Подключение радиатора отопления к двухтрубной системе

⁠Для обеспечения максимальной эффективности и гармоничности функционирования системы отопления необходимо ещё на стадии проектирования решить ряд важных вопросов:

Прежде всего необходимо правильно выбрать батареи, в соответствии с типом соединения и проектной схемой. Начинающему, не имеющему навыков подключения радиаторов отопления в частном доме, будет очень непросто учесть все нюансы, поэтому эти хлопоты лучше доверить специалистам. Если же у вас есть определенный опыт, то с помощью наших рекомендаций вы сможете выбрать схему подключения, просчитать наиболее оптимальный вариант теплоснабжения своего дома и реализовать его на практике или же сэкономить на подготовительных работах и самостоятельно разработать проект теплоснабжения помещений в своем доме.

Необходимый инструментарий

Для формирования такого соединения приборов отопления потребуются следующие составляющие:

• Трубы: для главной магистрали желательно выбирать трубопровод из стали, оцинковки или металлопластика с соответствующими диаметрами 2,2 см, 2,2 см и 2,6 см. А также допускаются к использованию полипропиленовые трубы, но только не в системе с тремя и более радиаторами. Отходящие от магистрали патрубки изготавливаются из тех же материалов, но имеют меньшие диаметры.

• Радиаторы: выбор необходимого оборудования осуществляется на основании личных предпочтений и советов специалиста. Для подобной схемы самым оптимальным считается 5 батарей, а для большего их количества требуется грамотно рассчитанный проект.
• Ленты для уплотнения резьбы на батареях.
• Термостатические клапаны для регулировки нагрева радиаторов.
• Фитинги для соединения труб между собой.

Непосредственными составляющими являются также расширительный бак и отопительный котёл.

Способы рационального подключения прибора отопления

• подводящая теплоноситель;
• отводящая.

Подача теплоносителя производится сверху, реже снизу. Основная часть тепла уходит на обогрев поверхности отопительного прибора. От него прогревается сползающий с холодных окон воздух, образуется своеобразная тепловая завеса. Однако распределение теплоносителя внутри ребристой батареи происходит по-разному, в зависимости от того, с какой стороны выводится охлаждаемая вода.

При монтаже отопления используются разные способы замыкания на однотрубный контур:

• подача теплоносителя сверху;
• нижнее подсоединение;
• боковое;
• перекрестное или диагональное подключение радиаторов отопления.

Перекрестное или диагональное подключение радиаторов

Эти способы отличаются по уровню эффективности, в плане отдачи тепла – до 20-25%. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, но определенный процент специалистов отдает предпочтение именно диагональному способу. Как видно на рисунке, в этом случае распределение горячей воды внутри теплового блока для обогрева комнаты происходит более полноценно. В этом случае длина батареи не имеет значения.

Виды систем отопления

Прежде всего они различаются по количеству линий разводки, что в конечном итоге определяет последовательное или параллельное соединение радиаторов отопления, схему подведения труб и т.д. Существует два основных типа

Однотрубные

В этом случае имеется одна магистраль, к которой производится подключение и входа, и выхода каждой батареи. Главное достоинство такой системы в простоте реализации, а также в возможности сэкономить на стройматериалах: трубах, фитингах, арматуре и т.д. Большинство отопительных сетей многоквартирных домов работают именно по такому принципу.

В ходе эксплуатации проявляются недостатки схемы

1. неравномерное распределение тепла в цепочке приборов. Первые получают максимум энергии, до последних вода доходит значительно остывшей
2. невозможность регулирования температуры, мощности отдельных радиаторов
3. сложность проведения ремонтных работ, так как для замены одной батареи необходимо сливать всю систему, останавливать её функционирование
4. необходимость открытой прокладки разводки, что не всегда выглядит аккуратно и эстетично

Частично решить проблему перекоса в распределении тепла, когда реализовано последовательное подключение в систему радиаторов отопления, можно, увеличивая количество секций для последних в цепи потребителей. Вообще такая схема эффективна в небольших комплексах на 4-5 приборов.

Двухтрубные

Их организация предполагает наличие подающей и обратной линии, к каждой из которых подключаются батареи. По первой магистрали движется от котла нагретый теплоноситель, во второй – отводится остывший. Таким образом нивелируются недостатки замкнутой цепи предыдущего типа, все потребители получают одинаковое количество энергии. Кроме того, появляется возможность отсоединения отдельных единиц от системы без остановки её работы.

Двухтрубная разводка более эффективна, так как позволяет избежать перерасхода топлива. Батареи в неиспользуемых в данный момент комнатах можно отключить или понизить их мощность до минимума, сэкономив дорогостоящие ресурсы. Так как последовательное соединение радиаторов отопления невозможно в двухтрубной системе, здесь реализуются две другие схемы

1. Параллельная. Подающая и обратная линия проходят рядом от одного прибора к другому. Может прокладываться открытым способом либо в конструкциях пола, стен. Несколько схожа с последовательной, однако требует большего расхода материалов.
2. Лучевая. Ещё более затратное и сложное в организации соединение батарей. Для реализации такой разводки необходим распределительный коллектор с двумя трубами для подачи и обратки. Все приборы подключаются к обеим гребёнкам, поэтому от каждого потребителя тянется две линии. Такая схема применяется также в контуре тёплого пола. Она прокладывается только скрытым способом ввиду большого количества коммуникаций.

Изначальные затраты на обустройство двухтрубной системы окупаются со временем за счёт удобного и точного регулирования мощности приборов.

Как правильно подключить радиатор отопления при двухтрубной системе

Правильное подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе – залог уюта в доме. Сама по себе эта система позволяет распределять тепло по нескольким помещениям. Но ведь вам необходимо, чтобы радиаторы эффективно отапливали дом или квартиру!

Чтобы двухтрубная система хорошо работала и обеспечивала равномерный обогрев всего здания необходимо правильно подключить и рассчитать радиаторы. Немаловажен и тип подключения, а их существует несколько. В этой публикации мы расскажем об их преимуществах, недостатках и особенностях.

Схема двухтрубной системы

Основа двухтрубной системы отопления – две трубы. Через одну нагретая вода поступает в батареи, через другую охлажденная отводится из них. Нагрев производится любым источником тепла – тепловым насосом, бойлером, котлом.

Если подключение радиаторов отопления при однотрубной системе отопления – последовательное и вода по мере прохождения батарей остывает, то при двухтрубной – параллельное и прогрев более равномерный.

Отличие двухтрубной системы отопления от однотрубной в том, что она практически равномерно нагревает все радиаторы. Небольшие потери тепла возможны из-за расстояния от нагревательного прибора – чем дольше вода идет по трубе, тем больше она остывает.

Отзывы о китайских биметаллических радиаторах отопленияСхема двухтрубной системы отопления.

Эффективное подключение радиаторов отопления

Есть четыре основных схемы подключения радиаторов отопления при двухтрубной системе:

• Боковое;
• Верхнее;
• Нижнее;
• Диагональное.

Некоторые радиаторы рассчитаны на определенные типы подключения, но есть такие, которые считаются универсальными.

Боковое подключение

При таком типе подключения вода в батарею отопления поступает и выходит с одной и той же стороны. При этом она медленнее проходит через секции, которые дальше от точек подключения. За счет этого температура в этом месте ниже и радиатор греет менее эффективно.

Цветами показано, насколько прогревается радиатор с боковым подключением.

Верхнее подключение

Если так подключить обычный радиатор, он будет малоэффективен. Теплая вода будет протекать в верхней его части и прогревать только ее.

При таком подключении радиатор практически не будет обогревать помещение.

Есть радиаторы, предназначенные для верхнего подключения. В них установлена заглушка, которая перенаправляет воду в нижнюю часть радиатора и она циркулирует как в диагональном. Такие радиаторы хорошо прогреваются по всей площади.

Радиатор с таким внутренним строением будет работать эффективно.

Нижнее подключение радиаторов отопления

Если так подключить обычный радиатор, основной поток воды будет проходить в его нижней части. Часть ее за счет естественной конвекции будет подниматься вверх и радиатор прогреется, но не полностью.

Радиаторы с нижним подключением не работают на полную мощность.

Существуют специальные радиаторы с заглушкой, расположенной по аналогии с батареями, предназначенными для верхнего подключения. Они более эффективны, чем обычные.

Диагональное подключение радиатора отопления

При таком способе подключения горячая вода распределяется равномерно по все поверхности радиатора. И обеспечивает равномерный прогрев по всей его площади.

Как правильно утопить батареи в стену без потерь теплаДиагональное подключение — идеальный вариант для двухтрубной системы.

Как правильно подключить радиатор при двухтрубной системе?

У однотрубной системы есть один большой минус. Чем больше тепла использует первый радиатор, тем меньше тепла отдаст каждый последующий.

В двухтрубной системе отопления в каждый радиатор подается вода примерно одинаковой температуры, поэтому нужно использовать ее по максимуму.

Соответственно, для обычных радиаторов лучше всего использовать диагональную систему отопления, либо ставить радиаторы, специально предназначенные для верхней или нижней системы. От боковой системы подключения лучше отказаться.

Советы по подключению радиаторов

Больше влияние на качество обогрева помещений имеет правильная установка радиаторов. Если не соблюдать нормы и правила, тепло будет уходить в никуда, а обогрев дома будет неравномерным.

Некоторые устанавливают вентили для регулирования скорости подачи воды в отдельный радиатор. При полном или частичном перекрытии такого вентиля повышается нагрузка на остальную систему. В результате может произойти прорыв, или выйти из строя насос. Поэтому пользоваться таким способом регулировки температуры стоит аккуратно.

При прохождении по трубам, соединяющим радиаторы, вода остывает. Поэтому чем дальше расположен радиатор, тем хуже он греет. Можно подключить к нему дополнительные секции, но проще изолировать саму трубу.

Напоследок предложим вам видео, в котором профессионал расскажет о особенностях разных систем подключения.

Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Подключение радиатора отопления по диагонали

Для радиаторов с пятнадцатью и более секциями, если позволяет установка прибора, применим иной способ обвязки: подключение по диагонали. То есть, по ходу перемещения воды – сверху вниз с разных сторон. Такая схема дает максимальный равномерный прогрев всех участков прибора, а величина теплового потока наиболее приближена к паспортной.

Схема подключения радиатора по диагонали к двухтрубной отопительной системе

Неудобство такого присоединения замечается при однотрубном теплоснабжении – теплоноситель, проходя последовательно через каждый радиатор, значительно теряет свой температурный показатель. Тепловой напор от конечных приборов при большой длине ветки или стояка будет мал. Поэтому такую обвязку применяют только для двухтрубного исполнения системы.

Отметим, что эти две схемы подключения радиаторов отопления предусматривают подачу горячей воды в верхний патрубок, а обратный трубопровод подключается к нижнему.

Такая врезка наиболее эффективна с точки зрения физики процесса циркуляции теплоносителя и теплоотдачи. В противном случае, отдача тепла от радиатора воздуху помещения снижается до 40-50%.

Преимущества двухтрубной схемы

• Простота расчета и монтажа. Отопительный контур состоит из расположенных параллельно друг другу подающей и обратной магистралях, к которым через тройники подсоединяются радиаторы.

Примечание! При монтаже двухтрубной системы отопления особое внимание следует уделить предотвращению завоздушивания отдельных участков трубопровода. Для этого следует «исключить» участки, где может скапливаться воздух (воздух должен беспрепятственно циркулировать по системе). В противном случае, образовавшаяся воздушная пробка в подающем трубопроводе или радиаторной подводке может уменьшить или полностью перекрыть поступление теплоносителя в отдельный радиатор или отдельный участок системы. Участки труб, где существует вероятность скопления воздуха рекомендуется слегка приподнимать в сторону движения теплоносителя, тогда воздух будет свободно двигаться по системе до ближайшего воздухоотводчика.

Двухтрубная система отопления с горизонтальной разводкой, нижнее подключение.

• Возможность использования двухтрубной схемы в протяженных системах с большим количеством отопительных приборов. Благодаря тому, что прошедший через радиатор и уже несколько остывший теплоноситель сразу поступает в обратку (а не движется дальше по подаче, как в однотрубной схеме), можно добиться практически одинаковой температуры в каждом радиаторе, вне зависимости от их общего количества. Таким образом, в сравнении с однотрубкой, двухтрубка является более теплой системой.
• Стоимость двухтрубной системы дешевле однотрубной. Дешевизна достигается в случае, если сравнивать одинаково хорошо работающие системы, т.е. системы, в которых радиаторы обладают одинаковой теплоотдачей и нагревающие отдельно взятый дом до одинаковой температуры. В однотрубной схеме, чтобы добиться одинакового нагрева всех радиаторов необходимо использовать толстую подающую трубу. Помимо этого, каждый следующий по направлению движения теплоносителя радиатор должен быть с увеличенным количеством секций. В противном случае, без увеличения количества секций не удастся добиться одинакового нагрева каждого отопительного прибора, т.к. в каждый последующий радиатор теплоноситель будет заходить все более охлажденным. Все это увеличивает себестоимость однотрубной схемы.

Двухтрубная система с вертикальной разводкой, нижнее подключение.

Примечание! Как уже отмечалось выше, наиболее выгодно применять однотрубную схему в небольших частных домах, с количеством радиаторов не более 5 единиц. При более протяженных системах рекомендуется использовать двухтрубную схему.

Узел нижнего подключения радиатора – преимущества использования

Арматура для радиаторов, с помощью которой производится подсоединение снизу, предназначена для использования в стальных панельных теплообменниках и не подходит для алюминиевых секций радиаторов – благодаря этому стальные виды оказывают им высокую конкуренцию. Нижнее включение по сравнению с другими типами имеет следующие преимущества использования арматуры:

• Экономия трубных материалов и отводов – в конструкции пола или на стене для присоединения радиатора имеются только два коротких вывода, трубы не идут к его верхнему входному отверстию.
• Соединение внизу обладает эстетичностью, а если трубопровод выходит из стены, его практически не видно под корпусом и оно не мешает мыть напольное покрытие.
• Запорно регулирующая арматура (краны шаровые или вентили) в “бинокле” позволяет управлять интенсивностью поступающей в теплообменник жидкости, а при полном ее перекрытии снимать батареи для обслуживания или ремонта.
• Узел нижнего подключения с вертикальным байпасом равномерно распределяет воду по радиатору с обогревом его наиболее холодных верхних углов, которое наблюдается при нижнем подсоединении. Также при однотрубной разводке байпас способствует выравниванию температур входящего и обратного потоков, что свою очередь приводит к равномерному нагреванию встроенных в линию приборов.

Рис. 2 Установленные прямой и угловой 3/4 дюймовые нижние фитинги

Варианты подсоединения батарей

Существуют различные схемы подключения радиаторов отопления в частном доме, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим варианты подсоединения батарей с боковым подключением (они снабжены двумя парами входных отверстий на торцах).

Подключение боковое одностороннее.

Подающая и отводящая трубы подсоединяются, соответственно, к верхнему и нижнему отверстию на одной стороне радиатора. Такой вариант позволяет равномерно прогреть все секции батареи с минимальными потерями тепловой энергии, используя небольшой объем теплоносителя. Тепловые потери – до 5%.

Обратите внимание: если батарея состоит из большого числа секций (более 12), при таком способе подключения она в дальней части прогревается плохо, что заметно увеличивает теплопотери. Следует использовать другой принцип подключения. Боковое одностороннее подсоединение приборов отопления эффективно, если число секций составляет 3-9 штук.

Подключение диагональное.

Диагональное (оно же перекрестное) подключение подразумевает подсоединение подводящей трубы к верхнему отверстию на одном торце, а обратку – к нижнему входу на противоположной стороне. Тепловые потери – до 2%.

Такой вариант рекомендован для панельных радиаторов большой длины и батарей, количество секций которых превышает 12 штук. Диагональное подключение обеспечивает прогрев прибора отопления по всей длине и повышает теплоотдачу батареи.

Подключение нижнее двухтрубное

Данная схема подключения батарей отопления в частном доме известна под названием «ленинградка» и применяется для трубопроводов, спрятанных в пол или за плинтус. Подводящая и отводящая трубы подсоединяются к входным отверстиям, расположенным в нижней части радиатора на противоположных торцах.

«Ленинградка» имеет серьезный недостаток – потери тепловой энергии при таком подсоединении радиаторов достигают 12-15%. Но их можно снизить, установив на одном из верхних патрубков батареи автоматический воздухоотводчик (кран Маевского), который стравливает из системы скопившийся воздух. Удаление воздушных пробок способствует увеличению мощности радиатора.

Разновидности двухтрубных систем для отопления

Есть несколько критериев, по которым можно классифицировать такие отопительные конструкции.

Открытые и закрытые

Закрытые системы предполагают использование расширительного бачка с мембраной. Они могут работать при повышенном давлении. Вместо обычной воды в закрытых системах можно использовать теплоносители на основе этиленгликоля, которые не замерзают при низких температурах (до 40 °C ниже нуля). Автомобилисты знают такие жидкости под названием «антифризы».

1. Котел отопления; 2. Группа безопасности; 3. Клапан сброса избыточного давления; 4. Радиатор; 5. Труба обратки; 6. Расширительный бак; 7. Вентиль; 8. Сливной клапан; 9. Циркуляционный насос; 10. Манометр; 11. Подпиточный клапан.Однако надо помнить, что для отопительных устройств существуют специальные составы теплоносителей, а также особые добавки и присадки. Использование обычных веществ способно привести к поломке дорогостоящих отопительных котлов. Такие случаи могут быть расценены как негарантийные, потому ремонт потребует значительных затрат.

Открытая система характерна тем, что расширительный бачок необходимо устанавливать строго в самой верхней точке устройства. В нем нужно предусмотреть патрубок для воздуха и отводной трубопровод, по которому сливается лишняя вода из системы. Также через него можно брать теплую воду для хозяйственных нужд. Однако такое применение бачка требует наличия автоматической подпитки конструкции и исключает возможность использования добавок и присадок.

1. Котел отопления; 2. Циркуляционный насос; 3. Приборы отопления; 4. Дифференциальный клапан; 5. Запорные задвижки; 6. Расширительный бак.И все же двухтрубная система отопления закрытого типа считается более безопасной, поэтому современные котлы чаще всего конструируются под нее.

Горизонтальные и вертикальные

Эти виды отличаются расположением главного трубопровода. Он служит для соединения всех элементов конструкции. Как горизонтальная, так и вертикальная системы имеют собственные достоинства и недостатки. Однако обе они демонстрируют хорошую теплоотдачу и гидравлическую устойчивость.

Двухтрубная горизонтальная конструкция отопления встречается в одноэтажных зданиях, а вертикальная — в многоэтажках. Она более сложная и, соответственно, более дорогая. Здесь применяются вертикальные стояки, к которым подключаются элементы отопления на каждом этаже. Преимуществом вертикальных систем является то, что в них, как правило, не возникают воздушные пробки, поскольку воздух выходит по трубам вверх к расширительному бачку.

Системы с принудительной и естественной циркуляцией

Такие виды различаются тем, что, во-первых, присутствует электрический насос, который заставляет перемещаться теплоноситель, а во-вторых, циркуляция происходит сама по себе, подчиняясь физическим законам. Минус конструкций с насосом в том, что они зависят от наличия электроэнергии. Для небольших помещений особого смысла в принудительных системах нет, разве что нагреваться дом будет быстрее. При больших же площадях такие конструкции будут оправданными.

Чтобы правильно выбрать тип циркуляции, необходимо учитывать, какой тип разводки труб используется: верхний или нижний.

Система с верхней разводкой предполагает прокладку магистрального трубопровода под потолком здания. Это обеспечивает высокое давление теплоносителя, благодаря чему он хорошо проходит через радиаторы, а значит, использование насоса будет излишним. Такие устройства выглядят эстетичнее, трубы вверху можно скрыть декоративными элементами. Однако в эту систему нужно устанавливать мембранный бак, что влечет дополнительные затраты. Возможна установка и открытого бачка, но он должен быть в самой верхней точке системы, то есть на чердаке. В таком случае бачок необходимо утеплить. 

Нижняя разводка предполагает монтаж трубопровода чуть ниже подоконника. В этом случае можно установить открытый расширительный бачок в любом месте помещения несколько выше трубы и радиаторов. Но без насоса в такой конструкции не обойтись. К тому же возникают трудности, если труба должна проходить мимо дверного проема. Тогда необходимо пускать ее по периметру двери либо делать 2 отдельных крыла в контуре конструкции. 

Тупиковая и попутная

В тупиковой системе теплоноситель горячий и охлажденный идут в разных направлениях. В попутной системе, сконструированной по схеме (петле) «Тихельмана», оба потока идут в одном направлении. Различие этих видов в простоте балансировки. Если попутная при использовании радиаторов с равным количеством секций сама по себе уже является сбалансированной, то в тупиковой на каждый радиатор нужно установить термостатический клапан или игольчатый вентиль.

Если же в схеме «Тихельмана» используются радиаторы с неравным количеством секций, здесь тоже требуется установка клапанов или вентилей. Но даже в этом случае такая конструкция балансируется проще. Это особенно ощутимо в протяженных отопительных системах. 

Классификация однотрубных систем отопления

В данном виде отопления отсутствуют разделения на обратные и подающие трубопроводы, поскольку теплоноситель после выхода из котла идет по одному кольцу, после чего опять возвращается в котел. Радиаторы в данном случае имеют последовательное расположение. В каждый из этих радиаторов теплоноситель попадает по очереди, сначала в первый, потом во второй и так далее. Однако температура теплоносителя будет снижаться, и последний в системе отопительный прибор будет иметь температуру ниже первого.

Классификация однотрубных систем отопления выглядит так, каждый из видов при этом имеет свои собственные схемы:

• закрытые системы отопления, которые не сообщаются с воздухом. Отличаются избыточным давлением, воздух можно сбросить только вручную посредством специальных вентилей или же автоматических воздушных клапанов. Подобные системы отопления могут работать с циркулярными насосами. Такое отопление также может иметь нижнюю разводку и соответствующую схему;
• открытые системы отопления, которые сообщаются с атмосферой при помощи расширительного бака для сбрасывания лишнего воздуха. В данном случае кольцо с теплоносителем следует размещать выше уровня приборов отопления, в противном же случае в них будет собираться воздух и циркуляция воды будет нарушена;
• горизонтальные – в таких системах трубы теплоносителя размещены горизонтально. Это отлично подходит для частных одноэтажных домой или же квартир, где есть автономная система отопления. Однотрубный вид отопления с нижней разводкой и соответствующая схема – лучший вариант;
• вертикальные – трубы теплоносителя в данном случае размещены в вертикальной плоскости. Такая система отопления лучше всего подходит для частных жилых домов, состоящих из двух-четырех этажей.

Нижняя и горизонтальная разводка системы и ее схемы

Циркуляция теплоносителя в горизонтальной схеме прокладки труб обеспечивается при помощи насоса. А подающие трубы размещены над полом или под ним. Горизонтальная магистраль с нижней разводкой должна быть проложена с небольшим уклоном от котла, радиаторы же нужно ставить все на одном уровне.

В домах, где два этажа, подобная схема разводки имеет два стояка — подающий и обратный, вертикальная же схема допускает их большее количество. Во время принудительной циркуляции теплоагента с применением насоса температура в помещении повышается намного быстрее. Поэтому чтобы установить такую систему отопления нужно использовать трубы с меньшим диаметром, нежели в случаях естественного движения теплоносителя.

На трубах, которые входят в этажи, нужно ставить вентили, которые будут регулировать подачу горячей воды на каждый этаж.

Рассмотрим некоторые схемы разводки для однотрубной системы отопления:

• схема с вертикальной подачей – может иметь естественную или принудительную циркуляцию. При отсутствии насоса теплоноситель циркулирует посредством смены плотности во время остывания при теплообмене. От котла вода поднимается в магистраль верхних этажей, затем по стоякам распределяется по радиаторам и остывает в них, после чего опять возвращается в котел;
• схема однотрубной вертикальной системы с нижней разводкой. В схеме с нижней разводкой возвратная и подающая магистрали идут ниже приборов отопления, а трубопровод проложен в подвале. Теплоноситель подается по стоку, проходит через радиатор и возвращается вниз в подвал через опускной стояк. При данном методе разводки теплопотерь будет значительно меньше, чем тогда, когда трубы находятся на чердаке. Да и обслуживать систему отопления с данной схемой разводки будет очень просто;
• схема однотрубной системы с верхней разводкой. Подающий трубопровод в данной схеме разводки расположен над радиаторами. Подающая магистраль проходит под потолком или через чердак. Через эту магистраль стояки идут вниз и к ним по одному крепятся радиаторы. Обратная магистраль идет или по полу, или под ним или через подвал. Такая схема разводки подойдет в случае естественной циркуляции теплоносителя.

Помните, что если вы не хотите поднимать порог дверей с целью прокладки подающей трубы, вы можете плавно ее понизить под дверью на маленьком кусочке земли с выдерживанием общего уклона.

Подключение батарей отопления: плюсы и минусы разных схем

Теплоотдача радиаторов отопления напрямую зависит от правильности выбора схемы их подключения. Если не учесть этот момент, можно потерять более чем 50 процентов тепла. Правильная схема подключения батарей отопления позволяет им выдавать полную мощность.

Неправильная схема подключения приведет к неравномерному прогреву батареи. Это обязательно даст о себе знать в холодную погоду, когда помещение не будет отапливаться в достаточной степени.

Поэтому перед установкой радиатора следует определить, какая схема будет использоваться.

Основные схемы подключения батарей отопления

Боковое подключение

Боковое подключение предполагает монтаж входного и выходного патрубков с одной стороны радиатора. В этом случае горячая вода входит через верхний патрубок, а охлажденная вода выводится через нижний. Это важный момент, так как в обратном случае теплоотдача может снизиться вдвое.

Данная схема является наиболее распространенной и применяется, как правило, в квартирах, так как идеально соответствует расположению стояков в многоэтажных домах.

В таких строениях стояки отопления пронизывают этажи таким образом, что на каждом из них подключение батарей отопления происходит однотипно.

Обратите внимание

Отличительным моментом этого типа подключения становится возможность установить байпас между магистралями для регулирующей арматуры.

Эффективность работы радиатора при таком подключении составляет около 97%.

Диагональное подключение

Диагональная схема подключения предполагает подключение трубы, по которой будет входить горячая вода, в верхней части батареи с одной стороны, а трубы, по которой будет отток – в нижней части батареи с другой стороны. При этом теплоноситель равномерно распределяется внутри батареи.

Это наиболее эффективная схема подключения, с максимальной теплоотдачей, что обусловило ее использование преимущественно в частных домах, где тепло является решающим фактором, а дизайн отходит на второй план. Эффективность работы радиатора при таком подключении 100%.

Нижнее подключение

Наименее эффективный в плане теплоотдачи способ подключения, который, тем не менее, довольно популярен, особенно в закрытых системах частных домов. Трубы подводки подключаются к радиатору с обеих сторон в его нижней части.

При этом нижняя часть радиатора прогревается лучше верхней. Особенно заметно это в случае засорения и завоздушивания внутренних полостей.

Если это произошло, необходимо проводить чистку и удаление воздуха, используя краны Маевского.

Сами трубы достаточно легко скрыть. Их можно закрыть плинтусом или спрятать в стяжку под полом. Такая схема подключения используется в помещениях, где система отопления вмонтирована в пол. Эффективность работы радиатора при таком подключении составляет около 88%.

Преимущества и недостатки различных схем подключения радиаторов

Теплоотдача зависит не только от выбранного способа подключения батарей отопления, но и от правильности расположения батарей. Лучше всего их ставить под подоконник, не далее, чем на 10 см. Таким образом, поток теплого воздуха станет барьером, не пропускающим холодный воздух от окна. Минимальное расстояние от стены до радиатора – 2 см, а от пола – 10-12 см.

Снижение теплоотдачи может быть вызвано выступающим подоконником – он перекрывает поток теплого воздуха и уменьшает отдачу тепла на 3-4%. Если батарея спрятана в нише, теплоотдача снизится на 7%, если радиатор частично задекорирован – на 10%, если радиатор закрыт экраном – на 20%.

Другие статьи по теме:

Как подключить

В соответствии со схемой:

1. Установить крепления батареи. их количество зависит от числа секций.
2. Все стыки и трубы избавить от шероховатостей и неровностей при помощи наждачной бумаги, обезжирить их.
3. Закрепить радиатор (временно или установить).
4. Установить переходники.
5. Врезать краны и заглушки.
6. Все резьбовые соединения производятся при помощи льна с унипаком.
7. Установить кран, кран-регулятор, устройство крана Маевского.

При этой схеме отопления можно регулировать тепло в каждом радиаторе.

Мнение специалистов в данном вопросе разнится. Если возникает потребность замены износившихся радиаторов. то некоторые советуют делать это летом, когда система свободна от воды, и все процессы можно производить, не отключая и не перекрывая воду, и не сливая ее. Но другие утверждают, что лучше заменять батареи зимой, чтобы теплоноситель функционировал. Тогда при монтаже новых батарей сразу выявятся недостатки, такие, как протечки.

Имейте в виду, что не следует двухтрубную отопительную систему обременять дополнительными креплениями, – все зажимы и фиксаторы быстрее приводят ее элементы к изнашиванию. Свободные трубы и соединения служат намного дольше. Это надо учитывать при подключении батарей к системе.

Также надо помнить о единстве материала всей отопительной системы – полипропилен или металл (одной марки).

Подключение этой системы отопления подойдет в коттеджах, многоуровневых или больших по площади квартирах.

Выбор места установки радиатора: в чем важность?

Независимо от того реализовано последовательное подключение радиаторов отопления или параллельное функциональным предназначением этих приборов является не только обогрев помещения. Посредством батарей создается определенная защита (экран) от проникновения холода извне. Как раз этим и объясняется расположение батарей под подоконниками. При таком распределении радиаторов в местах наибольших потерь тепла, то есть в районе оконных проемов создается эффективная тепловая завеса.

В этом месте батареи не быть просто не может. С ее помощью холодному воздуху с улицы создается преграда

Прежде чем рассматривать способы подключения радиаторов отопления необходимо составить схему расположения этих приборов. При этом важно определить правильные монтажные расстояния радиаторов, что обеспечит их максимальную теплоотдачу. Итак, абсолютно правильно расположены отопительные батареи если:

опущены от низа подоконника на 100 мм;от пола находятся на расстоянии 120 мм;отстоят от стены на расстоянии 20 мм.

Нарушать эти нормативы строго не рекомендуется.

Процесс сборки радиатора

1. Очистить резьбу в отверстиях радиатора. Проверить на свинчиваемость футорки, заглушку, кран Маевского.

2. У каждой футорки, заглушки, крана Маевского удалить имеющиеся в составе резиновые прокладки. Вместо них целесообразно использовать паковку льном (прокладки при перекосе, перетяжке могут привести к протечкам).

3. Сплести из пряди льна косичку или жгут длиной 30-40 см диаметром приблизительно 1 мм.
4. Намотать косичку из льна на то место футорки, где находилась прокладка (сформовать подобие прокладки из льна). Косичку наматывать по часовой стрелке для футорки с правой резьбой и против часовой — для левой резьбы. Направление намотки — от торца футорки по направлению к резьбе. Лен должен полностью заполнить все пространство от торца футорки до резьбы (резьбовую проточку).
5. Пальцами уплотнить намотанную косичку (сформовать аккуратное кольцо), смазать Унипаком.
6. Завинтить от руки детали в соответствующие отверстия радиатора, затем докрутить накидным ключом до упора. Прокладка из льна должна уплотниться и полностью заполнить все пространство между торцами детали и радиатора.
7. Очистить салфеткой место установки от излишков пасты.

Важно! На саму резьбу футорок лен не наматывать! Лен выполняет функцию прокладки между футоркой и торцом батареи. Не использовать силикон для смазки льна. Силикон не дает льну разбухать в воде и герметизировать соединение.

Подключение радиаторов

Нижнее подключение радиатора

Теплоотдача приборов отопления во многом зависит от принципа их подсоединения к трубопроводу. Радиаторы с нижним подключением снабжены двумя патрубками для входа и выхода теплоносителя, но батареи с боковым подключением имеют две пары отверстий для монтажа трубопровода, поэтому возможны варианты.

1. Диагональное двухстороннее подключение, подача сверху. Лучший вариант, так как теплоноситель проходит по всей длине коллектора и по всем вертикальным каналам. Теплоотдачу батареи при таком подсоединении принимают за единицу
2. Одностороннее подключение, подача сверху. Обычно применяется при подсоединении радиатора к вертикальному стояку. Эффективность ниже на 3-5%, так как дальняя от стояка часть батареи прогревается хуже
3. Одностороннее подключение, подача снизу. Также практикуется при подсоединении прибора отопления к стояку. Так как теплоносителю приходится двигаться снизу вверх, дальняя часть радиатора плохо прогревается и теплоотдача снижается примерно на 20%
4. Двухстороннее подключение, обе подводки снизу. «Седельное» подключение выбирают из-за возможности спрятать трубы в пол или за плинтус. Но эффективность работы батареи падает на 10-15% от расчетной из-за того, что верх прогревается относительно слабо
5. Диагональное двухстороннее, подача снизу. При таком подключении в дальний нижний угол радиатора нагретый теплоноситель практически не попадает. Эффективность батареи ухудшается на 20% относительно эталонной.

back to menu ↑

Вывод

Процесс подключения монтажа системы отопления с применением полипропиленовых труб мало чем отличается от трубопроводов других типов. Особенность содержится только в методе соединения труб с фитингами, поскольку данный процесс осуществляется при помощи особого сварочного аппарата. Помимо этого, для соединения самих радиаторов с трубопроводом употребляется особый переходник.

Ознакомиться с дополнительной нужной информацией по обозначенной теме возможно из видео в данной статье.

В ремонте тоже пригодится:

• Tl081 лабораторный блок питания
• Из чего можно сделать маятник
• Несушки ломан браун кормление

Принцип работы и подключение водяного полотенцесушителя

Полотенцесушитель или дизайн-радиатор — это маленькая система обогрева, работающая круглый год вне зависимости от температуры окружающей среды наружного воздуха. Прочитав эту статью, вам проще будет выбрать и установить нужную модель полотенцесушителя.

Водяной полотенцесушитель

Водяные полотенцесушители обогреваются за счет проходящих внутри труб жидких теплоносителей, чаще всего — это горячая вода, а иногда и антифриз.

Выбирая водяную модель, обращайте внимание на давление воды в системе, так как вода бывает разная.

Полотенцесушитель, подключенный к открытой системе отопления

Если ваш полотенцесушитель подключается непосредственно в систему отопления, а эта система негерметична, т.е. является открытой системой — в неё постоянно поступает кислород, который провоцирует коррозию металла.

Отсюда вывод: в такую систему нельзя подключать модели, которые подвержены коррозии.

Выяснить, какой тип системы отопления в вашем доме, можно у обслуживающей вас организации (ЖЭУ).

Для систем отопления открытого типа, подходят полотенцесушители из нержавеющей стали, латуни или меди.

Полотенцесушитель подключенный к закрытой системе отопления

Закрытые системы имеют малый процент кислорода в теплоносителе.

В такую систему можно подключать полотенцесушители из стали, нержавейки, алюминия, меди и т.д.

Но необходимо учесть подходит ли давление и температура теплоносителя для данной модели полотенцесушителя (обычно это указано в паспорте модели).

Но вы должны понимать, что при подключении полотенцесушителя в систему отопления (любого типа), ваш источник тепла будет работать только в период отопления, в летнее время он уйдет на “длительные каникулы”.

Полотенцесушитель подключенный к системе горячего водоснабжения

В многоквартирных домах, которые имеют централизованное горячее водоснабжение, полотенцесушители, обычно, подключают к стояку горячего водоснабжения.

Такое подключение дает тепло ванной комнате и в летнее время, когда отопление отключено.

Но вода, находящаяся в контуре горячего водоснабжения, опять же, насыщена кислородом и это приводит к коррозии.

Вывод, необходимо использовать полотенцесушители из нержавеющей стали, латуни или меди.

Рабочее и опрессовочное давление

Очень важным моментом, который нужно учесть при выборе прибора, это давление в системе, в которую он будет установлен.

В многоэтажных зданиях и система отопления, и система горячего водоснабжения имеют высокое давление и поэтому прибор необходимо приобретать с достаточным запасом прочности.

Иначе, при опрессовке, а в таком случае, давление поднимают в 1,5 раза выше рабочего, трубы могут лопнуть и залить помещение горячей водой.

Методы подключения водяного полотенцесушителя

В независимости от вида теплоносителя, любая водяная модель полотенцесушителя, должна быть запитана в систему.

Модели имеют разнообразную конструкцию и метод подключения их разный. П и М — образные модели, с помощью угловых переходников, подключают сбоку, иногда сбоку подключают и “лесенки”.

Хотя большинство “лесенок” и многие другие схожие конструкции, подключают снизу.

Иногда модели подключают диагонально, иногда вертикально.

Но при подключении по вертикали, т.е. к одному коллектору сверху и снизу, необходимо устанавливать перемычку.

Регулировка теплоотдачи полотенцесушителя или дизайн-радиатора

Все полотенцесушители, которые подключают к системе отопления или горячего водоснабжения без установки специальной арматуры, работают без регулировки.

Если установите запорный кран на входе в полотенцесушитель, то вы можете вручную изменять поступление теплоносителя.

Современные терморегулирующие устройства оборудованы термостатическим клапаном.

Такой клапан плавно регулирует тепло, на нем можно выставить заданную температуру, клапан будет открываться и закрываться самостоятельно.

В настоящее время имеется огромный ассортимент термостатической запорной арматуры.

Если полотенцесушитель в ванной подключен к стояку напрямую, т.е. является частью стояка, такой агрегат без байпаса, обеспечиваться запорной или терморегулирующей арматурой не может, иначе нарушится циркуляция воды во всем доме.

После получения такой информации можно точно определиться с выбором. Свяжитесь с торгующей организацией по радиотелефону Texet, поинтересуйтесь о наличии модели полотенцесушителя, которая вас заинтересовала, и вперед за покупкой. Доставку товара можно организовать воспользовавшись все тем же радиотелефоном.

Сергей и Светлана Худенцовы

Схема подключения радиаторов отопления – варианты, преимущества и недостатки

Эффективность работы отопительной системы во многом зависит от такого критерия, как схема подключения радиаторов отопления. Не все обыватели понимают, в чем важность такого подхода, ведь основная масса проживает в многоквартирных домах, где радиаторы уже установлены в определенном порядке. Менять что-то никто не будет, да и никто не позволит. Ведь система отопления разрабатывается еще на стадии проектирования дома, поэтому эффективность теплоотдачи закладывается в расчеты и проект.

В частном домостроении каких-то сильных отличий не бывает. Отопительная система проектируется по тем же правилам и нормам, но именно в частном доме приходится учитывать и способы подключения радиаторов отопления, и схему разводки трубопроводов. Именно от этих двух показателей зависит, насколько будет тепло в доме, и как будет расходовано топливо. Чтобы во всем этом разобраться, необходимо рассмотреть в первую очередь схему разводки труб, а затем и схему подключения батарей.

Схема разводки труб

Схем всего две:

1. Однотрубная.
2. Двухтрубная.

Однотрубная схема

По сути, это кольцо из труб, где в центре расположен нагревательный котел. Труба от котла проходит по всем комнатам, в нее врезаются радиаторы отопления, она же возвращается к котлу с уже остывшим теплоносителем. Схема проста, она не требует большого количества материалов. Но вот эффективность у такой модели отопления не очень высокая. Расположенные в последовательном порядке батареи принимают теплоноситель, который движется по кругу.

Получается так, что последующие приборы получают тепла меньше, чем предыдущие. В этом и вся проблема последовательного подключения радиаторов отопления. Особенно это касается тех батарей, которые в цепи расположены последними. В таких комнатах чаще всего температура невысокая и далека от нормальной. Что можно сделать, чтобы решить данную проблему? Есть два варианта:

1. Увеличить количество секций в последних батареях, тем самым увеличить площадь теплоотдачи.
2. Установить циркуляционный насос, с помощью которого можно равномерно распределить теплоноситель по всем отопительным приборам.

Внимание для тех, кто собирается воспользоваться вторым вариантом. Насос необходимо устанавливать на патрубке обратного контура ближе к нагревательному котлу, где теплоноситель имеет сниженную температуру. Это делается для того чтобы насос работал дольше. В его конструкции есть резиновые прокладки (манжеты), которые под действием высокой температуры быстро выходят из строя.

И хотя однотрубное подключение радиаторов отопления является экономически оправданным, все равно это не самый эффективный способ обогрева.

Двухтрубная схема

В чем отличие этой системы от однотрубной?

• Используются два отдельных контура: подающий и обратный.
• Равномерное распределение теплоносителя по радиаторам отопления.
• Есть возможность проводить ремонт каждой отдельной ветки, отключая ее от всей системы отопления. Для этого используются отсекающие краны (вентиля).
• Более экономичный подход к расходу топлива.
• Появляется возможность регулирования температурного режима в каждой отдельной комнате.

Двухтрубная система – это подающий контур, который поднимается от нагревательного котла вверх, проходит по всем комнатам по чердачному помещению или под потолком. От подачи к каждому отопительному прибору спускается стояк. Снизу по той же схеме проходит обратка, к которой все радиаторы также подсоединяются. Движение теплоносителя в подающем контуре и в обратке происходит в противоположные стороны. В первом случае от котла, во втором к котлу.

Нижнее подключение

Схема подключения радиаторов

Итак, переходим к основной теме нашей статьи и будем отвечать на вопрос, как подключить батарею отопления, чтобы вся система работала эффективно. Для этого придется разобрать все способы подключения. Их три основные:

1. Диагональное.
2. Боковое.
3. Нижнее.

Диагональное

Практически все специалисты едины во мнении, что диагональное подключение радиаторов отопления является самым лучшим. Почему? Дело все в движении теплоносителя внутри прибора. Подключение радиатора производится с двух сторон: подача теплоносителя с верхнего патрубка, обратка с нижнего с противоположной стороны. То есть, точки подключения расположены по диагонали прибора, отсюда и само название схемы.

Именно при помощи такого типа соединения достигается равномерное распределение теплоносителя внутри прибора. Он движется сверху вниз, заполняя собой все пространство внутри радиатора. Поэтому теплоотдача у такого прибора самая большая.

Боковое

Боковое подключение радиаторов отопления чаще всего используется в городских квартирах, потому что стояки отопительной системы проводят в углу помещений. Хотя это необязательное условие, ведь при таком расположении труб может применяться и диагональный вариант. Правда, смотрится он не презентабельно (слишком много отводов и труб как вертикальных, так и горизонтальных).

Но когда производители рассчитывают мощность отопительных приборов, они берут за основу именно боковое подключение. То, что указывается в паспорте радиатора, относится к данному виду, поэтому при общем расчете теплоотдачи используется коэффициент 1,0. При диагональном подключении можно принимать коэффициенты 1,1-1,2.

Правда, в данном виде подключения есть одно «НО». Подключать батарею можно боковым способом по-разному.

• Подача сверху, обратка снизу. Это стандартная схема, которая используется повсеместно. В этом случае теплопотери будут незначительны – до 2%.
• Подача снизу, обратка сверху. Схема применяется редко. Здесь теплопотери составляют до 7%.

Нижнее

Радиаторы отопления с нижним подключением – эта схема может быть использована только в однотрубной системе. Получается так, что в каждой комнате к трубе с помощью двух патрубков производится подключение радиатора. При этом теплоноситель, проходя по трубопроводу, попадает и внутрь отопительных приборов.

Скажем прямо, не очень эффективная схема, если система работает по принципу естественной циркуляции теплоносителя. Если в отопление устанавливается циркуляционный насос, то эффективность возрастает почти в два раза. Но в этом случае отопление становится энергозависимым. Есть электричество, теплоотдача увеличивается, нет его – она сразу же снижается. Вот почему теплопотери  в данном случае варьируются в диапазоне 20-40%.

Почему так происходит? Этот вид подключения батарей отопления основан на принципе постепенного заполнения прибора горячей водой. Основная масса теплоносителя проходит по трубопроводу, часть его попадает в радиаторы. При этом вода с большей температурой поднимается вверх, нагревая сам прибор, охлажденная опускается вниз, поступая в трубу. Такой цикл требует определенного времени, за которое теплоноситель сильно остывает, отсюда и теплопотери.

Боковое подключение

Выводы

Решая вопрос,как правильно подключить радиатор отопления, каждый должен сам для себя определить и выбрать схему. Во-первых, на это будет влиять бюджет, выделенный на сборку отопления. Если он не очень большой, то однотрубная схема с нижним подключением батарей к системе отопления – оптимальный вариант. Конечно, придется позаботиться о снижении теплопотерь, но это уже второй вопрос.

Если бюджет позволяет, то двухтрубная система – идеальное решение. Рекомендуем воспользоваться ее подвидом – коллекторной схемой. Она позволяет сократить контур подачи и сделать распределение теплоносителя по стоякам более равномерным. К такой схеме правильное подключение радиатора отопления будет диагональным.

Заключение

Итак, в этой статье были рассмотрены варианты подключения радиаторов отопления. Исходя из собственных возможностей, выбирается самый оптимальный вариант. Но чтобы сократить расходы на монтаж отопительной системы, можно его провести самостоятельно. Конечно, для этого необходимы кое-какие знания и навыки работы с инструментами. Но если постараться и не спешить, то проблем возникнуть не должно. Если с установкой трубопроводов могут возникнуть трудности, то подключение батарей отопления своими руками – дело простое.

Монтаж радиаторов отопления, схемы подключения

Одна из причин недостаточно хорошей работы системы отопления в доме – неграмотный монтаж отопительных батарей, неверный расчет числа секций в батарее или неправильное месторасположение радиаторов в комнате и во всем здании. Поэтому указанные в паспорте технические характеристики батареи не будут выполнены. Правильная установка радиаторов отопления подразумевает использование нескольких схем, и их нужно знать, прежде чем выбрать самую оптимальную. Подключение алюминиевого радиатора к стальным трубам

Как устроен радиатор

Конструктивно любой радиатор – это сборка отопительных секций, объединенных в один узел (позиции № 1 и № 2 на рисунке ниже) коллектором. Таких секций в одном радиаторе может быть сколько угодно, но обычно максимальное количество – 10-12 штук. Секции можно добавлять или убирать, так как они соединены между собой резьбой. Некоторые модели радиаторов изготавливаются неразборными, что осложняет их безремонтную эксплуатацию.

• 1 – коллектор сверху;
• 2 – коллектор снизу;
• 3 – вертикальные секционные каналы в радиаторе;
• 4 – корпус радиатора, работающий как теплообменник.

Вертикальные каналы соединяются между собой (позиция № 4), и по ним происходит движение горячей воды. Оба коллектора имеют вход и выход (на схеме для коллектора сверху это В1 и В2, для коллектора снизу это В3 и В4). Схематичное подключение радиатора

Ко входу подключается подача нагретой воды от теплогенератора, к выходу – труба обратного хода («обратка»). Ненужные отверстия закрываются резьбовыми заглушками. При покупке нового радиатора все необходимые детали для сборки, в том числе и заглушки, есть в базовой комплектации. Именно правильная установка радиаторов отопления и схема подключения коллекторов определяет эффективность работы отопительной системы. На один свободный выход обычно устанавливают кран Маевского, который тоже есть в комплекте. Эффективная установка батарей отопления включает в себя две основных схемы – 1-трубный и 2-трубный способы подключения радиаторов отопления. От выбора схемы зависит, как будут подключаться к системе подача и «обратка». В рамках выбранной схемы подключение труб с теплоносителем может быть верхним, нижним, диагональным или боковым.

Внимание: На рисунке показана упрощенная схема устройства радиатора. Конкретная модель будет отличаться конструктивными особенностями.

Однотрубная отопительная система

Подобные схемы подключения радиаторов отопления в частном доме считаются самыми простыми и используются даже в многоквартирных высотных домах, несмотря на свой низкий КПД. Популярность однотрубной схемы объясняется ее дешевизной и простым монтажом. Поэтому подключение батарей по такому принципу представляет собой одну трассу, которая проходит от подачи до «обратки», подключенной в котел. Для одного этажа однотрубная схема подключения отопления в частном доме выглядит следующим образом: Подключение по однотрубному варианту

Из рисунка ясно, что обратная труба предыдущей батареи – это труба подачи следующего радиатора. Недостаток такой схемы один – в каждом следующем радиаторе температура буде ниже, чем в предыдущем. Кроме горизонтального подключения трубы с горячей водой существует и вертикальная схема, и это тоже хорошее подключение. Такую схему обычно реализуют в многоквартирном доме, она монтируется в двух вариантах – «а» и «б»: Вертикальное однотрубное подключение

1. По схеме «а» труба с теплоносителем подводится сверху, и вода направляется вниз.
2. По схеме «б» реализуется нижнее подключение радиаторов отопления.

Вариант «б» используют для экономии материалов, так как у этой схемы основной минус – температура на каждом следующем радиаторе понижается еще больше, чем в варианте «а».

Двухтрубная схема

Перед тем как подключить радиатор отопления, нужно изучить и 2-трубный вариант, который считается более эффективным, простым и способным поддаваться регулировке температуры в каждом обогревательном приборе. Но подключение радиатора отопления к двухтрубной системе потребует бо́льшего расхода стройматериалов и более высоких трудозатрат. Схема однотрубной разводки

Плюс реализации такой схемы очевиден – в каждом радиаторе температура поддерживается максимально эффективно, на постоянном и стабильном уровне, а местоположение и удаленность обогревательных приборов от теплогенератора не имеет значения. Двухтрубное подключение батареи отопления осуществляется и в многоквартирных высотных домах. Подача и «обратка» заглушаются сверху, и получается подсоединение двух вертикальных коллекторов, идущих параллельно.

На практике применяются и другие схемы двухтрубного отопления – коллекторное, оно же «лучевое» или «звезда». Но такие сложные разводки применяются в основном для монтажа скрытой проводки, например, под полом. Из рисунка понятно, что необходимо сначала собрать сам коллектор, и от него развести трубы отопления по помещениям дома. Коллекторная двухтрубная схема

Перед тем как правильно подключить батарею отопления, нужно понять, какая схема будет наиболее эффективной для конкретной комнаты и ее геометрии. Часто батареи подключаются по двум схемам – 1-трубной и 2-трубной – даже в одной комнате.

Подключение радиатора по диагонали с верхней подачей

Вариант «А» (см. рисунок ниже) считается самым эффективным. Если батареи подключаются по такому варианту, то в расчетах отопительной системы для схемы вводится поправочный коэффициент 1, а для остальных вариантов подключения – поправки в ту или иную сторону. Нагретая вода проходит по трубной магистрали беспрепятственно, трубы заполняются на 100%, воздух в них отсутствует. В результате теплообменник греется равномерно по всей площади, что приводит к максимальной отдаче тепла в помещение. Варианты подсоединения батарей

• А – диагональное подключение радиаторов отопления с верхней подачей;
• Б – односторонняя схема с верхней подачей.

Вариант «Б» традиционно реализуется в 1-трубной схеме. Наиболее широкое распространение эта схема получила при подключении стояков с подачей теплоносителя сверху в высотках или при подключении труб с подачей снизу на нисходящих отопительных магистралях.

Положительный момент: схема работает максимально эффективно, если секций в батарее немного.

Отрицательный момент: при большом количестве секций теплообмена давления в системе может не хватить для продавливания воды по самому верхнему кольцу. Поэтому вода может протекать по ближним вертикальным секциям батареи, что спровоцирует застой на определенных участках тепломагистрали.

Примерное количество секций радиатора на одну комнату – таблица:

Марка	Тепловая отдача, кВт	Площадь помещения, м2 (потолок высотой 2,7 м)
		8,0	10,0	12,0	14,0	16,0	18,0	20,0	22,0	24,0	26,0	28,0	30,0	32,0	34,0	36,0	38,0	40,0
		Требуемое количество секций
Радиатор из алюминия А350	0,14	б	7	8	9	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Радиатор из алюминия А500	0,186	5	6	7	8	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
Радиатор из алюминия S500	0,201	4	5	б	7	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
Биметаллический радиатор L350	0,14	7	8	9	10	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Биметаллический радиатор L500	0,19	б	7	8	9	И	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23

 

Даже стандартные размеры батареи отопления будут давать потери тепла до 5%. А при увеличенном количестве секций тепловые потери на каждом радиаторе могут достигать и 10%. Поэтому при подключении радиаторов отопления схемы обвязки монтаж батарей лучше проводить по первому способу – «А».

Варианты подключения радиаторов

Подача воды снизу при одностороннем подключении труб

Схема имеет невысокий КПД, но при нижнем подключении трубы подачи теплоносителя она используется очень часто, даже в высотных домах. Вариант оправдывает себя простотой монтажа, экономным расходованием стройматериалов и низкими трудозатратами.

Минусы подключения по такому варианту:

1. Появление зоны застоя воды, что приведет к охлаждению самого дальнего радиатора.
2. Потери при отдаче тепла могут подняться до 20-25%.

 

 

Двухсторонняя подача снизу

Вариант используется и в частных домах, и в многоквартирных высотках. Такая схема позволяет замаскировать трубную магистраль в стене или под полом. КПД – низкий, но именно из-за возможности скрытной прокладки труб вариант пользуется популярностью.

Недостатки:

1. Потери при отдаче тепла могут подняться до 10-15%.
2. Верхние участки секций батареи будут прогреваться меньше из-за встречных потоков остывшего теплоносителя, так как горячая вода будет стремиться продвигаться по нижнему коллектору.

 

Нижнее подключение по диагонали

Самый неэффективный монтаж батарей отопления, но могут быть случаи вынужденного монтажа именно такой схемы.

Недостатки:

1. Как говорилось выше, давления в магистрали может не хватить, чтобы максимально прогреть верхние кольца системы отопления.
2. Кроме того, играет роль сопротивления и разница температур. Поэтому, если установлен радиатор с бо́льшим, чем расчетное, количеством секций, может появиться зона застоя под трубой обратной подачи теплоносителя.
3. Тепловые потери при монтаже отопления по подобной схеме составляют ≤ 20%.

 

Верхнее подключение с двух сторон

Перед тем как правильно подключить радиатор, вы должны понимать, что этот вариант – неэффективный. Недостатки:

1. Теплоноситель подается по верхнему коллектору, а значит, вниз он поступать не будет, и нижняя часть батареи будет всегда холодной.
2. К такому варианту также обращаются в исключительных случаях, когда нет других решений. Более или менее эффективным можно считать подключение по этой схеме высоких радиаторов.

Оптимизация подключения батареи – варианты

При уже имеющейся трубной разводке менять ее не хочется, но часто этот вариант выгоднее, чем замена радиатора или изменение всей схемы подключения батарей в системе. Оптимизировать подключение непосредственно подключаемых к батарее труб можно, если обвязка радиатора отопления будет изменена геометрически (см. рисунок ниже): Оптимизация трубной магистрали

Компании, которые изготавливают отопительные батареи и радиаторы, почти всегда производят модели, рассчитанные на подключение по разным вариантам врезки, но самым оптимальным решением подключения, по крайней мере в Москве, считается диагональный вариант, который и указывается в качестве максимально эффективного в паспорте прибора. Также в инструкции по эксплуатации (а возможно, и на самом приборе) указывается правильное направление потока и другие полезные параметры. При отсутствии возможности приобрести вышеуказанный радиатор оптимизацию теплоотдачи проводят при помощи клапана. Клапан для оптимизации теплоотдачи батареи

Монтируется такой клапан между секциями, перекрывая межсекционный ниппель. Внутрь клапана вставляется отопительная труба, подающая или отводящая теплоноситель – это зависит от выбранного варианта подключения батареи.

Еще один вариант оптимизации теплоотдачи – удлинитель потока. Это специальная труба Ø 16 мм, которая вставляется в верхний коллектор батареи отопления. Если резьба Ø 16 мм к радиатору или батарее не подходит, то можно купить удлинитель с другим диаметром резьбы или соединить его с батареей через переходную муфту. Как вставляется удлинитель теплового потока

Удлинитель наиболее эффективен, если осуществляется диагональное подсоединение к батарее сверху в одностороннем варианте. В таком варианте подключения теплоноситель по полости удлинителя попадает в верхний удаленный край батареи и оттуда продвигается диагонально в нижний противоположный конец радиатора. Таким образом, реализуется вариант теплоносителя диагонально сверху вниз, при котором равномерно прогреваются все секции обогревательного прибора.

Видео о работе 1-трубной отопительной системы

Видео о работе 2-трубной отопительной системы

Месторасположение радиатора в помещении

Даже самый дорогой радиатор не даст должного эффекта, если его неправильно подключить или неправильно установить на стене. Стандартные варианты крепления батарей отопления – под оконными проемами, рядом с входными дверными проемами, в местах, где существуют неубираемые сквозняки. Но относительно крепления нагревательных батарей на стенах и других поверхностях также есть стандартные требования:

1. Под подоконником. Под ним всегда есть место для батареи, так как другие предметы интерьера там просто не нужны. Все сквозняки от окна минимизируются тепловым потоком от радиатора. При таком расположении прибора его общая длина не должна быть больше ¾ ширины всего окна. При соблюдении этого правила тепловая отдача будет максимальной. Радиатор должен крепиться по центру окна, допуск влево или вправо не должен составлять более 2 см.
2. Между подоконником и батареей должно быть расстояние по высоте не менее 10 см (или не менее ¾ от толщины батареи отопления), но и не больше 15 см, иначе плоскость подоконника будет задерживать весь поток тепла или не отражать его при высоком креплении.
3. Расстояние между батареей и стеной, на которой она крепится, не должно быть менее 2 см. Меньшее расстояние провоцирует накопление мусора и пыли, что, в свою очередь, уменьшает теплоотдачу прибора.

Эти требования не закреплены в ГОСТ, поэтому являются рекомендательными. Если нет других рекомендаций от производителя, то лучше всего принимать эти советы в расчет при креплении любого радиатора. Но чаще всего производитель в паспорте радиатора указывает оптимальную схему его монтажа на стену, которой и следует пользоваться.

Заключение

После рассмотрения основных вариантов подключения обогревательных приборов к системе отопления четко вырисовываются главные их недостатки, а также преимущества каждого варианта подсоединения. Кроме того, рассмотренные варианты оптимизации теплоотдачи могут быть применены для любой схемы, а рекомендации по креплению радиаторов всегда нужны при монтаже отопительной системы в квартире или в частном доме.

 

Как правильно подключить радиатор отопления при двухтрубной системе

Обновлено: 21 сентября 2021.

Правильное подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе – залог уюта в доме. Сама по себе эта система позволяет распределять тепло по нескольким помещениям. Но ведь вам необходимо, чтобы радиаторы эффективно отапливали дом или квартиру!

Чтобы двухтрубная система хорошо работала и обеспечивала равномерный обогрев всего здания необходимо правильно подключить и рассчитать радиаторы. Немаловажен и тип подключения, а их существует несколько. В этой публикации мы расскажем об их преимуществах, недостатках и особенностях.

Схема двухтрубной системы

Основа двухтрубной системы отопления – две трубы. Через одну нагретая вода поступает в батареи, через другую охлажденная (отдавшая тепло) отводится из них. Нагрев производится любым источником тепла – тепловым насосом, бойлером, котлом.

Если подключение радиаторов отопления при однотрубной системе отопления – последовательное, и вода по мере прохождения батарей остывает, то при двухтрубной – параллельное и прогрев более равномерный.

Отличие двухтрубной системы отопления от однотрубной в том, что она практически равномерно нагревает все радиаторы. Небольшие потери тепла возможны из-за расстояния от нагревательного прибора – чем дольше вода идет по трубе, тем больше она остывает. Если использовать качественную теплоизоляцию, можно компенсировать теплопотери.

Схема двухтрубной системы отопления.

Эффективное подключение радиаторов отопления

Есть четыре основных схемы подключения радиаторов отопления при двухтрубной системе:

• Боковое;
• Верхнее;
• Нижнее;
• Диагональное.

Некоторые радиаторы рассчитаны на определенные типы подключения, но есть такие, которые считаются универсальными.

Боковое подключение

При таком типе подключения вода в батарею отопления поступает и выходит с одной и той же стороны. При этом она медленнее проходит через секции, которые дальше от точек подключения. За счет этого температура в этом месте ниже и радиатор греет менее эффективно.

Цветами показано, насколько прогревается радиатор с боковым подключением.

Верхнее подключение

Если так подключить обычный радиатор, он будет малоэффективен. Теплая вода будет протекать в верхней его части и прогревать только ее.

При таком подключении радиатор практически не будет обогревать помещение.

Есть радиаторы, предназначенные для верхнего подключения. В них установлена заглушка, которая перенаправляет воду в нижнюю часть радиатора и она циркулирует как в диагональном. Такие радиаторы хорошо прогреваются по всей площади.

Радиатор с таким внутренним строением будет работать эффективно.

Нижнее подключение радиаторов отопления

Если так подключить обычный радиатор, основной поток воды будет проходить в его нижней части. Часть ее за счет естественной конвекции будет подниматься вверх и радиатор прогреется, но не полностью.

Радиаторы с нижним подключением не работают на полную мощность.

Существуют специальные радиаторы с заглушкой, расположенной по аналогии с батареями, предназначенными для верхнего подключения. Они более эффективны, чем обычные.

Диагональное подключение радиатора отопления

При таком способе подключения горячая вода распределяется равномерно по все поверхности радиатора. И обеспечивает равномерный прогрев по всей его площади.

Диагональное подключение — идеальный вариант для двухтрубной системы.

Как правильно подключить радиатор при двухтрубной системе?

У однотрубной системы есть один большой минус. Чем больше тепла использует первый радиатор, тем меньше тепла отдаст каждый последующий.

В двухтрубной системе отопления в каждый радиатор подается вода примерно одинаковой температуры, поэтому нужно использовать ее по максимуму.

Соответственно, для обычных радиаторов лучше всего использовать диагональную систему отопления, либо ставить радиаторы, специально предназначенные для верхней или нижней системы. От боковой системы подключения лучше отказаться.

Советы по подключению радиаторов

Больше влияние на качество обогрева помещений имеет правильная установка радиаторов. Если не соблюдать нормы и правила, тепло будет уходить в никуда, а обогрев дома будет неравномерным.

Некоторые устанавливают вентили для регулирования скорости подачи воды в отдельный радиатор. При полном или частичном перекрытии такого вентиля повышается нагрузка на остальную систему. В результате может произойти прорыв, или выйти из строя насос. Поэтому пользоваться таким способом регулировки температуры стоит аккуратно.

При прохождении по трубам, соединяющим радиаторы, вода остывает. Поэтому чем дальше расположен радиатор, тем хуже он греет. Можно подключить к нему дополнительные секции, но проще изолировать саму трубу.

Напоследок предложим вам видео, в котором профессионал расскажет о особенностях разных систем подключения.

 

Не забудьте поделиться публикацией в соцсетях!

Хотите получить помощь мастера, специалиста в этой сфере? Переходите на портал поиска мастеров Профи. Это полностью бесплатный сервис, на котором вы найдете профессионала, который решит вашу проблему. Вы не платите за размещение объявления, просмотры, выбор подрядчика.

Если вы сами мастер своего дела, то зарегистрируйтесь на Профи и получайте поток клиентов. Ваша прибыль в одном клике!

схемы вариантов, технические моменты. От профессионалов компании АРМАПласт

Чтобы было тепло и уютно, необходима правильная схема, чтобы подключить радиаторы отопления для дома или квартиры. Многие думают, что это прерогатива коммунальных служб, и отчасти они правы. Но вы также можете быть единоличными вершителями уюта и контроля за расходами на энергоносители.

Система обогрева, работающая по типу одного контура

Проектное расположение магистралей и монтаж радиаторов отопления проводят перед строительством частных домов. Владельцы квартир в многоэтажках тоже могут изменить принцип обогрева, если их по каким-то причинам не устраивает централизованная система.

Самая простая схема подключения радиаторов в квартире — однотрубная. В такой вариации расположение и подключение батарей последовательное, а подача теплоносителя производится посредством одной трубы, разведенной по всему дому или в квартире.

Есть еще более современная схема подключения, когда от батареи отводятся две трубы: для подачи горячей воды и обратного слива. В этом варианте при подключении отопления к радиаторам можно подсоединить терморегулирующий вентиль.

На заметку. Особенность такой схемы подключения отопления в том, что при нагреве воздуха в комнате можно на время перекрывать подачу горячей воды и регулировать температуру в помещении.

Второй вариант хоть и сложнее в плане прокладки, но имеет один весомый аргумент. Если в цепи вдруг прохудился последний радиатор, то вы сможете перекрыть подачу от предыдущей батареи и ремонтировать его. При прокладке обычного варианта с единой магистралью подобной возможности не будет.

Из недостатков тоже есть один: разница нагрева между радиаторами, располагающимися ближе к котлу и дальними приборами, будет значительной. Но если правильно все рассчитать, то этот минус будет купирован.

Если уйти от центрального отопления в многоэтажных домах и подключить индивидуальные приборы, можно обеспечить постоянную циркуляцию теплоносителя по магистрали. Потребуется монтаж насосного оборудования или установка котла на определенной высоте.

Важно! Работа отопления без насоса возможна только при условии, что магистраль не отличается большой протяженностью.

Если однотрубная схема отопления подключается в квартире или доме с несколькими этажами, то функционирование должно выстраиваться следующим образом:

• Горячая вода подается по стояку на второй этаж:
• Она расходится по радиаторам, расположенным на этом уровне;
• Теплоноситель спускается вниз и производит “обход” батарей на первом этаже.

Из-за подсоединения однотрубной системы отопления по типу единой подачи помещения на первом этаже будут меньше отапливаться. Основное тепло будет отдаваться второму этажу.

Двухтрубная схема подключения радиаторов в квартире

Производится подсоединение батарей по параллельному типу. Жидкость подается по одной магистрали, отводится из радиаторов по другой. Этот вариант используется для обогрева загородных домов в несколько этажей. Все радиаторы получают одинаковое количество тепла и прогревают равномерно все комнаты.

Такой способ имеет массу плюсов, омраченных только стоимостью исполнения и необходимостью приобретения специализированных котлов отопления. Для квартиры двухтрубное отопление тоже можно рассматривать как вариант, но только если вы владелец помещения большой площади.

Типы подключения батарей к магистрали

Вне зависимости от того, какая схема подключения выберется, параллельно нужно рассматривать дополнительные технические возможности. Например, варианты подсоединения радиаторов. На данный момент есть такие варианты:

• нижнее;
• диагональное;
• одностороннее боковое;
• попутно “перехлестный” вариант.

Нижняя разводка

Этот вариант для частного дома особенно хорош, если вы рассматриваете подпольное пространство как дополнительное помещение. При нижнем подключении все трубы, идущие в радиаторы, скрываются под полами.

Соединение со стояком и “обраткой” производится в крайних местах секций при помощи дополнительных подводов и угловых соединений. При такой схеме подключения теряется 15% тепла. Но несмотря на это, для частных домов такой вариант — лучший.

Схема диагонального типа

Трубы подачи и обратной системы отводки подсоединяются к радиаторам по разные стороны прибора. Подающая магистраль соединяется с верхней частью батареи. Обратная подача выводится снизу. Таким образом, получается диагональ.

Диагональная схема подключения радиаторов используется в больших квартирах или домах когда нужно подсоединить большое количество батарей. Теплоноситель равномерно распределяется по внутренней части приборов, полностью отдавая тепло в помещение. Тепловые потери — 2%.

Подключение радиаторов под одностороннему боковому типу

Батареи подсоединяются к прямому и обратному стояку сверху и снизу к одной и той же секции. При этом нужно строго соблюдать “полярность”. Подача — к верхней части, “обратка” — к нижней.

Поступают и наоборот, но в таком случае тепловые потери составят порядка 7% при максимуме в 2% при правильном подсоединении. Боковое подключение радиаторов отопления обеспечивает прогрев помещений только при использовании необходимого количества секций на одну комнату.

Перехлестный вариант

Такой вариант еще называют — подключение по Тихельману. Это двухтрубный вариант подключения. Принцип действия заключается в монтаже специальных сужающих переходников на участках магистралей, подающих и отводящих теплоноситель. Например, от котла отопления идет подающая труба диаметром в 50 мм. От нее идет подача горячей воды в радиатор. Но подключают последний уже 20 миллиметровой трубой. От батареи отвод идет тоже такого же диаметра. Далее диаметр стояка в 32 мм, после чего радиатор снова подсоединяется магистралью в 20 мм и такой же отвод.

Таким способом подключаются все отопительные приборы, при этом диаметры никак не регламентированы. Размеры могут быть различными.

Важно! Обратный отвод воды в такой схеме собирается по зеркальной схеме.

Способ Тихельмана гарантирует равномерный прогрев радиаторов отопления на любых площадях. В больших домах или складских помещения чаще используется именно такой вариант подсоединения магистралей.

Где лучше устанавливать радиаторы отопления

Расположение батарей подбирается согласно практическим моментам. Традиционным местом считается ниша под окном. Нужно придерживаться рекомендованных отступов при размещении радиаторов от пола и стен. Это 10 и 5 см соответственно.

Если подоконник широкий, не углубляйте батарею в нишу. Радиатор должен отдавать тепло так, чтобы оно уходило вверх. Этим можно еще и защитить окна от запотевания. Если в отопительный сезон централизованная система сильно прогревается, а у вас не стоят терморегуляторы, лучше заранее оборудовать приборы защитными экранами.

Не стоит сбрасывать со счетов и декоративную составляющую. Батареи должны вписываться в общий дизайн и не выступать “навязчивой грыжей”. Можно рассматривать любые варианты: от декоративных накладок до проработки скрытой схемы подключения радиаторов отопления.

Цена подключения радиатора отопления в Москве. Стоимость работ по подключению, установке батарей отопления

Цена подключения радиатора отопления будет доступной, если вы закажете услуги специалистов, предлагающих услуги через сервис YouDo. Подключение батарей отопления будет осуществлено согласно инструкции, что позволит избежать нарушения соосности труб с радиаторами. Для подключения труб отопления в Москве специалисты используют материалы, имеющие гарантию и соответствующие физико-механические характеристики. Профессионал готов выполнить монтаж одной или нескольких моделей радиаторов отопления.

Обратиться за помощью сантехника, зарегистрированного на сайте YouDo, вы можете в удобное время. Ваша заявка будет у мастеров, которые имеют опыт:

• монтажа батарей в доме, квартире
• выполнения работ, направленных на подключение отопления индивидуального в коттедже
• выполнения схемы разводки и установки трубопровода
• тестирования и ремонта моделей радиаторов отопления

Если вам необходимо подключить счетчик учета потребления воды или закрепить батареи в квартире, закажите услуги исполнителей YouDo в Москве. Все мастера готовы предложить вам качественные услуги по приемлемой стоимости. Опытные специалисты знают все особенности подключения радиаторов, поэтому справятся с креплением как одной секции, так и нескольких.

Какие выгоды вы получите от сотрудничества с исполнителем YouDo

Помощь квалифицированного мастера понадобится вам в том случае, когда нужно заменить систему отопления или изменить количество секций радиаторов. Начать монтаж радиаторов следует во время чернового ремонта помещения. Сантехник, который имеет профиль на YouDo, может подключить современную модель батареи, а также скрыть подводящие трубы в стенах или под стяжкой пола. Чтобы подключение отопления прошло успешно, доверьте работу профессионалу.

К этапам подключения радиатора можно отнести:

• выезд профессионала по указанному в заявке адресу для выполнения замеров и оценки объема ремонтных работ
• демонтаж старого радиатора отопления (при необходимости)
• организация и выполнение подготовительных работ по установке новой батареи
• монтаж и обвязка радиатора

Все работы, связанные с заменой труб, выполнением штробления будут выполнены качественно и в оговоренный срок. Если действующая система отопления устарела или вы хотите изменить дизайн интерьера помещения, воспользуйтесь услугами исполнителей YouDo в Москве. Цена на работу специалиста, которому можно доверить подключение сантехники, батарей, будет определяться сложностью выполнения подготовительных и основных ремонтных операций.

Если система отопления вызывает опасения, вам стоит заказать услуги исполнителя YouDo. К причинам, почему следует воспользоваться помощью профессионалов, относятся:

• вы получите от специалистов исчерпывающие ответы по выбору отопительной продукции, способа установки секций
• вы можете заказать конкретную модель климатического оборудования, которую установит мастер
• вы можете рассчитывать на доставку радиаторов и их установку

Сколько стоит помощь исполнителя YouDo

Профессионалы, которые зарегистрированы на YouDo, знают все особенности подключения радиаторов. С помощью профессионального инструмента они могут подключить двухтрубную систему отопления. По приемлемой стоимости исполнители выполнят подключение отопления в квартире, доме. В режиме онлайн вы можете узнать цену на подключение сантехники, отдельных моделей радиаторов отопления.

Опытные специалисты займутся подключением радиаторов отопления сразу после определения количества секций и модели отопительного оборудования. Если не знаете, какую из моделей радиаторов отопления лучше всего установить, вы можете обсудить этот вопрос с сантехником. Мастера по доступной стоимости поменяют трубы, которые подходят к батареям, выполнят работы по подключению раковины к канализации.

Вы можете оставить задание для всех исполнителей YouDo или обратиться к конкретному специалисту, который предлагает лучшие условия сотрудничества. Благодаря одной заявке вы решите проблемы с заменой старого трубопровода, монтажом счетчиков учета потребления воды. Если цена подключения радиатора отопления является основным фактором при выборе исполнителя, просмотрите несколько профилей на сайте YouDo и найдите мастера, отвечающего вашему запросу.

Метод подогрева с питанием от батареи на основе прогнозирования модели для последовательно соединенных литий-ионных батарей, работающих при экстремально низких температурах

https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119236Получить права и контент

Основные моменты

•

Предложите метод нагрева аккумуляторной батареи, работающий при -40 ° C.

•

Используйте ограниченную мощность аккумулятора для эффективного нагрева аккумуляторного блока.

•

Разработка оценки и прогнозирования на основе моделей для оценки емкости аккумулятора.

•

Спроектируйте структуру отопления, схему управления и стратегию управления отоплением.

•

Проведите испытания батареи в контуре для экспериментальной проверки и исследования.

Реферат

Ухудшение характеристик литий-ионных батарей при низких температурах является ключевым препятствием на пути развития аккумуляторных систем хранения энергии, применяемых в чрезвычайно холодных условиях. Таким образом, в этой статье предлагается метод нагрева, основанный на прогнозе модели, для поддержки низкотемпературной работы аккумуляторной батареи без дополнительных источников питания.Модель аккумуляторного блока разработана на основе модели эквивалентной схемы Тевенина. Сооценка устанавливается для обновления параметров модели и состояния заряда в режиме онлайн с использованием адаптивного рекурсивного метода наименьших квадратов и расширенного фильтра Калмана. Допустимый ток разряда блока прогнозируется на основе множества ограничений для предотвращения чрезмерного разряда. Затем разрабатываются нагревательная конструкция с батарейным питанием, схема управления и стратегия нагрева. Стратегия включает процесс предварительного нагрева для холодного пуска и процесс выдержки для стабилизации температуры ячейки.Метод подтвержден экспериментально путем систематических испытаний с включением батареи в контур при температуре окружающей среды — 40 ° C. Результаты показывают, что этот метод может равномерно подогреть все ячейки в упаковке от -40 ° C до -20 ° C за 330 с, потребляя 4,7% от номинальной емкости. В процессе выдержки энергоэффективно непрерывно повышать температуру электролизера, а затем поддерживать ее на уровне 5 ° C, что обеспечивает доступность 68,3% от номинальной емкости при загрузке измененного федерального графика движения по городу.

Ключевые слова

Литий-ионный аккумулятор

Чрезвычайно низкая температура

Обогрев с питанием от батареи

Прогноз модели

Управление температурой батареи

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2020 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Сезонный уход за автомобильными аккумуляторами | От жаркого лета до холодной зимы | Autobatteries.com

Погода может сказаться на вашем аккумуляторе. Узнайте больше о том, как убедиться, что ваш аккумулятор готов к любому сезону.

Уход за автомобильным аккумулятором в жаркую погоду

Совет 1. Тепло влияет на срок службы батареи

Большинство людей думают о своем автомобильном аккумуляторе зимой, но на самом деле злейшим врагом аккумулятора являются теплые температуры.Жаркая погода означает высокую температуру под капотом, что ускоряет коррозию внутри аккумулятора. Это также может вызвать испарение воды из жидкого электролита батареи. Результат? Уменьшение емкости аккумулятора, ослабление возможности запуска двигателя и, в конечном итоге, сокращение срока службы аккумулятора.

Совет 2: проверьте аккумулятор

Убедитесь, что ваша батарея готова к жарким летним месяцам. Пройдите бесплатную простую пятиминутную проверку батареи, чтобы убедиться, что она выдерживает высокую температуру.Воспользуйтесь нашим сервисом «Найти продавца», чтобы найти ближайший к вам магазин и бесплатно протестировать аккумулятор.

Уход за автомобильным аккумулятором в мягкую погоду

Совет 1. Проверьте или замените аккумулятор прямо сейчас

Осенью важно подготовить аккумулятор к зимнему сезону. Если сейчас есть какие-либо признаки того, что батарея разряжается, вероятно, она подведет вас зимой, особенно если у вас более старая батарея. Имеет смысл проверить или заменить батарею сейчас, чтобы избежать неприятностей из-за незапланированного выхода из строя зимой.

Совет 2: проверьте аккумулятор и систему зарядки

Холодная погода осенью плохо сказывается на батареях, поэтому рекомендуется проверить батарею и систему зарядки. Следите за чистотой, герметичностью и отсутствием коррозии соединения аккумулятора. Батареи не всегда подают предупреждающие знаки перед выходом из строя; Перед зимой желательно сдать тест батареи. Воспользуйтесь нашим сервисом «Найти продавца», чтобы найти ближайший к вам магазин и бесплатно протестировать аккумулятор.

Совет 3. Следите за чистотой, герметичностью и отсутствием коррозии при подключении аккумулятора

Осенью погодные температуры могут быть непредсказуемыми из-за неожиданно высокой жары, наводнений и раннего снегопада.Подготовка батареи к неожиданностям — лучшее, что вы можете сделать. Перед началом зимнего сезона проверьте аккумулятор. Следите за чистотой, герметичностью и отсутствием коррозии соединения аккумулятора. Также при обращении с аккумулятором важно соблюдать меры предосторожности.

Уход за аккумулятором вашего автомобиля в холодную погоду

Совет 1: подготовьте аккумулятор к зиме

Вашему аккумулятору приходится нелегко в холодные зимние месяцы. Двигателю вашего автомобиля требуется больше мощности для запуска, когда температура ниже, и при таких температурах вашей батарее становится труднее обеспечивать питание.

Прежде чем зима станет ледяной на вашей батарее, проверьте вашу электрическую систему, включая батарею и генератор. Также проверьте аккумулятор с помощью вольтметра, чтобы убедиться, что он в хорошем состоянии. Ваш вольтметр должен показывать 12,4 вольт или выше. Держите аккумулятор полностью заряженным в течение зимы с помощью зарядного устройства или специалиста по обслуживанию, особенно если вы часто совершаете короткие поездки (менее мили). Воспользуйтесь нашим сервисом «Найти продавца», чтобы найти ближайший к вам магазин и бесплатно протестировать аккумулятор.

Совет 2: проверьте соединения автомобильного аккумулятора

Также важно правильно обслуживать компоненты вокруг аккумулятора. Убедитесь, что кабели, стойки и крепления находятся в хорошем состоянии, а также проверьте соединения батареи, чтобы убедиться, что они чистые и надежные. С помощью жесткой проволочной щетки удалите ржавчину и прикрепите аккумулятор к поддону, чтобы предотвратить чрезмерную вибрацию.

FUN FAQs | California Heat

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ

Какие гарантии на продукт? (подробности см. на странице гарантии ЗДЕСЬ)

Совместима ли одежда / аксессуары с подогревом California Heat с другими брендами?

Да, некоторые марки.Есть бренды, которые недавно изменили свои соединения / вилки, поэтому, пожалуйста, позвоните нам для получения более конкретной информации, чтобы обеспечить наилучшие ощущения от одежды с подогревом.

Что делать, если намокнет нагретая одежда, аккумулятор 12 В или аккумулятор 7 В?

Вся проводка нашей одежды имеет прочное покрытие, поэтому опасность намокания отсутствует.

Батареи (и другие обогреваемые аксессуары) водонепроницаемы и выдерживают большинство погодных условий.Однако аккумулятор не предназначен для погружения в воду или другие жидкости.

Можно ли стирать нагретую одежду?

Да. Стирать вручную с мягким моющим средством и сушить в подвешенном состоянии. Вы также можете поместить одежду в стиральную машину, просто застегните все свободные провода, поместите одежду в сумку для нижнего белья и установите стиральную машину на деликатный цикл. Обязательно вынимайте из карманов батарейки и любые другие предметы. НЕ ПОДВЕРГАТЬ ХИМИЧЕСКОЙ ЧИСТКЕ. НЕ ГЛАДИТЬ. НЕ МАШИНА СУХОЙ.

Как мне подключить одежду с подогревом для мотоциклов / силового агрегата 12 В и автомобиля с подогревом?

(также см. Схему 12 В внизу страницы)

Есть несколько способов подключить одежду к источнику питания 12 В:

1.Жгут аккумуляторной батареи

Подключите напрямую к положительной и отрицательной клеммам аккумулятора.

2. Штекер для принадлежностей 12 В / штекер BMW (адаптер для прикуривателя)

Адаптер подключается непосредственно к стандартной розетке 12 В постоянного тока, которая обычно используется в автомобилях, автобусах, лодках и даже тракторах. Он также преобразуется в разъем адаптера BMW.

3. Устройство для подключения аккумулятора (через гнездовой кабель SAE к коаксиальному кабелю)

Женский шнур SAE — коаксиальный кабель можно подключить непосредственно к кабелю для подключения аккумулятора.Тем не менее, аккумуляторная батарея большинства транспортных средств для силовых видов спорта имеет предохранитель только на 3-5 ампер. Следовательно, вы ДОЛЖНЫ заменить предохранитель так, чтобы общая сила тока подключенной одежды не превышала максимальную силу тока предохранителя.

Если вы выберете такой способ подключения, мы рекомендуем больше не использовать его в качестве средства для защиты аккумулятора, чтобы избежать неисправности, которая может привести к повреждению аккумулятора.

ВНИМАНИЕ: При всех способах подключения ВСЕГДА следует использовать регулятор температуры.Контроллер регулирует тепловыделение, чтобы вы ездили комфортно и безопасно. Без контроллера вы будете испытывать постоянную температуру не менее 135 ° F.

Электричество и магнетизм: как сопротивление производит тепло

(ТРЕБУЕТСЯ НАБЛЮДЕНИЕ ДЛЯ ВЗРОСЛЫХ)

Этот эксперимент позволит вам увидеть, как тепло вырабатывается сопротивлением в электрическом кабеле.

МАТЕРИАЛЫ :

• Изолированный провод с зажимами типа «крокодил»
• 9-вольтовая аккумуляторная батарея
• Нихромовая проволока
• Свеча
• Деревянная доска (150 мм x 50 мм x 20 мм)
• Кусачки
• Молоток и гвозди

МЕТОД :

Когда электричество проходит по проводу, оно выделяет тепло, которое может быть очень полезно в лампах, электрических обогревателях или даже тостерах.Причина накопления тепла связана с «сопротивлением» в электропроводке. Хотя это полезно в некоторых приложениях, это также может быть очень нежелательным в двигателях или телевизорах, если выделяется слишком много тепла. Нагревательные элементы в тостерах изготовлены из нихрома, который представляет собой материал с высоким сопротивлением. Нихром изготавливается из железа, хрома и никеля и используется в этих целях из-за его высокого электрического сопротивления и способности очень быстро нагреваться.

Этот эксперимент позволит вам пропустить электрический ток через провод (нихром), чтобы проверить, какая сторона батареи нагревается первой, отрицательная или положительная клемма.Для начала выполните следующие действия:

1. Забейте гвоздь наполовину в каждый конец плоского куска дерева. Это сформирует основу, а два гвоздя сформируют клеммы, которые будут прикреплены к нихромовой проволоке.
2. Возьмите кусок нихромовой проволоки (которую можно достать из старого тостера), оберните каждый конец вокруг головки обоих гвоздей, убедившись, что проволока слегка натянута и ровно расположена между двумя гвоздями.
3. С помощью взрослого нанесите тонкий слой воска из зажженной свечи на всю длину нихромовой проволоки.(Вы можете использовать старую газету, чтобы уловить пролившийся воск.)
4. Используя изолированный провод, подсоедините один кусок к отрицательной клемме аккумулятора, соединяясь с гвоздем, а затем к положительной клемме аккумулятора со вторым гвоздем.
5. Смотрите, что происходит! Вы заметите, что восковое покрытие возле гвоздя, соединяющегося с отрицательной клеммой аккумулятора, начинает таять быстрее, чем воск на противоположном конце.

ЧТО МЫ ИЗУЧИЛИ:

Электричество перемещается или «течет» через разные материалы быстрее, чем другие.Сопротивление, измеряемое в «омах», является мерой того, насколько хорошо или плохо материал проводит электричество. Сопротивление проволоки определяется длиной или толщиной проволоки и ее материалом. Сопротивление электрическому току вызывает трение с выделением тепла. Чем выше сопротивление, тем больше тепла.

Электричество (электроны) течет от отрицательной клеммы батареи, и на ней содержится избыточное количество электронов, в то время как на положительной клемме батареи электроны отсутствуют. Этот эксперимент показывает нам, что электрический ток, проходящий через нихромовую проволоку, покрытую воском, сначала нагревает отрицательную клемму из-за сопротивления и накопления электронов, которые хотят пройти через провод к положительной клемме.

УСЛОВИЯ ПОНЯТИЯ :

Сопротивление : Сопротивление любого материала потоку электрического тока и сопротивление измеряется в Омах.

Электроны : Крошечные частицы с отрицательным зарядом, способные создавать электрический ток.

В серии : подключены друг за другом или в цепочку, а не параллельно.

Самонагревающийся аккумулятор с быстрой зарядкой делает электромобили невосприимчивыми к климатическим условиям

УНИВЕРСИТЕТСКИЙ ПАРК, Па.- Калифорнийцы не покупают электромобили, потому что они крутые, они покупают электромобили, потому что живут в теплом климате. Обычные литий-ионные батареи не могут быть быстро заряжены при температуре ниже 50 градусов по Фаренгейту, но теперь команда инженеров Пенсильванского университета создала батарею, которая может самонагреваться, что позволяет быстро заряжаться независимо от внешнего холода.

«Электромобили популярны на западном побережье, потому что погода благоприятная», — сказал Сяо-Гуан Ян, доцент кафедры машиностроения в Пенсильвании.«Как только вы переместите их на восточное побережье или в Канаду, возникнет огромная проблема. Мы продемонстрировали, что батареи можно быстро заряжать независимо от температуры окружающей среды».

Когда владельцы могут заряжать автомобильные аккумуляторы за 15 минут на зарядной станции, заправка электромобиля становится почти эквивалентной заправке бензином по времени. Если предположить, что зарядные станции размещены достаточно широко, водители могут избавиться от «беспокойства по поводу дальности» и без проблем проезжать большие расстояния.

Ранее исследователи разработали батарею, которая могла саморазогреваться, чтобы избежать потери мощности ниже нуля. Теперь тот же принцип применяется к батареям, чтобы обеспечить быструю зарядку за 15 минут при всех температурах, даже до минус 45 градусов по Фаренгейту.

В самонагревающейся батарее используется тонкая никелевая фольга, один конец которой прикреплен к отрицательной клемме, а другой выходит за пределы ячейки, образуя третью клемму. Датчик температуры, прикрепленный к переключателю, заставляет электроны проходить через никелевую фольгу, замыкая цепь, когда температура ниже комнатной.Это быстро нагревает никелевую фольгу за счет резистивного нагрева и нагревает внутреннюю часть батареи. Как только внутренняя температура батареи становится выше комнатной, переключатель размыкается, и электрический ток течет в батарею, чтобы быстро зарядить ее.

«Уникальной особенностью нашего элемента является то, что он нагревается, а затем автоматически переключается на зарядку», — сказали Чао-Ян Ван, Чао-Ян Ван, заведующий кафедрой машиностроения Уильяма Э. Дифендерфера, профессор химической инженерии и профессор кафедры машиностроения. материаловедение и инженерия, директор Центра электрохимических двигателей.«Кроме того, уже существующие станции не нужно менять. Управление выключением нагрева и зарядки осуществляется внутри батареи, а не зарядных устройств».

Исследователи сообщают о результатах испытаний своего прототипа в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences на этой неделе. Они обнаружили, что их самонагревающаяся батарея может выдержать 4500 циклов 15-минутной зарядки при 32 градусах по Фаренгейту с потерей всего 20 процентов емкости. Это обеспечивает примерно 280000 миль вождения и срок службы 12.5 лет, больше, чем у большинства гарантий.

Обычная батарея, испытанная в тех же условиях, потеряла 20 процентов емкости за 50 циклов зарядки.

Литий-ионные аккумуляторы разлагаются при быстрой зарядке при температуре ниже 50 градусов по Фаренгейту, потому что литий, вместо того, чтобы плавно интегрироваться с угольными анодами, осаждается в виде шипов на поверхности анода. Это литиевое покрытие снижает емкость элементов, но также может вызвать скачки напряжения и небезопасное состояние батареи. В настоящее время длительная и медленная зарядка — единственный способ избежать лития при температуре ниже 50 градусов F.

Батареи, нагретые выше порогового значения для литиевого покрытия, будь то температура окружающей среды или внутренний нагрев, не будут иметь литиевого покрытия и не будут терять емкость.

«Этот повсеместный метод быстрой зарядки также позволит производителям использовать батареи меньшего размера, которые легче и безопаснее в автомобиле», — сказал Ван.

Также над этим проектом работали Гуаншэн Чжан, бывший научный сотрудник по машиностроению, и Шанхай Ге, доцент кафедры машиностроения, Penn State.

Департамент охраны окружающей среды Пенсильвании, EC Power, LLC и Министерство энергетики США поддержали эту работу. Ван является основателем и техническим директором компании EC Power, LLC.

Какая схема подключения батареи отопления лучше — варианты и способы подключения, достоинства и недостатки. Какая схема подключения батареи отопления лучше

Эффективность системы отопления в первую очередь зависит от правильного выбора схемы подключения батареи отопления.Идеально, если при низком расходе топлива радиаторы способны выделять максимальное количество тепла. В материале далее мы расскажем о том, какие бывают схемы подключения радиаторов отопления в многоквартирном доме, в чем особенность каждого из них, а также какие факторы следует учитывать при выборе конкретного варианта.

Факторы, влияющие на эффективность радиатора

Основными требованиями к системе отопления, конечно же, являются ее эффективность и экономичность. Поэтому к его дизайну нужно подходить продуманно, чтобы не упустить всевозможные тонкости и особенности того или иного жилого помещения.Если у вас нет достаточных навыков для создания грамотного проекта, лучше доверить эту работу специалистам, которые уже зарекомендовали себя и имеют положительные отзывы клиентов. Не стоит полагаться на советы друзей, рекомендующих те или иные способы подключения радиаторов, так как в каждом случае начальные условия будут разными. Проще говоря, то, что подходит одному человеку, не обязательно подходит другому.

Тем не менее, если вы все же хотите самостоятельно разобраться с прокладкой труб к радиаторам отопления, обратите внимание на следующие факторы:

• размер радиаторов и их тепловая мощность;
• размещение отопительных приборов внутри дома;
Схема подключения
• .

Современный потребитель может выбирать из множества моделей отопительных приборов — это и навесные радиаторы из различных материалов, и плинтусы, или внутрипольные конвекторы. Разница между ними не только в размерах и внешнем виде, но и в способах подачи, а также в степени теплоотдачи. Все эти факторы повлияют на выбор вариантов подключения радиаторов отопления.

В зависимости от размеров отапливаемого помещения, наличия или отсутствия изоляционного слоя на наружных стенах здания, мощности, а также типа подключения, рекомендованного производителем радиаторов, количество и размеры таких устройств будут различаются.

Как правило, радиаторы устанавливают под окнами или в стенах между ними, если окна находятся на большом расстоянии друг от друга, а также в углах или вдоль глухой стены помещения, в ванной, коридоре, кладовая, а часто и на лестничных клетках многоквартирных домов.

Для направления тепловой энергии от радиатора в комнату желательно прикрепить специальный отражающий экран между устройством и стеной. Такой экран может быть изготовлен из любого фольгированного теплоотражающего материала — например, пенофола, изоспана или любого другого.

Перед подключением батареи отопления к системе отопления обратите внимание на некоторые особенности ее установки:

• в одном жилом помещении уровень размещения всех батарей должен быть одинаковым;
• ребра на конвекторах должны быть направлены вертикально;
• середина радиатора должна совпадать с центральной точкой окна или может быть смещена на 2 см вправо или влево;
• общая длина аккумулятора должна составлять 75% ширины оконного проема;
• расстояние от подоконника до радиатора должно быть не менее 5 см, а зазор между прибором и полом должен быть не менее 6 см.Лучше всего оставить 10-12 см.

Обращаем ваше внимание, что от правильного выбора способов подключения радиаторов отопления в многоквартирном доме будет зависеть не только теплоотдача батареи, но и уровень теплопотерь.

Собственники квартир нередко собирают и подключают систему отопления, следуя рекомендациям знакомых. В этом случае результат оказывается намного хуже, чем ожидалось. Это значит, что в процессе монтажа были допущены ошибки, мощности устройств не хватило для обогрева конкретного помещения, либо схема подключения труб отопления к батареям не подходит для этого дома.

Различия между основными подключениями батарей

Все возможные виды подключения радиаторов отопления различаются типом разводки труб. Он может состоять из одной или двух труб. В свою очередь, каждый из вариантов предполагает разделение на системы с вертикальными стояками или горизонтальными магистралями. Горизонтальная разводка системы отопления в многоквартирном доме применяется часто, и она хорошо себя зарекомендовала.

От того, какой вариант подводки к радиаторам был выбран, напрямую будет зависеть схема их подключения.В системах отопления с однотрубным и двухтрубным контуром применяется нижний, боковой и диагональный способ подключения радиаторов. Какой бы вариант вы ни выбрали, главное, чтобы в комнату попало достаточно тепла для качественного обогрева.

Описанные типы трубопровода называются системой тройникового соединения. Однако есть еще одна разновидность — это коллекторная схема, или балочная разводка. При его использовании отопительный контур прокладывается к каждому радиатору отдельно.В связи с этим коллекторные типы подключения батарей имеют более высокую стоимость, так как для реализации такого подключения требуется много труб. Кроме того, они пройдут через всю комнату. Однако обычно в таких случаях контур отопления прокладывается в полу и не портит интерьер помещения.

Несмотря на то, что описанная схема подключения коллектора предполагает наличие большого количества труб, она все чаще используется при проектировании систем отопления.В частности, этот вид подключения радиаторов используется для создания водяного «теплого пола». Используется как дополнительный источник тепла, либо как основной — все зависит от проекта.

Схема однотрубная

Называется однотрубная система отопления, в которой все без исключения радиаторы подключены к одному трубопроводу. В этом случае нагретый теплоноситель на входе и остывший на обратном потоке движется по одной и той же трубе, постепенно проходя через все нагревательные приборы.В этом случае очень важно, чтобы внутреннего сечения трубы было достаточно для выполнения своей основной функции. В противном случае все отопление будет неэффективным.

Система отопления с однотрубным контуром имеет определенные плюсы и минусы. Было бы ошибкой полагать, что такая система позволяет значительно удешевить прокладку труб и установку отопительных приборов. Дело в том, что система будет эффективно функционировать только при правильном подключении с учетом большого количества тонкостей.В противном случае она не сможет нормально отапливать квартиру.

Экономия денег при устройстве однотрубной системы отопления имеет место, но только в случае использования вертикального подающего стояка. В частности, в пятиэтажных домах такой вид разводки часто практикуется в целях экономии материалов. В этом случае нагретый теплоноситель подается через основной стояк, где распределяется по всем остальным стоякам. Горячая вода в контуре постепенно проходит через радиаторы на каждом этаже, начиная сверху.

По мере того, как охлаждающая жидкость достигает нижних этажей, ее температура постепенно снижается. Для компенсации перепада температур на нижних этажах устанавливают радиаторы с большей площадью. Еще одна особенность однотрубной системы отопления — на всех радиаторах рекомендуется устанавливать байпасы. Они позволяют легко извлекать батареи в случае ремонта без отключения всей системы.

Если отопление однотрубным контуром производится по схеме с горизонтальной разводкой, движение теплоносителя может быть попутным или тупиковым.Такая система зарекомендовала себя на трубопроводах длиной до 30 м. В этом случае количество подключаемых радиаторов может составлять 4-5 штук.

Двухтрубные системы отопления

Внутри двухтрубного контура теплоноситель течет по двум отдельным трубопроводам. Один из них используется для приточного потока с горячим теплоносителем, а другой — для обратного потока с охлажденной водой, который движется в сторону нагревательного бака. Таким образом, при установке радиаторов отопления с нижним подключением или любым другим типом врезки все батареи прогреваются равномерно, так как в них поступает вода примерно одинаковой температуры.

Стоит отметить, что двухтрубная схема при подключении аккумуляторов с нижним подключением, а также при использовании других схем является наиболее приемлемой. Дело в том, что такой вид подключения обеспечивает минимальные потери тепла. Схема циркуляции воды может быть как попутной, так и тупиковой.

Обращаем ваше внимание, что при наличии двухтрубной разводки возможна регулировка тепловых характеристик используемых радиаторов.

Некоторые владельцы частных домов считают, что проекты с подключением двухтрубных радиаторов намного дороже, поскольку для их завершения требуется больше труб.Однако если посмотреть более подробно, то окажется, что стоимость их ненамного выше, чем при устройстве однотрубных систем.

Дело в том, что однотрубная система предполагает наличие труб большого сечения и крупногабаритного радиатора. При этом цена на более тонкие трубы, которые требуются для двухтрубной системы, намного ниже. К тому же в итоге ненужные затраты окупятся за счет лучшей циркуляции теплоносителя и минимальных потерь тепла.

При двухтрубной системе используется несколько вариантов подключения алюминиевых радиаторов.Подключение может быть диагональным, боковым или нижним. В этом случае допускается использование вертикальных и горизонтальных стыков. С точки зрения экономичности оптимальным вариантом считается диагональное подключение. При этом тепло равномерно распределяется по всем отопительным приборам с минимальными потерями.

Боковой, или односторонний, способ подключения с одинаковым успехом применяется при однотрубной и двухтрубной разводке. Главное его отличие в том, что питающий и обратный контуры врезаются в радиатор с одной стороны.

Боковое подключение часто применяется в многоквартирных домах с вертикальными подающими трубами. Учтите, что перед подключением радиатора с боковым подключением на него необходимо установить байпас и отвод. Это позволит свободно извлекать аккумулятор для промывки, покраски или замены без отключения всей системы.

Примечательно, что эффективность односторонней врезки максимальна только для аккумуляторов 5-6 секций. Если длина радиатора намного больше, при таком подключении будут значительные потери тепла.

Особенности исполнения с нижней обвязкой

Как правило, подключение радиатора с нижним подключением осуществляется в тех случаях, когда непрезентабельные трубы отопления необходимо прятать в полу или в стене, чтобы не нарушать интерьер помещения.

В продаже можно найти большое количество отопительных приборов, в которых производители предусматривают меньшую подачу на радиаторы отопления. Они доступны в различных размерах и конфигурациях. При этом, чтобы не повредить аккумулятор, стоит посмотреть паспорт товара, где прописан способ подключения той или иной модели техники.В точке подключения аккумулятора обычно предусмотрены шаровые краны, которые позволяют при необходимости снимать его. Таким образом, даже не имея опыта такой работы, по инструкции можно подключить биметаллические радиаторы отопления с нижним подключением.

Циркуляция воды внутри многих современных радиаторов с нижним подключением такая же, как и с диагональным подключением. Такой эффект достигается за счет расположенного внутри радиатора препятствия, которое обеспечивает прохождение воды по нагревателю.После этого остывший теплоноситель попадает в обратный контур.

Обратите внимание, что в системах отопления с естественной циркуляцией нижнее подключение радиаторов нежелательно. Тем не менее значительные тепловые потери от такой схемы электроснабжения можно компенсировать увеличением тепловой мощности аккумуляторов.

Диагональное соединение

Как мы уже отмечали, диагональный способ подключения радиаторов отличается наименьшими тепловыми потерями.При такой схеме горячий теплоноситель входит с одной стороны радиатора, проходит через все секции, а затем выходит по патрубку с противоположной стороны. Такой тип подключения подходит как для одно-, так и для двухтрубных систем отопления.

Диагональное подключение радиаторов может быть выполнено в 2-х вариантах:

1. Горячий поток охлаждающей жидкости поступает в верхнее отверстие радиатора, а затем, пройдя все секции, выходит из бокового нижнего отверстия с противоположной стороны.
2. Охлаждающая жидкость поступает в радиатор через нижнее отверстие с одной стороны и вытекает с противоположной стороны сверху.

Диагональное подключение целесообразно в тех случаях, когда аккумуляторы состоят из большого количества секций — от 12 и более.

Естественная и принудительная циркуляция теплоносителя

Следует отметить, что способ подвода труб к радиаторам также будет зависеть от того, как теплоноситель циркулирует внутри отопительного контура. Есть два типа циркуляции — естественная и принудительная.

Естественная циркуляция жидкости внутри отопительного контура достигается за счет применения законов физики, при этом нет необходимости устанавливать дополнительное оборудование. Это возможно только при использовании воды в качестве теплоносителя. Если используется какой-либо антифриз, он не сможет свободно циркулировать по трубам.

Отопление с естественной циркуляцией включает бойлер для нагрева воды, расширительный бак, 2 трубы подвода и отвода, а также радиаторы. В этом случае работающий котел постепенно нагревает воду, которая расширяется и движется по стояку, проходя через все радиаторы в системе.Затем уже остывшая вода под действием силы тяжести стекает обратно в котел.

Для обеспечения свободного движения воды горизонтальные трубы монтируют с небольшим уклоном к направлению движения теплоносителя. Система отопления с естественной циркуляцией является саморегулирующейся, так как количество воды меняется в зависимости от ее температуры. При нагревании воды давление циркуляции увеличивается, что обеспечивает равномерный обогрев помещения.

В системах с естественной циркуляцией жидкости возможна установка радиатора с нижним подключением, при условии двухтрубного подключения, а также использование схемы с верхним разводом в одно- и двухтрубном контуре.Как правило, такой вид циркуляции осуществляется только в небольших домах.

Обратите внимание, что в аккумуляторах должны быть дренажные отверстия, через которые можно удалить воздушные карманы. Как вариант, стояки можно оборудовать автоматическими дефлекторами. Котел отопления желательно размещать ниже уровня отапливаемого помещения, например, в подвале.

Если площадь дома превышает 100 м 2, то способ циркуляции теплоносителя должен быть принудительным.В этом случае потребуется установка специального циркуляционного насоса, который обеспечит движение антифриза или воды по контуру. Мощность насоса зависит от размера дома.

Циркуляционный насос может быть установлен как на подающем, так и на обратном трубопроводе. Очень важно установить автоматические сливы в верхней части трубопровода или предусмотреть краны Маевского на каждом радиаторе, чтобы вручную убрать воздушные пробки.

Применение циркуляционного насоса оправдано как в одно-, так и в двухтрубных системах с вертикальным и горизонтальным типом подключения радиаторов.

Почему важно правильно подключить радиаторы отопления

Какой бы способ подключения и тип радиатора вы ни выбрали, очень важно провести грамотные расчеты и правильно установить оборудование. При этом важно учитывать особенности конкретного помещения, чтобы выбрать оптимальный вариант. Тогда система будет максимально эффективной и позволит избежать значительных тепловых потерь в будущем.

Если вы хотите собрать систему отопления в большом дорогом особняке, лучше доверить проектирование специалистам.

Для домов небольшой площади с выбором схемы подключения и установкой батарей можно справиться самостоятельно. Вам просто нужно продумать качество той или иной схемы подключения и изучить особенности проведения монтажных работ.

Обратите внимание, что трубопроводы и радиаторы должны быть из одного материала. Например, нельзя подключать пластиковые трубы к чугунным батареям, так как это чревато неприятностями.

Таким образом, при условии учета особенностей конкретного дома подключение радиаторов отопления можно производить самостоятельно.Грамотно подобранная схема подвода труб к радиаторам позволит минимизировать теплопотери, чтобы отопительные приборы работали с максимальной эффективностью.

Источник: « В мире науки » , No. 3, 1983. Авторы Невилл Х. Флетчер и Сюзанна Туэйтс

Величественный звук органа создается благодаря взаимодействию строго синхронизированного по фазе воздушного потока, проходящего через прорезь в трубе, и воздушного столба. резонирующий в его полости.

Ни один музыкальный инструмент не может сравниться с органом по силе, тембру, диапазону, тональности и величию звука.Как и у многих музыкальных инструментов, конструкция органа постоянно совершенствовалась благодаря усилиям многих поколений умелых мастеров, которые постепенно накапливали опыт и знания. К концу 17 в. орган в основном приобрел современную форму. Два самых выдающихся физика 19 века. Герман фон Гельмгольц и лорд Рэлей выдвинули противоположные теории, объясняющие основной механизм образования звуков в органных трубах , но из-за отсутствия необходимых инструментов и инструментов их спор так и не был разрешен.С появлением осциллографов и других современных инструментов стало возможным подробно изучить механизм действия органа. Оказалось, что и теория Гельмгольца, и теория Рэлея верны для определенных давлений, при которых воздух закачивается в органную трубу. Далее в статье будут представлены результаты последних исследований, которые во многом не совпадают с объяснением механизма действия органа, приведенным в учебниках.

Трубки, вырезанные из тростника или других растений с полым стеблем, вероятно, были первыми духовыми инструментами.Они издают звуки, когда дуют через открытый конец трубки, или дуют в трубку, вибрируя губами, или, зажимая конец трубки, дуя воздухом, заставляя ее стенки вибрировать. Развитие этих трех типов простейших духовых инструментов привело к созданию современной флейты, трубы и кларнета, из которых музыкант может извлекать звуки в довольно широком частотном диапазоне.

Тогда же были созданы такие инструменты, в которых каждая труба должна была звучать на одной определенной ноте.Самый простой из этих инструментов — флейта (или «флейта Пана»), которая обычно имеет около 20 трубок разной длины, закрытых с одного конца и издающих звуки, когда дует через другой открытый конец. Самый большой и сложный инструмент этого типа — орган, содержащий до 10 000 труб, которым органист управляет, используя сложную систему механических передач. Орган уходит своими корнями в глубину древности. Глиняные фигурки, изображающие музыкантов, играющих на музыкальном инструменте на множестве трубок, обтянутых мехом, были изготовлены в Александрии еще во II веке.ДО Н.Э. К X веку. орган начали использовать в христианских церквях, а в Европе появились трактаты о строении органов, написанные монахами. По легенде, большой орган , построен в X веке. для Винчестерского собора в Англии, было 400 металлических трубок, 26 мехов и две клавиатуры с 40 клавишами, где каждая клавиша управляла десятью трубами. В последующие века структура органа была усовершенствована механически и музыкально, и уже в 1429 году в соборе Амьена был построен орган с 2500 трубками.В Германии к концу 17 в. органы уже приобрели современный вид.

Орган, установленный в 1979 году в концертном зале Сиднейского оперного театра в Австралии, является крупнейшим и наиболее технически совершенным органом в мире. Разработан и построен Р. Шарпом. Он имеет около 10 500 труб, механически управляемых пятью ручными и ножными клавиатурами. Органом можно управлять автоматически с помощью магнитной ленты, на которую ранее было записано исполнение музыканта в цифровом виде.

Термины, используемые для описания устройства органа , отражают их происхождение от трубчатых духовых инструментов, в которые воздух вдувается через рот. Сверху трубы органа открыты, а снизу имеют сужающуюся конусообразную форму. Поперек сглаженной части над конусом находится «горловина» трубы (вырез). Внутри трубки помещается «язычок» (горизонтальное ребро), так что между ним и нижней «губой» образуется «губное отверстие» (узкая щель). Воздух нагнетается в трубу с помощью большого сильфона и входит в ее конусообразное основание под давлением от 500 до 1000 Паскалей (от 5 до 10 см вод. Ст.).Когда при нажатии соответствующей педали и кнопки воздух попадает в трубу, он устремляется вверх, образуя при выходе губную щель широкой плоской струи. Струя воздуха проходит через щель «устья» и, ударяясь о верхнюю губу, взаимодействует с воздушным столбом в самой трубе; в результате создаются устойчивые колебания, которые заставляют трубу «говорить». Сам по себе вопрос, как происходит этот внезапный переход от тишины к звуку в трубе, очень сложен и интересен, но в этой статье он не рассматривается.В основном разговор будет сосредоточен на процессах, обеспечивающих непрерывное звучание органных труб и создающих их характерную тональность.

Трубка органа возбуждается воздухом, входящим в ее нижний конец и формирующим поток, проходя через зазор между нижней губой и язычком. На участке струя взаимодействует со столбом воздуха в трубе у верхней кромки и проходит либо внутри трубы, либо за ее пределами. В столбе воздуха создаются устойчивые колебания, из-за которых труба звучит.Давление воздуха, изменяющееся по закону стоячей волны, показано цветной штриховкой. На верхнем конце трубы монтируется съемная втулка или заглушка, что позволяет при регулировке немного изменять длину столба воздуха.

Может показаться, что задача описания воздушного потока, который генерирует и сохраняет звук органа, полностью связана с теорией потоков жидкостей и газов. Однако оказалось, что теоретически очень трудно рассмотреть движение даже постоянного, плавного ламинарного потока, поскольку для полностью турбулентного воздушного потока, который движется в органной трубе, его анализ невероятно сложен.К счастью, турбулентность, представляющая собой сложную форму движения воздуха, на самом деле упрощает схему воздушного потока. Если бы этот поток был ламинарным, то взаимодействие воздушной струи с окружающей средой зависело бы от их вязкости. В нашем случае турбулентность заменяет вязкость как определяющий фактор взаимодействия прямо пропорционально ширине воздушного потока. При строительстве органа особое внимание уделяется тому, чтобы потоки воздуха в трубах были полностью турбулентными, что достигается небольшими надрезами по краю языка.Удивительно, но, в отличие от ламинарного потока, турбулентный поток стабилен и может быть воспроизведен.

Полностью турбулентный поток постепенно смешивается с окружающим воздухом. Процесс расширения и замедления относительно прост. Кривая, изображающая изменение скорости потока в зависимости от расстояния от центральной плоскости его сечения, имеет вид перевернутой параболы, вершина которой соответствует максимальному значению скорости. Ширина потока увеличивается пропорционально удалению от губной щели.Кинетическая энергия потока остается неизменной, поэтому уменьшение его скорости пропорционально квадратному корню из расстояния до щели. Эта зависимость подтверждается как расчетами, так и экспериментальными результатами (с учетом небольшой переходной области вблизи лабиальной щели).

В уже возбужденной и звучащей органной трубе воздушный поток входит из губной щели в интенсивное звуковое поле в щели трубы. Движение воздуха, связанное с генерацией звуков, направлено через щель и, следовательно, перпендикулярно плоскости потока.Пятьдесят лет назад Б. Брауну из колледжа Лондонского университета удалось сфотографировать ламинарный поток задымленного воздуха в звуковом поле. Изображения показали образование меандрирующих волн, усиливающихся по мере движения вдоль потока, пока последний не распался на два ряда вихревых колец, вращающихся в противоположных направлениях. Упрощенная интерпретация этих и подобных наблюдений привела к неправильному описанию физических процессов в органных трубах, которое можно найти во многих учебниках.

Более плодотворный метод изучения фактического поведения воздушной струи в звуковом поле — это эксперимент с одной трубкой, в которой звуковое поле генерируется громкоговорителем. В результате такого исследования, проведенного Дж. Колтманом в лаборатории Westinghouse Electric Corporation и группой с моим участием в Университете Новой Англии в Австралии, были заложены основы современной теории физических процессов, происходящих в органных трубах. развитый. Фактически, Рэлей дал подробное и почти полное математическое описание ламинарных течений невязких сред.Поскольку было обнаружено, что турбулентность не усложняет, а упрощает физическую картину воздушных струн, оказалось возможным использовать метод Рэлея с небольшими изменениями для описания воздушных потоков, экспериментально полученных и исследованных Колтманом и нашей группой.

Если бы в трубе не было лабиальной прорези, то можно было бы ожидать, что воздушный поток в виде полосы движущегося воздуха просто будет двигаться вперед и назад вместе со всем остальным воздухом в прорези трубы под воздействием акустических колебаний.На самом деле, когда струя выходит из прорези, она эффективно стабилизируется самой прорезью. Этот эффект можно сравнить с результатом наложения строго сбалансированного перемешивания, локализованного в плоскости горизонтального выступа, на общее колебательное движение воздуха в звуковом поле. Это локализованное перемешивание, которое имеет ту же частоту и амплитуду, что и звуковое поле, и в результате создает нулевое перемешивание струи на горизонтальной кромке, остается в движущемся воздушном потоке и создает извилистую волну.

Пять труб разной конструкции издают звуки одинаковой высоты, но разного тембра. Вторая слева труба — дульчиана, обладающая нежным, нежным звуком, напоминающим струнный инструмент. Третья труба — это открытый диапазон, издающий легкий, звучный звук, наиболее характерный для органа. Четвертая труба имеет звук очень приглушенной флейты. Пятая труба — Waldflote (« лесная флейта ») с мягким звуком. Деревянная труба слева закрывается заглушкой.Он имеет ту же основную частоту вибрации, что и другие трубы, но резонирует на нечетных обертонах, частоты которых в нечетное количество раз превышают основную частоту. Длины других труб не совсем такие же, поскольку выполняется «коррекция концов» для получения того же шага.

Как показал Рэлей для исследуемого им типа струи, и как мы всесторонне подтвердили для случая расходящейся турбулентной струи, волна распространяется вдоль потока со скоростью, немного меньшей, чем половина скорости движения воздуха в центральной плоскости струи. .В этом случае по мере движения по потоку амплитуда волны увеличивается почти экспоненциально. Как правило, он удваивается, когда волна проходит один миллиметр, и его эффект быстро становится преобладающим над простым возвратно-поступательным боковым движением, вызванным звуковыми колебаниями.

Было обнаружено, что наибольшая скорость увеличения волны достигается, когда ее длина вдоль потока в шесть раз превышает ширину потока в данной точке. С другой стороны, если длина волны оказывается меньше ширины потока, то амплитуда не увеличивается и волна может вообще исчезнуть.Поскольку воздушная струя расширяется и замедляется по мере удаления от щели, только длинные волны, то есть низкочастотные колебания, могут распространяться вдоль длинных потоков с большой амплитудой. Это обстоятельство окажется немаловажным при последующем рассмотрении создания гармоничного звука органных труб.

Давайте теперь рассмотрим влияние на воздушный поток звукового поля органной трубы. Легко представить, что акустические волны звукового поля в прорези трубы заставляют кончик воздушной струи смешиваться с верхней кромкой прорези, так что струя то находится внутри трубы, то за ее пределами.Это напоминает картинку, когда толкают уже раскачивающиеся качели. Столб воздуха в трубе уже вибрирует, и когда порывы воздуха входят в трубу синхронно с вибрацией, они сохраняют силу колебаний, несмотря на различные потери энергии, связанные с распространением звука и трением воздуха о стенки трубы. Если порывы воздуха не совпадают с колебаниями столба воздуха в трубе, они подавляют эти колебания, и звук затухает.

Форма воздушного потока показана на рисунке в виде серии последовательных кадров, когда он выходит из губной щели в движущееся акустическое поле, создаваемое во «устье» трубы столбом воздуха, который резонирует внутри трубы. .Периодическое смещение воздуха в разрезе рта создает извилистую волну, движущуюся со скоростью, вдвое меньшей скорости движения воздуха в центральной плоскости струи, и экспоненциально увеличивающуюся до тех пор, пока ее амплитуда не превысит ширину самой струи. На горизонтальных участках показаны участки пути, по которым волна проходит в струе в течение последовательных четвертей периода колебаний. T … Линии реза сближаются с уменьшением скорости струи. В органной трубе верхняя губа расположена в месте, указанном стрелкой.Воздушная струя поочередно выходит и входит в трубу.

Звуковые свойства воздушной струи можно измерить, поместив клинья из войлока или пенопласта в открытый конец трубы, чтобы заглушить звук, и создав звуковую волну небольшой амплитуды с помощью громкоговорителя. Отражаясь от противоположного конца трубы, звуковая волна взаимодействует в срезе «устья» с потоком воздуха. Взаимодействие струи со стоячей волной внутри трубы измеряется с помощью портативного микрофонного тестера.Таким образом, можно обнаруживать, увеличивать или уменьшать энергию воздушной струи отраженной волны в нижней части трубы. Чтобы труба звучала, струя должна увеличивать энергию. Результаты измерений выражаются в величине акустической «проводимости», определяемой как отношение акустического потока на выходе из сечения « рот »к звуковому давлению непосредственно за разрезом. Кривая проводимости при различных комбинациях давления нагнетаемого воздуха и частоты колебаний имеет спиральную форму, как показано на следующем рисунке.

Связь между возникновением акустических колебаний в канавке трубы и моментом, когда следующая порция воздушной струи достигает верхней кромки канавки, определяется интервалом времени, в течение которого волна в воздушном потоке проходит расстояние от губная щель к верхней губе. Изготовители органов называют это расстояние «подрезкой». Если «поднутрение» велико или давление (и, следовательно, скорость движения) воздуха низкое, время движения будет большим. И наоборот, если поднутрение невелико или давление воздуха высокое, время в пути будет коротким.

Для точного определения фазового соотношения между колебаниями столба воздуха в трубе и притоком порций воздушного потока к внутреннему краю верхней губы необходимо более детально изучить характер влияние этих пропорций на столб воздуха. Гельмгольц считал, что главным фактором здесь является количество воздушного потока, подаваемого струей. Следовательно, чтобы части струи передавали как можно больше энергии колеблющемуся столбу воздуха, они должны течь в тот момент, когда давление во внутренней части верхней губы достигает максимума.

Рэлей выдвинул иную позицию. Он утверждал, что, поскольку прорезь находится относительно близко к открытому концу трубы, акустические волны в прорези, на которые воздействует воздушная струя, не могут создавать большого давления. Рэлей считал, что поток воздуха, попадающий в трубу, на самом деле сталкивается с препятствием и почти останавливается, что быстро создает в нем высокое давление, влияющее на его движение в трубе. Следовательно, согласно Рэлею, струя воздуха будет передавать максимальное количество энергии, если она попадет в трубу в момент, когда максимумом является не давление, а сам поток акустических волн.Сдвиг между этими двумя максимумами составляет одну четверть периода колебаний столба воздуха в трубе. Если провести аналогию с качелями, то эта разница выражается в толкании качелей, когда они находятся в самой высокой точке и имеют максимальную потенциальную энергию (по Гельмгольцу), и в тот момент, когда они находятся в самой низкой точке и имеют максимум скорость (по Рэлею).

Кривая акустической проводимости струи имеет спиралевидную форму. Расстояние от начальной точки указывает на величину проводимости, а угловое положение — это фазовый сдвиг между акустическим потоком на выходе из щели и звуковым давлением за щелью.Когда поток находится в фазе с давлением, значения проводимости лежат в правой половине спирали, и энергия струи рассеивается. Чтобы струя генерировала звук, значения проводимости должны находиться в левой половине спирали, что происходит при компенсации или задержке фазы движения струи по отношению к давлению за срезом трубы. В этом случае длина отраженной волны больше, чем длина волны падающего излучения. Величина опорного угла зависит от того, какой из двух механизмов доминирует при возбуждении трубки: механизм Гельмгольца или механизм Рэлея.Когда проводимость соответствует верхней половине спирали, струя снижает собственную резонансную частоту трубы, а когда значение проводимости находится в нижней части спирали, она увеличивает собственную резонансную частоту трубы.

График движения воздушного потока в трубе (пунктирная кривая) при заданном отклонении струи асимметричен относительно нулевого значения прогиба, поскольку выступ трубы выполнен таким образом, чтобы обрезать струю не по центральной плоскости.Когда струя отклоняется по простой синусоиде с большой амплитудой (сплошная черная кривая), воздушный поток, входящий в трубу (цветная кривая), сначала «насыщается» в одной крайней точке отклонения струи, когда он полностью выходит из трубы. При еще большей амплитуде поток воздуха насыщается и в другой крайней точке отклонения, когда струя полностью входит в трубу. Смещение губ придает потоку асимметричную форму волны, обертоны которой имеют частоты, кратные частоте отклоняющей волны.

На протяжении 80 лет проблема оставалась нерешенной. Более того, никаких новых исследований фактически не проводилось. И только сейчас она нашла удовлетворительное решение благодаря работе Л. Кремера и Х. Лизинга из института. Генрих Герц в Зап. Берлин, С. Эллер из Военно-морской академии США, Кольтман и наша группа. Короче говоря, и Гельмгольц, и Рэлей были частично правы. Взаимосвязь между двумя механизмами действия определяется давлением нагнетаемого воздуха и частотой звука, при этом механизм Гельмгольца является основным при низких давлениях и высоких частотах, а механизм Рэлея — при высоких давлениях и низких частотах.Для стандартных органных труб механизм Гельмгольца обычно играет более важную роль.

Колтман разработал простой и эффективный способ исследования свойств воздушной струи, который был немного изменен и улучшен в нашей лаборатории. Этот метод основан на исследовании воздушного потока на срезе органной трубы, когда ее дальний конец закрыт войлочными или пенопластовыми звукопоглощающими клиньями, препятствующими звучанию трубы. Затем от громкоговорителя, установленного на дальнем конце, по трубе подается звуковая волна, которая отражается от края щели сначала в присутствии нагнетаемой струи, а затем без нее.В обоих случаях падающая и отраженная волны взаимодействуют внутри трубы, создавая стоячую волну. Измеряя с помощью небольшого зондирующего микрофона изменения конфигурации волн при воздействии воздушной струи, можно определить, увеличивает или уменьшает струя энергию отраженной волны.

В наших экспериментах фактически измерялась «акустическая проводимость» воздушной струи, которая определяется отношением акустического потока на выходе из щели, создаваемого наличием струи, к акустическому давлению непосредственно внутри. слот.Акустическая проводимость характеризуется величиной и фазовым углом, которые могут быть нанесены на график как функция частоты или давления нагнетания. Если изобразить график проводимости с независимым изменением частоты и давления, то кривая будет иметь форму спирали (см. Рисунок). Расстояние от начальной точки спирали указывает на величину проводимости, а угловое положение точки на спирали соответствует фазовому замедлению извилистой волны, возникающей в струе под действием акустических колебаний в трубе.Запаздывание на одну длину волны соответствует 360 ° по окружности спирали. Из-за особых свойств турбулентной струи оказалось, что когда значение проводимости умножается на квадратный корень из значения давления, все значения, измеренные для данной органной трубы, укладываются в одну спираль.

Если давление остается постоянным, а частота приходящих звуковых волн увеличивается, то точки, указывающие на величину проводимости, сближаются по спирали к ее середине по часовой стрелке.При постоянной частоте и увеличивающемся давлении эти точки перемещаются от середины в противоположном направлении.

Внутренний вид органа Сиднейского оперного театра. Видны некоторые трубы из его 26 регистров. Большинство труб — металлические, некоторые — деревянные. Длина звуковой части трубы удваивается каждые 12 труб, а диаметр трубы удваивается примерно каждые 16 труб. Многолетний опыт производителей органов позволил им найти оптимальные пропорции, обеспечивающие стабильный тон звука.

Когда точка величины проводимости находится в правой половине спирали, струя забирает энергию из потока в трубе, и, следовательно, происходит потеря энергии. Когда острие находится в левой половине, струя передает энергию потоку и, таким образом, действует как генератор звуковых колебаний. Когда значение проводимости находится в верхней половине спирали, струя снижает собственную резонансную частоту трубы, а когда эта точка находится в нижней половине, струя увеличивает собственную резонансную частоту трубы.Величина угла, характеризующего фазовое отставание, зависит от того, какая схема — Гельмгольца или Рэлея — используется для основного возбуждения трубки, и это, как было показано, определяется значениями давления и частоты. Однако этот угол, измеренный от правой стороны горизонтальной оси (правая четверть), никогда не бывает значительно больше нуля.

Поскольку 360 ° по окружности спирали соответствует запаздыванию фазы, равной длине извилистой волны, распространяющейся вдоль воздушного потока, величина такого запаздывания от гораздо менее четверти длины волны до почти трех Четверть ее длины будет лежать на спирали от центральной линии, то есть в той части, где струя действует как генератор звуковых колебаний.Мы также видели, что при постоянной частоте фазовая задержка является функцией давления нагнетаемого воздуха, от которого зависят как скорость самой струи, так и скорость распространения извилистой волны вдоль струи. Поскольку скорость такой волны составляет половину скорости струи, которая в свою очередь прямо пропорциональна квадратному корню из давления, изменение фазы струи на половину длины волны возможно только при значительном изменении давления. . Теоретически давление может измениться в девять раз больше, чем труба перестанет издавать звук на своей основной частоте, если не будут нарушены другие условия.Однако на практике труба начинает звучать с более высокой частотой до тех пор, пока не будет достигнут заданный верхний предел изменения давления.

Следует отметить, что для восполнения потерь энергии в трубе и обеспечения устойчивости звука несколько витков спирали могут уходить далеко влево. Еще один такой поворот может вызвать звук в трубе, расположение которой соответствует примерно трем полуволнам в струе. Поскольку проводимость струн в этой точке низкая, производимый звук слабее любого звука, соответствующего точке на внешнем витке спирали.

Форма спирали проводимости может быть еще более сложной, если отклонение на верхней кромке превышает ширину самой струи. В этом случае струя почти полностью выдувается из трубы и вдувается обратно в нее при каждом цикле движения, и количество энергии, которое она передает отраженной волне в трубе, перестает зависеть от дальнейшего увеличения амплитуды. Соответственно, эффективность воздушных струн в режиме генерации акустических колебаний также снижается.В этом случае увеличение амплитуды отклонения струи приводит только к уменьшению спирали проводимости.

Уменьшение КПД струи с увеличением амплитуды отклонения сопровождается увеличением потерь энергии в органной трубе. Колебания в трубе быстро устанавливаются на более низкий уровень, при котором энергия струи точно компенсирует потери энергии в трубе. Интересно отметить, что в большинстве случаев потери энергии из-за турбулентности и вязкости значительно превышают потери, связанные с рассеянием звуковых волн через щель и открытые концы трубы.

Часть органной трубы диапазона, на которой видно, что на язычке имеется выемка для создания равномерного турбулентного движения воздушного потока. Труба изготовлена ​​из «маркированного металла» — сплава с высоким содержанием олова и добавок свинца. При изготовлении листового материала из этого сплава на нем закрепляется характерный узор, который хорошо виден на фотографии.

Конечно, реальный звук трубы в органе не ограничивается одной конкретной частотой, но также содержит звуки более высокой частоты.Можно доказать, что эти обертоны являются точными гармониками основной частоты и отличаются от нее в целое число раз. В условиях постоянного обдува форма звуковой волны на осциллографе остается неизменной. Малейшее отклонение частоты гармоник от значения, строго кратного основной частоте, приводит к постепенному, но хорошо заметному изменению формы волны.

Это явление представляет интерес, потому что резонансные колебания воздушного столба в органной трубе, как и в любой открытой трубе, устанавливаются на частотах, которые немного отличаются от частот гармоник.Дело в том, что с увеличением частоты рабочая длина трубы становится немного короче из-за изменения акустического потока на открытых концах трубы. Как будет показано ниже, обертоны в органной трубе создаются из-за взаимодействия воздушной струи и кромки прорези, а сама труба служит в основном для обертонов более высокой частоты в качестве пассивного резонатора.

Резонансные колебания в трубе создаются при наибольшем движении воздуха в ее отверстиях. Другими словами, проводимость органной трубы должна достигать максимума на выемке.Отсюда следует, что резонансные колебания в трубе с открытым длинным концом возникают на частотах, на которых целое число полуволн звуковых колебаний укладывается в длину трубы. Если обозначить основную частоту как f 1, то более высокие резонансные частоты будут 2 f 1, 3 f 1 и т. Д. (Фактически, как уже указывалось, более высокие резонансные частоты всегда немного выше, чем эти значения.)

В трубе с закрытой или заглушенной дальней лошадью резонансные колебания возникают на частотах, на которых нечетное количество четвертей длины волны укладывается в длину трубы.Следовательно, чтобы звучать на одной и той же ноте, закрытая труба может составлять половину длины открытой трубы, а ее резонансные частоты будут равны f 1, 3 f 1, 5 f 1 и т. Д.

Результаты влияния изменения давления нагнетаемого воздуха на звук в обычной органной трубе. Первые несколько обертонов обозначены римскими цифрами. Основной режим трубы (в цвете) охватывает диапазон хорошо сбалансированного нормального звука при нормальном давлении. С увеличением давления звук трубы переключается на второй обертон; по мере уменьшения давления создается ослабленный второй обертон.

Теперь вернемся к воздушному потоку в органной трубе. Видно, что высокочастотные волновые возмущения постепенно затухают с увеличением ширины струи. В результате конец струи около верхней кромки колеблется почти синусоидально на основной частоте звучания трубы и почти независимо от высших гармоник колебаний акустического поля около прорези трубы. Однако синусоидальное движение струи не будет создавать такое же движение воздушного потока в трубе, поскольку поток «насыщен» из-за того, что при крайнем отклонении в любом направлении он полностью течет либо изнутри, либо изнутри. внешняя сторона верхней губы.Кроме того, выступ обычно несколько смещен и не пересекает поток точно по его центральной плоскости, так что насыщение асимметрично. Следовательно, колебания потока в трубе имеют полный набор гармоник основной частоты со строго определенным соотношением частот и фаз, и относительные амплитуды этих высокочастотных гармоник быстро увеличиваются с увеличением амплитуды колебаний. отклонение воздушного потока.

В обычной органной трубе отклонение струи в прорези соизмеримо с шириной струи на верхней губе.В результате в воздушном потоке создается большое количество обертонов. Если бы губа разделяла струю строго симметрично, в звуке не было бы ровных обертонов. Поэтому обычно губе придают некоторое смешение, чтобы сохранить все обертоны.

Как и следовало ожидать, открытые и закрытые трубы производят разное качество звука. Частоты обертонов, генерируемых струей, кратны основной частоте колебаний струи. Столбик воздуха в трубе будет сильно резонировать на определенный обертон только тогда, когда акустическая проводимость трубы высока.В этом случае произойдет резкое увеличение амплитуды на частоте, близкой к частоте обертона. Поэтому в закрытой трубке, где создаются только обертоны с нечетными номерами резонансной частоты, все остальные обертоны подавляются. В результате получается характерный «глухой» звук, в котором даже обертоны слабые, хотя и не полностью отсутствуют. Напротив, открытая труба производит «более легкий» звук, поскольку сохраняет все обертоны, полученные от основной частоты.

Резонансные свойства трубы сильно зависят от потерь энергии.Эти потери бывают двух типов: потери из-за внутреннего трения и теплопередачи и потери из-за излучения через щель и открытый конец трубы. Потери первого типа более значительны в узких трубах и при низких частотах колебаний. Для широких труб и при высоких частотах вибрации потери второго типа значительны.

Влияние расположения губ на создание обертонов указывает на целесообразность смещения губ. Если губа отделяет струю строго по центральной плоскости, в трубе будет создаваться звук только основной частоты (I) и третьего обертона (III).Когда губа смещается, как показано пунктирной линией, воспроизводятся второй и четвертый обертоны, что значительно улучшает качество звука.

Из этого следует, что для данной длины трубы и, следовательно, определенной основной частоты, широкие трубы могут служить хорошими резонаторами только для основного тона и нескольких ближайших обертонов, которые образуют приглушенный «флейтовый» звук. Узкие трубки служат хорошими резонаторами для широкого диапазона обертонов, а поскольку высокие частоты излучаются более интенсивно, чем низкие частоты, создается высокий «струнный» звук.Между этими двумя звуками есть звонкий сочный звук, который становится характерным для хорошего органа, создаваемого так называемыми принципами или диапазонами.

Кроме того, большой орган может содержать ряды трубок с сужающимся телом, перфорированной пробкой или другими геометрическими формами. Такие конструкции предназначены для изменения резонансных частот трубы, а иногда и для увеличения диапазона высокочастотных обертонов для получения тембра особой звуковой окраски. Выбор материала, из которого изготовлена ​​труба, особого значения не имеет.

Существует большое количество возможных видов колебаний воздуха в трубе, что еще больше усложняет акустические свойства трубы. Например, когда давление воздуха в открытой трубе увеличивается до такой степени, что первый обертон будет создан в струе f 1 одной четверти основной длины волны, точка спирали проводимости, соответствующая этому обертону, изменится. в свою правую половину, и струя перестанет создавать обертон этой частоты.При этом частота второго обертона 2 f 1 соответствует полуволне в струе, и она может быть стабильной. Следовательно, звук трубы переключится на этот второй обертон, почти на целую октаву выше, чем первый, и точная частота колебаний будет зависеть от резонансной частоты трубы и давления воздуха на выходе.

Дальнейшее увеличение давления нагнетания может привести к образованию следующего обертона 3 f 1 при условии, что выступ «поднутрение» не слишком велик.С другой стороны, часто бывает, что низкое давление, недостаточное для формирования основного тона, постепенно создает один из обертонов на втором витке спирали проводимости. Такие звуки, создаваемые с избыточным или отсутствующим давлением, представляют интерес для лабораторных исследований, но в самих органах они используются крайне редко, только для достижения какого-то особого эффекта.

Стоячая волна при резонансе в трубках с открытыми и закрытыми верхними торцами. Ширина каждой цветной линии соответствует амплитуде колебаний в разных частях трубы.Стрелки указывают направление движения воздуха в течение половины колебательного цикла; во второй половине цикла направление движения меняется на противоположное. Номера гармоник обозначаются римскими цифрами. Для открытой трубы все гармоники основной частоты являются резонансными. Для создания той же ноты замкнутая труба должна иметь половину длины, но резонансными для нее являются только нечетные гармоники. Сложная геометрия «устья» трубы несколько искажает конфигурацию волн ближе к нижнему концу трубы, не изменяя их » главный » персонаж.

После того, как мастер по изготовлению органа сделал одну трубу, имеющую необходимое звучание, его основная и самая сложная задача — создать целый ряд труб соответствующей громкости и гармонии звука во всем музыкальном диапазоне клавиатуры. Этого нельзя достичь с помощью простого набора труб одинаковой геометрии, различающихся только своими размерами, поскольку в таких трубах потери энергии от трения и излучения будут по-разному влиять на колебания разной частоты.Чтобы обеспечить неизменность акустических свойств во всем диапазоне, необходимо варьировать ряд параметров. Диаметр трубы изменяется с изменением ее длины и зависит от нее как показатель степени с показателем k, где k меньше 1. Поэтому длинные басовые трубы делают уже. Расчетное значение k составляет 5/6 или 0,83, но с учетом психофизических характеристик слуха человека его следует уменьшить до 0,75. Это значение очень близко к тому, что было эмпирически определено великими мастерами органа 17-18 веков.

В заключение рассмотрим вопрос, важный с точки зрения игры на органе: как управлять звуком многих труб в большом органе. Базовый механизм этого элемента управления прост и напоминает строки и столбцы матрицы. Каналы, расположенные в регистрах, соответствуют строкам матрицы. Все трубы одного и того же регистра имеют одинаковый тембр, и каждая труба соответствует одной ноте на клавиатуре руки или ноги. Подача воздуха к трубкам каждого регистра регулируется специальным рычагом, на котором указывается название регистра, а подача воздуха непосредственно к трубкам, связанным с этой записью и составляющим столбец матрицы, регулируется соответствующей кнопкой на клавиатура.Труба будет звучать только в том случае, если рычаг регистра, в котором она находится, перемещен и нажата нужная клавиша.

Расположение органных труб напоминает ряды и столбцы матрицы. На этой упрощенной диаграмме каждая строка, называемая регистром, состоит из трубок одного типа, каждая из которых производит одну заметку (верхняя часть диаграммы). Каждый столбец, связанный с одной нотой на клавиатуре (нижняя часть диаграммы), включает разные типы трубок (левая часть диаграммы).Рычаг на консоли (правая часть схемы) обеспечивает доступ воздуха ко всем трубкам регистра, а при нажатии клавиши на клавиатуре воздух закачивается во все трубки данной банкноты. Доступ воздуха к трубе возможен только при одновременном включении ряда и столбца.

В настоящее время можно использовать самые разные способы для реализации такой схемы с использованием цифровых логических устройств и электрически управляемых клапанов на каждой трубе. Старые органы использовали простые механические рычаги и пластинчатые клапаны для подачи воздуха в каналы клавиатуры и механические ползунки с отверстиями для управления потоком воздуха ко всему регистру.Эта простая и надежная механическая система, помимо конструктивных достоинств, позволяла органисту самостоятельно регулировать скорость открытия всех клапанов и как бы приближала к себе этот слишком механический музыкальный инструмент.

В XIX в начале XX века. большие органы были построены со всеми видами электромеханических и электропневматических устройств, но в последнее время предпочтение снова отдается механической передаче от клавиш и педалей, а сложные электронные устройства используются для одновременного включения комбинаций регистров во время игры на органе.Например, самый большой механический орган в мире был установлен в концертном зале Сиднейского оперного театра в 1979 году. Он имеет 10 500 труб в 205 регистрах, распределенных между пятью ручными и ножными клавишными инструментами. Ключевое управление осуществляется механически, но дублируется электрической трансмиссией, к которой можно подключиться. Это позволяет записать исполнение органиста в закодированной цифровой форме, которую затем можно использовать для автоматического воспроизведения оригинального исполнения на органе.Регистры и их комбинации управляются электрическими или электропневматическими устройствами и микропроцессорами с памятью, что позволяет широко варьировать программу управления. Таким образом, великолепное богатое звучание величественного органа создается сочетанием самых передовых достижений современных технологий и традиционных приемов и принципов, которые использовались мастерами прошлого на протяжении многих веков.

Когда неприметная бежевая дверь открылась, глаза уловили лишь несколько деревянных ступенек из темноты.Сразу за дверью мощный деревянный ящик выглядит как вентиляционный ящик. «Осторожно, это органная труба, 32 фута, регистр басовой флейты», — предупредил мой гид. «Подожди, я включу свет». Я терпеливо жду, с нетерпением жду одной из самых интересных экскурсий в своей жизни. Передо мной вход в орган. Это единственный музыкальный инструмент, в который можно зайти.

Органу более ста лет. Он стоит в Большом зале Московской консерватории, очень известном зале, со стен которого на вас смотрят портреты Баха, Чайковского, Моцарта, Бетховена… Однако взору зрителя открывается только консоль органиста, обращенная в зал тыльной стороной, и немного пафосная деревянная «перспектива» с вертикальными металлическими трубами. Наблюдая за фасадом органа, непосвященный никогда не поймет, как и зачем играют на этом уникальном инструменте. Чтобы раскрыть его секреты, вам придется подойти к вопросу под другим углом. Буквально.

Наталья Владимировна Малина, хранительница органа, педагог, музыкант, органный мастер, любезно согласилась стать моим гидом.«Вы можете двигаться только в органе, обращенном вперед», — строго объясняет она мне. Это требование не имеет ничего общего с мистикой и суевериями: просто, двигаясь назад или в сторону, неопытный человек может наступить на одну из органных труб или дотронуться до нее. А трубок тысячи.

Главный принцип работы органа, который отличает его от большинства духовых инструментов: одна труба — одна нота. Флейту Пана можно считать древним предком органа. Этот инструмент, существующий с незапамятных времен в разных частях света, состоит из нескольких связанных между собой полых язычков разной длины.Если повернуться под углом к ​​устью самого короткого, будет слышен тонкий высокий звук. Более длинные язычки звучат ниже.

Забавный инструмент — необычная для этого инструмента гармоника с колокольчиками. Но практически такую ​​же структуру можно найти в любом большом органе (как на рисунке справа) — так устроены «тростниковые» органные трубы.

Звук трех тысяч труб. Общая схема На схеме представлена ​​упрощенная схема органа с механическим трактом.Фотографии отдельных сборок и аранжировок инструмента сделаны внутри органа Большого зала Московской государственной консерватории. На схеме не показаны меховой магазин, поддерживающий постоянное давление в лобовой части, и рычаги Баркера (они есть на фотографиях). Также отсутствует педаль (ножная клавиатура)

В отличие от обычной флейты, вы не можете изменить высоту звука отдельной трубки, поэтому флейта Pan может играть ровно столько нот, сколько в ней язычков.Чтобы инструмент издавал очень тихие звуки, необходимо использовать трубы большой длины и большого диаметра. Вы можете сделать много флейт Pan с трубами из разных материалов и разного диаметра, и тогда они будут выдувать одни и те же ноты с разными тембрами. Но играть на всех этих инструментах одновременно не получится — в руках их не подержишь, а на гигантские «камыши» не хватит дыхания. Но если мы поставим все наши канавки вертикально, снабдим каждую отдельную трубку воздушным впускным клапаном, придумаем механизм, который дал бы нам возможность управлять всеми клапанами с клавиатуры и, наконец, создать структуру для нагнетания воздуха с ее последующая раздача у нас просто орган вам достанется.

На старом корабле

Трубки в органах изготовлены из двух материалов: дерева и металла. Деревянные трубы, используемые для извлечения басов, имеют квадратное поперечное сечение. Металлические трубы обычно меньше по размеру, имеют цилиндрическую или коническую форму и обычно изготавливаются из сплава олово-свинец. Чем больше олова, тем громче труба, если больше свинца, звук становится более тусклым, «ватным».

Сплав олова и свинца очень мягкий, поэтому органные трубы легко деформируются.Если положить на бок большую металлическую трубу, через некоторое время она приобретет овальное сечение под собственным весом, что неминуемо скажется на ее способности издавать звук. Двигаясь внутри органа Большого зала Московской консерватории, стараюсь касаться только деревянных деталей. Если наступить на трубу или неловко за нее ухватиться, у органного мастера возникнут новые неприятности: трубу придется «лечить» — выпрямлять, а то и паять.

Орган, внутри которого я нахожусь, далеко не самый большой в мире и даже в России.По размерам и количеству труб он уступает органам Московского Дома музыки, Кафедрального Собора в Калининграде и Концертного зала. Чайковский. Основные рекордсмены находятся за границей: например, инструмент, установленный в конференц-зале города Атлантик-Сити (США), насчитывает более 33 000 трубок. В органе Большого зала консерватории труб в десять раз меньше, «всего» 3136, но даже такое значительное количество компактно разместить на одной плоскости невозможно.Орган внутри представляет собой несколько ярусов, на которых рядами установлены трубы. Для доступа к трубам мастеру органа на каждом ярусе сделан узкий проход в виде дощатого настила. Ярусы между собой соединены лестницей, в которой обычные ступеньки играют роль ступенек. Внутри органа он тесноват, и для перемещения между ярусами требуется определенная сноровка.

«Мой опыт подсказывает, — говорит Наталья Владимировна Малина, — что органайзеру лучше всего быть худым и легким».Человеку с другими габаритами здесь сложно работать, не повредив инструмент. Недавно электрик — толстый мужчина — поменял лампочку над органом, споткнулся и сломал пару досок с дощатой крыши. Пострадавших и раненых нет, но упавшие бляшки повредили 30 органных труб. «

Думая, что пара мастеров органа идеальных пропорций легко поместится в моем теле, я с опаской смотрю на хлипкую лестницу, ведущую на верхние ярусы.«Не волнуйся, — успокаивает меня Наталья Владимировна, — просто иди вперед и повторяй движения за мной. Конструкция прочная, выдержит. «

Свисток и трость

Поднимаемся на верхний ярус органа, откуда открывается вид на Большой зал с верхней точки, недоступный простому посетителю консерватории. На сцене внизу, где только что закончилась репетиция струнного ансамбля, гуляют человечки со скрипками и альтами. Наталья Владимировна показывает мне у камина испанских регистров.В отличие от других труб, они располагаются не вертикально, а горизонтально. Образуя своего рода козырек над органом, они дуют прямо в зал. Создатель органа Большого зала Аристид Кавай-Коул происходил из франко-испанской семьи органных мастеров. Отсюда и пиренейские традиции в инструменте на Большой Никитской улице в Москве.

Кстати, об испанских регистрах и регистрах в целом. «Регистр» — одно из ключевых понятий органной конструкции. Это серия органных труб определенного диаметра, образующих хроматическую гамму, соответствующую клавишам их клавиатуры или ее части.

В зависимости от масштаба входящих в их состав труб (масштаб — это соотношение параметров трубы, наиболее важных для характера и качества звучания) регистры воспроизводят звук с разной цветовой гаммой. Увлеченный сравнениями с флейтой Пана, я почти упустил одну тонкость: дело в том, что не все органные трубы (как тростники старой флейты) являются аэрофонами. Аэрофон — это духовой инструмент, в котором звук создается в результате колебаний столба воздуха.К ним относятся флейта, труба, туба, валторна. Но саксофон, гобой, губная гармошка относятся к группе идиофонов, то есть «самозвучащие». Здесь вибрирует не воздух, а язык, обтекаемый потоком воздуха. Противоположное давление воздуха и сила упругости заставляют язык дрожать и распространять звуковые волны, которые усиливаются колоколом инструмента как резонатором.

В органе большинство труб — это микрофоны. Их называют губными, или свистящими. Идиофонные трубки составляют особую группу регистров и называются язычковыми.

Сколько рук у органиста?

Но как музыканту удается заставить все эти тысячи трубок — деревянных и металлических, свистков и тростей, открытых и закрытых — десятков или сотен регистров … звучать в нужное время? Чтобы понять это, спустимся на некоторое время с верхнего яруса органа и перейдем к кафедре, то есть к пульту органиста. Непосвященный при виде этого устройства трепещет перед приборной панелью современного авиалайнера. Несколько ручных клавиатур — мануалы (их может быть пять или даже семь!), Клавиатура на одной ножке плюс еще несколько загадочных педалей.Также много рычагов с надписью на ручках. Для чего все это?

Конечно, у органиста всего две руки, и он не сможет играть все руководства одновременно (их три в органе Большого зала, а это тоже много). Несколько ручных клавиатур необходимы для механического и функционального разделения групп регистров, так же как в компьютере один физический жесткий диск делится на несколько виртуальных. Так, например, первое руководство органа Большого зала управляет трубами группы (немецкий термин — Werk) регистров под названием Grand Orgue.Он включает 14 регистров. Второй мануал (Positif Expressif) также отвечает за 14 регистров. Третья клавиатура — Recit expressif — 12 регистров. Наконец, 32-клавишный ножной переключатель или «педаль» работает с десятью басовыми регистрами.

Если рассуждать с точки зрения обывателя, даже 14 регистров на одну клавиатуру как-то многовато. В конце концов, нажав одну клавишу, органист может заставить звучать 14 труб одновременно в разных регистрах (а на самом деле больше из-за регистров, таких как микстура).А если вам нужно сыграть ноту всего в одном регистре или в нескольких выбранных? Для этого фактически используются тяговые рычаги, расположенные справа и слева от руководств. Вытягивая рычаг с написанным на ручке названием регистра, музыкант открывает своеобразную заслонку, открывающую доступ воздуха к трубкам определенного регистра.

Итак, чтобы сыграть нужную ноту в нужном регистре, вам нужно выбрать ручную или педальную клавиатуру, которая управляет этим регистром, потянуть рычаг, соответствующий этому регистру, и нажать нужную клавишу.

Мощное дыхание

Заключительная часть нашего тура посвящена эфиру. Тот самый воздух, из которого звучит орган. Вместе с Натальей Владимировной мы спускаемся этажом ниже и попадаем в просторное техническое помещение, в котором нет ничего торжественного настроения Большого зала. Бетонный пол, белые стены, старые деревянные несущие конструкции, воздуховоды и электродвигатель. В первое десятилетие существования органа Калькантасы качались здесь в поту своих бровей.Четверо здоровых мужчин стояли в ряд, хватали обеими руками палку, продетую через стальное кольцо на стойке, и поочередно той или другой ногой давили на рычаги, надувавшие мех. Смена рассчитывалась на два часа. Если концерт или репетиция длились дольше, усталые кресла-качалки заменяли свежие подкрепления.

Старые мехи, всего четыре, сохранились до наших дней. По словам Натальи Владимировны, вокруг консерватории ходит легенда, что когда-то пытались заменить работу качалки на лошадиные силы.Для этого якобы даже был создан специальный механизм. Однако вместе с воздухом в Большой зал поднялся запах конского навоза, и основатель русской органной школы А. Ф. Гедике, взяв первый аккорд, недовольно пошевелил носом и сказал: «Воняет!»

Верна эта легенда или нет, но в 1913 году сила мышц была наконец заменена электродвигателем. С помощью шкива он раскручивал вал, который в свою очередь через кривошипно-шатунный механизм приводил сильфоны в движение.Впоследствии от этой схемы отказались, и сегодня воздух в орган нагнетается электровентилятором.

В органе нагнетаемый воздух поступает в так называемые магазинные сильфоны, каждый из которых связан с одним из 12 лебедок. Windlada — это деревянный резервуар для сжатого воздуха коробчатой ​​формы, на котором, собственно, установлены ряды труб. На один WindowsLade обычно помещается несколько регистров. Большие трубы, которым не хватает места на лебедке, устанавливаются сбоку, и воздуховод в виде металлической трубки соединяет их с лебедкой.

Windlades органа Большого зала («шлейф») разделены на две основные части. В нижней части поддерживается постоянное давление с помощью запасного меха. Верхний разделен герметичными перегородками на так называемые тональные каналы. Все трубы разных регистров, управляемые одной ручной клавишей или педалью, имеют выход на канал тона. Каждый тональный канал соединен с нижней частью лебедки отверстием, закрытым подпружиненным клапаном. Когда клавиша нажимается через тракт, движение передается на клапан, он открывается, и сжатый воздух поступает сверху в тональный канал.Все трубы, у которых есть доступ к этому каналу, по идее должны зазвучать, но … этого, как правило, не происходит. Дело в том, что через всю верхнюю часть лебедки проходят так называемые петли — демпферы с отверстиями, расположенными перпендикулярно тональным каналам и имеющими два положения. В одном из них петли полностью покрывают все трубы данного регистра во всех тональных каналах. В другом регистр открыт, и его трубы начинают звучать, как только после нажатия клавиши воздух попадает в соответствующий тональный канал.Управление шлейфами, как нетрудно догадаться, осуществляется рычагами на консоли через тракт регистров. Проще говоря, клавиши позволяют всем трубам звучать в своих тональных каналах, а петли определяют избранные.

Благодарим руководство Московской государственной консерватории и Наталью Владимировну Малину за помощь в подготовке статьи.

Программа ConnectedSolutions по аккумуляторным батареям

В предложении Connected Solutions используются батареи, чтобы сделать сеть более устойчивой за счет сокращения пикового энергопотребления, что снижает загрязнение воздуха и снижает затраты на электроэнергию.

Как это работает

Аккумуляторные системы — отличный способ накопить энергию для вашего дома, чтобы обеспечить резервное питание, когда это необходимо.

Регистрируя аккумуляторную систему своего дома или небольшого предприятия в ConnectedSolutions, вы получите стимулы, позволяющие нам потреблять энергию, хранящуюся в вашей батарее, в периоды пикового спроса на электроэнергию, чтобы помочь сбалансировать электрическую сеть и избежать использования энергии от «пиковых электростанций». . »

Стимулы заработать легко. Ваш спонсор Mass Save автоматически отправит сигнал инвертору, который контролирует вашу батарею, когда потребуется энергия.Большинство владельцев аккумуляторов даже не заметят события.

Вы можете принять участие в этом предложении, установив систему хранения батарей с новой системой солнечных панелей, добавив систему хранения батарей к существующей системе солнечных панелей, или установив автономную систему хранения батарей для вашего дома или малого бизнеса.

Ваш спонсор Mass Save будет вызывать вашу батарею не более 60 раз за лето и 5 раз за зиму, при этом каждое мероприятие будет длиться максимум 3 часа.Летние мероприятия будут проходить в не праздничные дни с 1 июня по 30 сентября, с 14:00. и 19:00. Зимние мероприятия будут проходить в не праздничные дни с 1 декабря по 31 марта.

Какой стимул?

В обмен на ваше участие ваш спонсор Mass Save заплатит 225 долларов за киловатт (кВт) за средний вклад вашей батареи во время летних мероприятий и 50 долларов за кВт за средний вклад вашей батареи во время зимних мероприятий.

Различные батареи могут давать разное количество за 2 или 3 часа событий.За типичную батарею, способную обеспечить постоянную мощность 5 кВт во время этих мероприятий, программа ConnectedSolutions будет платить 1375 долларов в год за участие.

Проконсультируйтесь с производителем или установщиком инвертора, чтобы оценить, как будет работать ваша аккумуляторная система, и какие ежегодные льготы вам следует ожидать.

Какие аккумуляторные системы хранения подходят?

Устройство, называемое инвертором, будет управлять вашей батареей. Некоторые инверторы встраиваются в аккумулятор как единое целое, а некоторые — как отдельное устройство.Это предложение поддерживает следующие инверторы: ¹

Клиенты имеют право подать заявку на получение ссуды HEAT для покрытия материальных и трудовых затрат, связанных с установкой аккумуляторной системы хранения, для участия в Connected Solutions. Заем HEAT не может быть использован для покрытия стоимости солнечных фотоэлектрических систем или затрат на установку вашей аккумуляторной системы для резервного питания. Если вы заинтересованы в получении формы разрешения, которую можно передать участвующим кредиторам для подачи заявки на получение ссуды HEAT, отметьте соответствующее поле в своем заявлении Connected Solutions.Пожалуйста, проконсультируйтесь с вашим установщиком или производителем инвертора для получения более подробной информации.

Клиенты

Eversource должны использовать приложение, доступное на веб-сайте Eversource.

Часто задаваемые вопросы

Что такое аккумулятор?

Аккумуляторная система хранения работает как аккумуляторная батарея телефона, планшета или ноутбука, но в гораздо большем масштабе. Он считается «солнечной батареей», если заряжается от системы солнечных батарей. Системы хранения на солнечных батареях могут накапливать электроэнергию от ваших солнечных панелей, а затем отправлять эту энергию обратно в электрическую сеть или в ваш собственный дом для использования, когда солнце не светит.Чтобы солнечная батарея могла участвовать в программе Connected Solutions, она должна иметь соглашение о межсетевом подключении, что является стандартным шагом при установке солнечной батареи в вашем доме.

Как найти аккумуляторное устройство для хранения?

Для участия в программе Connected Solutions клиенты должны использовать аккумуляторную систему хранения, управляемую поддерживаемым производителем аккумуляторного инвертора. См. Список поддерживаемых производителей инверторов выше. Вы также можете обратиться к своему установщику, чтобы узнать, устанавливает ли он один из поддерживаемых инверторов.

Как насчет использования аккумулятора при отключениях электроэнергии?

Многие клиенты устанавливают системы хранения энергии, чтобы быть готовыми к отключениям электроэнергии. Мы хотим, чтобы клиенты с батареями были готовы к тому, что свет погаснет.

В Новой Англии большинство отключений электроэнергии происходит зимой, тогда как большинство событий, указанных в программе Connected Solutions, приходится на лето. Кроме того, если прогноз погоды предусматривает экстремальное погодное явление, мы не будем объявлять зимнее событие, позволяя участникам Connected Solutions сохранять заряженные батареи для подготовки к возможному отключению.

Нужно ли мне поддерживать интернет-соединение с моей системой накопления энергии?

Да, чтобы иметь возможность обращаться к вашей системе накопления энергии, когда это необходимо, нам нужно, чтобы вы поддерживали интернет-соединение с вашей батареей.

Поскольку ваши летние и зимние льготы основаны на среднем вкладе вашей системы накопления энергии в течение сезона, все, что заставляет вашу батарею не вносить вклад, уменьшит ваш стимул для этого сезона.

Если мы не сможем связаться с вашей системой накопления энергии, или если ваша система накопления энергии не может разрядиться, когда это необходимо из-за проблем с техническим обслуживанием, это повлияет на поощрительную выплату.

Могу ли я участвовать в этом предложении, если у меня уже есть солнечная фотоэлектрическая система?

Да. Клиенты с существующими солнечными фотоэлектрическими системами могут добавить систему хранения энергии в свой дом или малый бизнес, чтобы участвовать в этой программе. В рамках этого процесса необходимо будет обновить ваше соглашение об оказании услуг по подключению солнечных батарей. Пожалуйста, обратитесь к установщику солнечной фотоэлектрической панели или аккумулятора, чтобы завершить это обновление.

Что, если я откажусь от участия в предложении?

Отправьте сообщение с просьбой о прекращении вашего участия на адрес электронной почты вашего спонсора Mass Save, указанный ниже.

.