полюс дома и пусковых батарей вместе с морским проводом 12 калибра, 20-амперным тепловым автоматическим выключателем (TCB) и 60-амперным диодом на небольшой теплоотвод. Диод удерживает ток только в направлении стартовой батареи, подзаряжая ее, когда напряжение домашней батареи превышает его примерно на 0,5 вольта. TCB размыкает цепь, если есть проблема с большой силой тока, поступающей на пусковую батарею (большая сила тока в проводе 12-го калибра вызывает нагрев). У вас будет выбор способа сброса TCB; выберите то, что лучше всего подходит для вашей установки.
Эта система обеспечивает изоляцию стартерной батареи и ее постоянную полную зарядку без глубокого цикла. Это похоже на систему зарядки в вашем автомобиле, когда стартерная батарея всегда заряжена. Банк дома выполняет циклирование, получает большую часть зарядного тока и обслуживает все нагрузки, кроме нагрузки стартера двигателя.
Если оставить переключатель аккумуляторной батареи в положении «Аккумулятор 1» — нормальная ситуация — бортовая батарея питает все нагрузки дома, стартерная батарея запускает двигатель, а домашняя батарея постепенно заряжает стартерную батарею. Две батареи/банки изолированы, за исключением небольшой цепи подзарядки. Если стартерная батарея разряжена, установите переключатель в положение «Оба», чтобы объединить их для запуска.
Если у вас произойдет короткое замыкание в ячейке стартерной батареи, TCB разорвет цепь и изолирует эту батарею от основного банка. Это причина для TCB.
Я внимательно следил за своей системой, когда запускал свой 60-сильный двигатель Perkins и заряжал банк дома. Хорошая пусковая батарея (с номиналом около 600 ампер при холодном пуске или лучше) не должна падать ниже 10,5 вольт при запуске двигателя. Пока ваш двигатель запускается как надо, в течение нескольких секунд он потребляет всего пару ампер-часов из пускового аккумулятора. Я никогда не видел, чтобы моя стартерная батарея с помощью этой системы заряжалась более чем на два ампера. Обычно я вижу, как поламперная струйка заряжается от стартерной батареи при зарядке домашнего банка.
Система зарядки работает хорошо и во всех отношениях так же хороша и безопасна, как и имеющиеся в продаже устройства с аналогичными характеристиками. И любая лодка, даже катамаран, может нести комплект недорогих, легких и мелких запчастей. TCB и диод вместе стоят менее 30 долларов. Они доступны в большинстве хороших интернет-магазинов электроники.
Нет ничего лучше, чем это. Даже крейсер с электронным вызовом, такой как я, может подключить это!
Дэйв МакКэмпбелл — отставной офицер по водолазным и спасательным работам USN с почти 50-летним опытом плавания и обслуживания восьми парусных лодок. Он и его жена Шерри, в настоящее время на Филиппинах, провели восемь лет, пересекая Тихий океан. Они путешествуют на борту катамарана St. Francis 44 под названием 9.0060 Мокрые лапы .
Установка и техническое обслуживание небольшой ветроэлектрической системы
Энергосбережение
Изображение
Если вы прошли этапы планирования, чтобы оценить, будет ли работать небольшая ветряная электрическая система в вашем регионе, у вас уже будет общее представление о:
- Силе ветра на вашем участке
- Требования и соглашения по зонированию в вашем районе
- Экономика, окупаемость и стимулы установки ветряной системы на вашем участке.
Теперь пришло время рассмотреть вопросы, связанные с установкой ветровой системы:
- Размещение или поиск наилучшего места для вашей системы
- Оценка годовой выработки энергии системой и выбор правильного размера турбины и башни
- Принятие решения о подключении системы к электрической сети.
Установка и обслуживание
Ваша система должна быть установлена профессиональным установщиком. Надежный установщик может предоставить дополнительные услуги, такие как разрешение. Узнайте, является ли установщик лицензированным электриком, попросите рекомендации и проверьте их. Вы также можете обратиться в Better Business Bureau.
При правильной установке и обслуживании небольшая ветроэлектрическая система должна прослужить до 20 лет и более. Ежегодное техническое обслуживание может включать:
- Проверка и подтяжка болтов и электрических соединений по мере необходимости
- Машины для проверки на коррозию и правильное натяжение растяжек
- Проверка и замена изношенной ленты передней кромки лопаток турбины, если это необходимо
- Замена компонентов, таких как лопатки турбины и/или подшипники, по мере необходимости.
Ваш установщик может предоставить программу обслуживания и обслуживания или порекомендовать того, кто может это сделать.
Размещение небольшой электрической ветровой системы
Ваш профессиональный установщик должен помочь вам найти наилучшее место для вашей ветряной системы. Некоторые общие соображения, которые они обсудят с вами, включают:
- Вопросы ветровых ресурсов — Если вы живете в сложном ландшафте, будьте внимательны при выборе места установки. Например, если вы разместите ветряную турбину на вершине или на ветреной стороне холма, у вас будет больше доступа к преобладающим ветрам, чем в овраге или на подветренной (защищенной) стороне холма на том же участке. Вы можете иметь различные ветровые ресурсы в пределах одной и той же собственности. Помимо измерения или выяснения годовой скорости ветра, вам необходимо знать о преобладающих направлениях ветра на вашем участке. Помимо геологических образований, вам нужно учитывать существующие препятствия, такие как деревья, дома и сараи. Вам также необходимо спланировать будущие препятствия, такие как новые здания или деревья, которые не достигли своей полной высоты.
Ваша турбина должна быть расположена с наветренной стороны от любых зданий и деревьев, и она должна быть на 30 футов выше всего в пределах 300 футов.
- Вопросы системы — Рекомендуется рассматривать только небольшие ветряные турбины, которые были протестированы и сертифицированы в соответствии с национальными стандартами производительности и безопасности. При размещении обязательно оставьте достаточно места для подъема и опускания мачты для обслуживания. Если ваша башня имеет растяжки, вы должны оставить место для растяжек. Независимо от того, является ли система автономной или подключенной к сети, вам также необходимо принять во внимание длину провода между турбиной и нагрузкой (домом, батареями, водяными насосами и т. д.). Значительное количество электричества может быть потеряно из-за сопротивления проводов — чем длиннее провод, тем больше электричества теряется. Использование большего или большего размера провода также увеличит стоимость установки. Ваши потери на проводе больше, когда у вас есть постоянный ток (DC) вместо переменного тока (AC).
Если у вас длинный провод, рекомендуется инвертировать постоянный ток в переменный.
Размеры малых ветряных турбин
Небольшие ветряные турбины, используемые в жилых помещениях, обычно имеют мощность от 400 Вт до 20 киловатт, в зависимости от количества электроэнергии, которую вы хотите произвести.
Типичный дом потребляет примерно 10 649 киловатт-часов электроэнергии в год (около 877 киловатт-часов в месяц). В зависимости от средней скорости ветра в данном районе потребуется ветряная турбина мощностью от 5 до 15 киловатт, чтобы внести значительный вклад в эту потребность. Ветряная турбина мощностью 1,5 киловатта удовлетворит потребности дома, требующего 300 киловатт-часов в месяц, в месте со средней годовой скоростью ветра 14 миль в час (6,26 метра в секунду).
Профессиональный установщик поможет вам определить, какой размер турбины вам нужен. Сначала установите энергетический бюджет. Поскольку энергоэффективность обычно дешевле, чем производство энергии, сокращение потребления электроэнергии в вашем доме, вероятно, будет более рентабельным и уменьшит размер ветряной турбины, которая вам нужна.
Высота башни ветряной турбины также влияет на то, сколько электроэнергии будет генерировать турбина. Профессиональный установщик должен помочь вам определить необходимую высоту башни.
Оценка годовой выработки энергии
Оценка годовой выработки энергии ветряной турбиной (в киловатт-часах в год) — лучший способ определить, будет ли она и башня производить достаточно электроэнергии для удовлетворения ваших потребностей.
Профессиональный установщик поможет вам оценить ожидаемую выработку энергии. Производитель будет использовать расчет, основанный на следующих факторах:
- Кривая мощности конкретной ветровой турбины
- Среднегодовая скорость ветра на вашем участке
- Высота башни, которую вы планируете использовать
- Распределение частоты ветра — то есть оценка количества часов, в течение которых ветер будет дуть с каждой скоростью в среднем за год.
Установщик также должен скорректировать этот расчет с учетом высоты вашего участка.
Малые ветроэлектрические системы, подключенные к сети
Малые ветроэнергетические установки могут быть подключены к системе распределения электроэнергии. Такие системы называются сетевыми. Ветряная турбина, подключенная к сети, может снизить потребление электроэнергии, поставляемой коммунальными службами, для освещения, бытовых приборов, электрического отопления и охлаждения, а также для зарядки транспортных средств. Если турбина не может обеспечить необходимое вам количество энергии, коммунальное предприятие компенсирует разницу. Когда ветровая система производит больше электроэнергии, чем требуется вашему домашнему хозяйству, излишек кредитуется и используется для компенсации будущего использования электроэнергии, поставляемой коммунальными службами.
Современные ветряные турбины, подключенные к сети, будут работать только при наличии коммунальной сети. Они также могут работать во время перебоев в подаче электроэнергии, если настроены для работы в тандеме с хранилищем, чтобы сформировать домашнюю микросеть для обеспечения резервного питания.
Системы, подключенные к сети, могут быть практичными при соблюдении следующих условий:
- Вы живете в районе со среднегодовой скоростью ветра не менее 9 миль в час (4 метра в секунду).
- Электроэнергия, поставляемая коммунальными службами, в вашем районе стоит дорого (около 10 центов за киловатт-час).
- Требования коммунальных служб для подключения вашей системы к сети не являются непомерно высокими, и имеется достаточная мощность для интеграции вашей системы.
Ваша коммунальная служба может предоставить вам список требований для подключения вашей системы к сети. Дополнительную информацию см. в разделе домашние энергетические системы, подключенные к сети.
Энергия ветра в изолированных сетевых системах
Энергия ветра может использоваться в изолированных автономных системах или системах микросетей, не подключенных к распределительной сети. В этих приложениях небольшие ветроэлектрические системы могут использоваться в сочетании с другими компонентами, включая небольшую солнечную электрическую систему, для создания гибридных энергетических систем.