Схема раскладки водяного теплого пола: Способы укладки водяного теплого пола своими руками. Улитка, змейка и другие

Содержание

Способы укладки водяного теплого пола своими руками. Улитка, змейка и другие

«Важней всего погода в доме», а её невозможно представить без качественного отопления. Однако не всегда хватает привычных настенных обогревателей, и хочется буквально чувствовать теплоту всем телом. И если носить бабушкины шерстяные носки целый день кажется не лучшим выходом, то почему бы не рассмотреть вариант обогрева самого пола и способы укладки трубы водяного теплого пола?

Что из себя представляет водяной пол?

Водяной теплый пол — это система, работающая по принципу большинства отопительных батарей: использование горячей воды, как источника тепла. Схема работы такой системы элементарная — на поверхность устанавливается специальная труба, по которой циркулирует горячая вода. Источником тепла выступает котел. Всю «надпольную» часть системы водяного пола можно аккуратно прикрыть фальшстеной или увести в подсобное помещение.

Мы уже поняли, что водяной пол представляет собой систему труб с циркулирующей теплой водой, уложенных под полом и отдающих тепло по принципу обычной батареи. Теперь можем перейти к главному вопросу.

Завершающим этапом монтажа пирога теплого пола является укладка трубы. На сегодняшний день существуют три схемы укладки труб водяного теплого пола — «улитка», «змейка» и комбинированный.

Схема укладки улитка или спираль

Улитка (спираль) — наиболее популярный, экономный и эффективный с точки зрения энергопередачи способ укладки труб водяного теплого пола.

В улитке мы укладываем трубы, описывая периметр комнаты, начиная с краев, и стремимся к центру, постоянно сокращая радиус, а затем в обратную сторону.

Главное преимущество улитки в том, что тепло равномерно распределяется по носителю, нивелирует теплопотери и предотвращает образование в полу тепловых ям. Еще одним преимуществом данного способа является его длина шага — улитку можно монтировать с шагом от 10 мм и до любого удобного вам размера.

За 18 лет монтажа теплых полов способ улитка зарекомендовал себя, как самый надежный и самый работающий способ. Также стоит отметить, что этот способ укладки трубы водяного теплого пола наименее трудоемкий за счет несильного изгиба трубы. При желании (при очень большом желании) с укладкой может справиться даже один строитель и Вам не придется тратиться на дополнительные рабочие руки.

Более того, улитка универсальна в схеме укладки. Улиткой можно утеплить краевые зоны, например, большие окна, витражи, выходы на веранду, уличную дверь и т. д. И впредь, заходя в комнату с холодной улицы, Вы почувствуете тепло, едва ступив на пол.

Улитка позволяет устроить систему обогрева в помещениях любых площадей и форм. Причем важно понимать, что необязательно делать одну большую улитку на комнату, ничто не мешает сделать несколько витков, например в обход большого дивана или шкафа.

Змейка и двойная змейка

Этот способ укладки труб водяного теплого пола имеет наибольшие теплопотери за счет того, что подача горячей воды осуществляется лишь с одной стороны и теряет всю энергию, доходя до конца схемы. Таким образом, мы имеем горячий пол в одном конце комнаты и постепенное снижение температуры по мере удаления от узла смешивания теплоносителя.

Еще один минус укладки змейкой — трудность монтажа. Изгиб трубы происходит на 180 градусов. Очень часто приходится делать шаг в 200 мм против 10 у улитки. Можно избежать таких больших затрат, сделав кольца на концах петли, но это весьма трудоемко.

Универсальный шаг укладки трубы теплого пола составляет 150 мм, и 100 в краевых зонах (уличные стены).

Температурный перепад в системе змейка можно сократить, сделав двойную змейку. Однако, это не решит проблему трудоемкости укладки труб водяного теплого пола.

Есть так же способ монтажа, который называется двойная змейка.

 И если посмотреть на этот способ более внимательно, то можно увидеть, что перепад температуры стал меньше, но монтаж не стал легче.

Мы используем способ укладки труб водяного теплого пола змейкой только для выравнивания смежных зон контуров теплого пола и редко для укладки в санитарных  узлах, где необходимо много обходить разные приборы: унитазы и так далее. И то если сан узел или другое помещение мало. А если помещение квадратов 5-6, то смело монтируется спираль, как на фото.

Самым оптимальным вариантом использования змейки является комбинирование такого способа с другими.  Или, например, сначала Вы отсекаете наружные стены или как еще называют краевую зону, потом укладываете змейку в середину комнаты. При этом получается оптимальное распределение температуры.

Так же как и с улиткой, мы можем обходить необязательные для подогрева места, направляя отопительные трубы в нужное русло.

Комбинированный способ укладки труб теплого пола

Комбинированная схема подразумевает смешение способов укладки теплого пола или их дублирование. Например, два витка улитки или несколько змеек подряд. Если планировка комнаты позволяет, то можно смешивать способы укладки теплого водяного пола. Например, при входе, где подогрев особо не нужен, положить змейку, а в центре помещения, дабы сконцентрировать полезную энергию, расстелить улитку. 

А вообще перед самой укладкой труб, мы рекомендуем нарисовать схему водяного теплого пола на плане. Так дальнейший монтаж водяного теплого пола будет даваться проще.

Длина укладки трубы

Немаловажным при раскладке трубы является длина самого контура. Если вы сделаете слишком длинную спираль или змейку, то насос попросту не сможет продавить контур.

Поэтому тут важно соблюдать два правила:

  1. Длина одного контура не должна превышать 80-100 метров. Правильно не жесткое. То есть, если вы немногим превысите длину, то это не значит, что все станет плохо. Просто лучше лишний раз этого не делать.
  2. Все контуры желательно делать схожими по длине

Для расчета длины следуем следующей таблице:

Диаметр трубы (мм)

Материал трубы

Допустимая длина (метр)

16

металлопластик

80 ÷ 100

18

сшитый полиэтилен

80 ÷ 120

20

металлопластик

120 ÷ 150

Выводы

Прочитав весь материал, мы можем сделать вывод, что схему монтажа теплого водяного пола стоит выбирать исходя из площади конкретного помещения, способа его отопления и бюджета заказчика.

Однако, одно можно сказать точно: монтаж теплого пола улиткой — универсальный и экономный способ обогреть вашу комнату в любом месте и при любой погоде.

Читайте так же:

технология устройства, схемы + руководство по монтажу

Отлаженная система отопления – залог комфортного проживания в доме без оглядки на погодные условия. Наряду с традиционной радиаторной технологией устройства отопительного контура активно применяют систему теплого водяного пола. Ее монтаж трудоемок и финансово затратен, но такой вариант отопления полностью окупается за 5 лет.

Чтобы как-то сэкономить, многие обустраивают теплый водяной пол в частном доме самостоятельно. Согласитесь, идея получения эффективного отопления с минимальными капиталовложениями очень привлекательна, не так ли? Однако ее реализация требует от исполнителя определенных знаний и умений.

Мы предлагаем к рассмотрению подробный материал по обустройству водяных теплых полов. В статье изложены правила проектирования, приведены советы по выбору комплектующих системы, а также описан пошаговый ход выполнения работ по укладке, подключению и запуску водяного контура.

Содержание статьи:

Условия монтажа водяного пола

Устройство дополнительного обогревательного контура рекомендуют включать в проект еще до начала строительства – так проще производить расчеты.

В готовом новом доме или здании, где давно функционирует радиаторная система, монтаж водяного пола также возможен, но при определенных условиях.

Преимущества водяного подогрева давно оценили жители Европы и России: он эффективно обогревает помещения, экономит дорогие энергоносители, создает максимально комфортную обстановку в спальнях, ванных и детских комнатах

Если желание утеплить пол возникло после возведения дома, следует установить, подходит ли здание для этого. Одно из главных условий – заранее выполненная теплоизоляция дома, так как теплопотери выше 100 Вт/м² сделают монтаж пола бесполезным.

Обратите внимание на высоту потолков: монтажный «пирог» с трубами отнимает около 15 см, а то и больше от общей высоты комнаты. После внедрения системы должны сохраняться габариты дверных проемов, высота от 210 см и более.

Особые требования предъявляются к основанию. Оно должно быть прочным, ровным, чистым. Неустойчивое основание приведет к неровностям, а те – к деформации труб с теплоносителем

Если дом новый, то перед началом монтажа необходимо полностью закончить строительство – возвести стены и потолок, вставить окна, произвести оштукатуривание.

Правила проектирования и сборки

Решение выбрать именно водяной пол, а не требующий скрупулезного монтажа электрический аналог, оптимально для систем отопления на .

Такие схемы признаны наименее энергозатратными, максимально эффективными и недорогими в эксплуатации. Варианты с твердотопливными котлами также допустимы.

Безупречная работа системы возможна только при двух условиях: профессионально выполненных проектных расчетах и грамотно проведенном монтаже.

Следовательно, первыми шагами на пути к устройству  водяного теплого пола на даче или в частном доме являются разбор конструкции, выбор материалов, составление проекта.

Нюансы устройства теплого пола

Конструкция возведения водяного пола сложна и проста одновременно. Она многокомпонентна по составу, поэтому главное – соблюсти порядок укладки всех слоев.

Универсальной признана схема «мокрого» типа, при которой контуры водяного пола укладываются на теплоизолирующий слой, а сверху заливаются цементной стяжкой

Каждый элемент «пирога» выполняет особую функцию. Основанием для конструкции служит грунт или бетонная плита. На него укладывают тонкую пленку (но не менее 0,1 мм толщиной) – обычный полиэтилен или более дорогой аналог.

Затем покрывают пол теплоизоляционным материалом. Один из лучших вариантов –  – прочный, относительно недорогой, с низкой теплопроводностью.

Минимальные требования:

  • плотность – от 40 кг/м³;
  • толщина – от 300 мм.

Главный слой – , внутри которой будут располагаться трубы с теплоносителем. В раствор добавляют пластификаторы, чтобы сделать его более подвижным и удобным для укладки.

Для прочности стяжку усиливают армирующей сеткой с ячейкой 50*50 мм или более крупной 100*100 мм и толщиной стержня 3-5 мм.

Финишный слой – термостойкое напольное покрытие. Лучшим материалом признана керамическая плитка, которая отлично проводит тепло. При покупке линолеума или ламината следует выбирать продукцию со специальной маркировкой «теплый пол» (+)

От выбора финишного покрытия будет зависеть тепловой режим, который можно регулировать автоматически или вручную посредством смесительных узлов – коллекторов.

Каких принципов укладки придерживаться?

Сначала требуется . Это отдельная и сложная тема, однако для самостоятельных быстрых подсчетов можно воспользоваться онлайн-калькулятором, забив в нужные графы индивидуальные параметры.

Если теплыми полами занимается строительная компания, то и расчетные операции производят ее специалисты.

В качестве расчетной основы берутся стандартные проверенные цифры, которых необходимо придерживаться вне зависимости от способа укладки и конкретных условий монтажа.

Галерея изображений

Фото из

Температура ТВП на кухне должна быть в пределах 22-27 °С, в коридоре или холле – 30 °С, в гостиной, детской или спальне – 29 °С, в ванных комнатах или бассейнах самая высокая – 32-33 °С

Если в отопительные приборы теплоноситель подается с температурой 85-90 °С, то для теплых полов достаточно нагрева воды до 60 °С, причем на обратке температура падает до 30-45 °С

На разницу между параметрами температуры на входе/выходе влияет длина контуров. Общепринятые значения зависят от диаметра труб: Ø 16 мм – длина петли до 90 м, Ø 17 мм – до 100 м, Ø 20 мм – 120 м, хотя контуры более 80 м делать не рекомендуют

Расстояние между изогнутыми трубами зависит от зоны укладки: в центре комнаты – 20-30 см, в краевых зонах, у стен и порогов – 10-15 см, в банях, санузлах, ванных, бассейна – везде 15 см

Теплые полы в детской комнате

Трубы с теплоносителем в комнате

Водяные контуры на полу

Шаг раскладки между трубами

Обычно для монтажа применяют PEX трубы, которые укладывать ближе, чем 10-15 см друг от друга не получится, так как велик риск заломов. Если тепловая нагрузка на пол небольшая, например, многие любят отдыхать в прохладных спальнях, то допускается шаг раскладки до 60 см.

Еще несколько полезных советов:

  • один контур не распределяют на два помещения;
  • для помещения 35-40 м² недостаточно 1 контура, минимум – 2;
  • одна сторона контура – не более 8 м;
  • демпферная лента компенсирует деформацию при тепловом расширении.

Бывают и исключения. Например, если туалет и ванная невелики по площади и находятся по соседству, то для их обогрева достаточно одного водяного контура.

Способы монтажа водяных контуров

Давно придуманы наиболее эффективные виды монтажа труб – «улитка» и «змейка», поэтому экспериментировать с устройством контуров не придется.

Существует множество разновидностей двух популярных способов, выбор зависит от конфигурации помещения, длины контура и температурного режима. Иногда оптимальны комбинированные схемы

«Змейка» – самый простой для воплощения вариант. Минус его – большая разница температур теплоносителя на входе/выходе. Следует учитывать, что вторая половина контура будет отдавать меньше тепла.

«Улитка» равномерно распределяет тепло по всему помещению, но она сложнее в исполнении. Если владельцы не желают делить комнату на теплую и прохладную зоны, то лучше использовать именно этот способ.

Для экономии труб и повышения энергоэффективности часто используют комбинацию двух вариантов: в центре укладывают «улитку», вдоль стен – «змейку». Если правильно расположить петли и рассчитать шаг укладки, то температура пола будет максимально комфортной для жильцов.

Грамотно выбираем материалы

Теплые водяные полы заливаются стяжкой, а это значит, что их планируется эксплуатировать не годами, а десятилетиями.

С учетом длительного срока использования к выбору материалов следует подходить ответственно: исключить дешевую и неликвидную продукцию, отобрать качественные трубы, утеплитель, крепежи с максимальным сроком службы.

№1 — подбираем оптимальный вариант труб

Сейчас используются два вида труб — PE-X и PERT, оба изготовлены из сшитого полиэтилена. Преимущество у изделий PE-Xa, так как благодаря 85-процентной плотности сшивки они обладают эффектом памяти.

Полезный эффект заключается в том, что растянутые теплоносителем с высокой температурой или деформированные трубы всегда возвращаются в изначальное положение.

PE-Xa трубы вместе с аксиальными фитингами можно смело замуровывать в цемент, тогда как альтернативные изделия PERT с цанговыми фитингами следует оставлять в открытом доступе

Применение труб PERT оправдано, если в стяжке будут находиться цельные отрезки, а фитинги установлены только для крепления к коллектору.

Опытные строители не рекомендуют применять композитные трубы с алюминиевой фольгой – всегда существует риск отслоения металлизированного слоя. Если нужна максимальная надежность и изолированность, то лучше использовать продукцию с усилением из поливинилэтилена, расположенным внутри изделий.

Для водяных полов применяют три стандартных типоразмера изделий: Ø 16 мм, 17 и 20 мм с толщиной стенки 2 мм. Диаметр указан на маркировке, нанесенной по всей длине трубы

Строительные компании обычно работают с проверенными производителями, отвечающими за эксплуатационные качества своей продукции. Хорошо себя зарекомендовала продукция раскрученных марок Rehau и Valtec, а также менее известных Tece, KAN, Uponor.

Подробнее о выборе труб для укладки водяного теплого пола читайте в .

№2 — определяемся с утеплителем

Основное назначение утеплителя – отделить стяжку с трубами от основания, чтобы отдача тепла проводилась вверх, а не уходила напрасно в землю. Теплоизоляционный слой обязателен, без него монтаж теплого пола теряет смысл.

Сейчас применяют два , так как остальные проигрывают им по всем показателям. Это экструдированный пенополистирол в виде плит и профильные маты из пенополистирола с монтажными выступами.

Экструдированный полистирол популярен благодаря механической прочности и низкой теплопроводности. Он практически не пропускает влагу, что важно для бассейнов, санузлов, бань

Плиты ЭППС удобны для монтажа и имеют стандартные размеры: 600*1250 мм, 500*1000 мм. Толщина – от 20 до 100 мм, выбор ее зависит от необходимой степени утепления. Благодаря крепежным боковым пазам на стыках соседних плит не возникают зазоры.

Профильные маты значительно облегчают укладку труб, однако многие отказываются от их покупки по причине высокой стоимости, особенно известных брендов. Толщина листов меньше, чем у ЭППС – 1-3 мм

Как определить необходимую толщину утеплителя? Все зависит от условий укладки в конкретном частном доме: на грунт кладут 10-сантиметровые плиты, над подвалом или цоколем достаточно 5 см, а если внизу расположено отапливаемое помещение, то достаточно 3-сантиметровой теплоизоляции.

Для крепления плит к полу используют тарельчатые дюбели, а для фиксации труб – гарпун-скобы. Расстояние между соседними скобами – от 30 см до полуметра, в местах поворотов трубы – 10 см.

№3 — покупаем комплектующие для коллектора

Центр распределения теплоносителя и пункт контроля функционирования теплого пола – . С его помощью направляют горячую воду из магистрали в отдельные контуры, следят за расходом теплоносителя, регулируют температуру.

В сборе коллекторы не продаются, так как каждая система имеет свои особенности. Покупку комплектующих лучше поручить специалистам, а для самостоятельного приобретения следует помнить обо всех необходимых элементах:

Галерея изображений

Фото из

Основу конструкции составляют сами распределительные узлы, которые для удобства регулировки оснащены вентилями, термостатическими и балансировочными клапанами

Фитинги выбирают, ориентируясь на трубы для нагревательных контуров: важен как материал изготовления, так и размеры

Автоматический воздухоотводчик входит в группу безопасности и служит для удаления воздуха из контура. При его отсутствии могут возникнуть воздушные пробки, парализующие работу системы

Обычно коллекторно-смесительный узел монтируют в коридоре или нише, закрепляют его на стене болтами или кронштейнами. Возможна установка на полу

Если воду из контуров потребуется слить, используют дренажный сливной кран. С помощью него также удаляют воздух из труб при заполнении их теплоносителем

Чтобы обслуживать ВТП было удобно, а открытые элементы системы были защищены и выглядели аккуратно, коллектор заключают в специальный металлический шкаф

Дополнительный узел необходим, если для ВТП не выделен отдельный стояк. В узле должны присутствовать такие элементы, как байпас, насос и термостатический вентиль

Контролировать температуру в контурах можно с помощью термометра. Если вода в магистрали горячее, чем нужно, то рекомендуется установить ограничитель

Коллекторы с клапанами

Фитинги для соединения труб

Автоматические воздухоотводчики на коллекторе

Кронштейны для фиксации на стену

Дренажные краны для слива

Металлический коллекторный шкаф

Смесительный узел с насосом

Термометр или ограничитель температуры

Место установки часто зависит от нюансов обслуживания: одним удобнее выполнять регулировку ВТП в котельной, вместе с котлом, другим – из коридора. Теоретически коллекторный шкаф можно установить в любой комнате дома, но желательно, чтобы длина всех контуров была примерно одинаковой.

Руководство по монтажу ТВП

Перед укладкой конструкции теплого пола следует произвести подготовительные работы: закупить комплектующие, наметить место установки шкафа, продолбить в стенах отверстия для коммуникаций. Затем можно приступать к первому этапу.

Шаг #1 — устройство чернового пола

Если теплый пол планируется оборудовать прямо по грунту, рекомендуется выбрать один вариант из двух:

  • сделать «черновую» стяжку из цементной заливки;
  • вместо стяжки насыпать, уплотнить и разровнять слой песка.

Слой песка потребуется в любом случае, так как он служит основанием и для стяжки. На него кладут слой гидроизоляции, самый элементарный вариант – толстая полиэтиленовая пленка.

Уплотнение и выравнивание песчаного слоя очень важны. Допускаются небольшие впадины глубиной до 5 см, но для монтажа труб лучше, если он будет идеально гладким

При расчетах следует помнить, что теплопотери при устройстве системы по грунту выше, следовательно, температура теплоносителя в трубах должна быть больше обычной.

Шаг #2 — укладка теплоизолирующего слоя

Утеплитель укладывают на чистый, ровный пол. Перед началом работ на стенах отбивают полосу – уровень чистого пола, небольшие впадины, если они образовались в процессе строительных работ, засыпают чистым сухим песком.

Монтажная инструкция:

  1. Расстелить гидроизоляцию – листы пленки плотностью 150-200 мкм уложить с нахлестом не менее 10 см и завернуть на стены.
  2. Уложить плиты экструдированного пенополистирола маркировкой вверх, стыкуя пазами между собой. Начинать лучше с дальнего угла.
  3. При необходимости вырезать фрагменты строительным ножом.
  4. Закрепить плиты тарельчатыми дюбелями на углах, по средней части стыков и по центру плит.
  5. Заклеить швы строительным скотчем.

Если потребуется укладка второго слоя, то направление верхних плит лучше изменить, то есть класть их перпендикулярно нижним.

При укладке следует избегать больших зазоров и щелей. Если они все же образовались, пустоты можно задуть пеной или закрыть обрезками пенополистирола

Для передвижения по плитам во время монтажа рекомендуют подкладывать тонкие доски или куски фанеры – структура плит, несмотря на плотность,  может деформироваться.

Шаг #3 — разметка и размещение труб

На поверхность плит наносят разметку, используя маркер или малярный шнур. Если вместо ЭППС применяются профильные маты, разметка не потребуется.

Существует риск залома и закручивания трубы при размотке, поэтому лучше использовать специально устройство для раскручивания бухты. Вручную разматывать придется дольше

Перед началом также советуют установить коллекторы и подготовить места для соединений.

Монтажная инструкция:

  1. Отмотать от трубы 15-20 м, надеть на конец теплоизолирующий рукав и фитинг для присоединения.
  2. Подключить к коллектору.
  3. Аккуратно уложить трубу согласно разметке.
  4. Закрепить контур гарпун-скобами.
  5. Подвести трубу к коллектору, присоединить второй конец.

Длину каждой петли необходимо зафиксировать, и не просто запомнить, а записать около фитинга на стене.

По краям укладывают демпферную ленту или какой-либо ее заменитель – например, кусочки пенопласта 1,5-2 см в толщину. Они хорошо держатся на жидких гвоздях

Транзитные трубы, проходящие через стены или переходные зоны, максимально утепляют рукавами. Вместо дорогих импортных изделий можно использовать обыкновенный утеплитель – вспененный полиэтилен.

Шаг #4 — монтаж армирующей сетки

Правильно уложенная арматура должна находиться над трубами, а не под ними и не между ними. Приемлемый вариант – металлическая сетка с ячейкой 10*10 см из 3-миллиметровой проволоки.

Неправильно и фиксировать контуры к металлической сетке, она в таком случае будет выполнять функцию подставки, а не армирования. Грамотная укладка – когда сетка над трубами

Сейчас многие вместо проволочной сетки используют пластиковую. Такой вариант также подходит, так как полимер создает необходимую жесткость.

Шаг #5 — тестирование системы

Пока не проведены гидравлические испытания для проверки герметичности системы, стяжку заливать нельзя. Обычно контуры проверяют по очереди.

Сначала к трубе подключают магистраль и насос, подают воду. Для отвода используют шланг, подключенный к сливному патрубку коллектора.

Опрессовочный насос – лучшее приспособление для проверки системы. Его можно взять в аренду. Также для испытаний можно нанять специалиста, у которого обычно есть необходимый инструмент

Во время проверки могут отлетать скобы, так как труба под давлением стремится к выпрямлению. Отлетевшие гарпуны крепят в 5 см от прежнего места, после заливки стяжки он уже не отлетят.

Шаг #6 — укладка цементной стяжки

Трубы оставляют под давлением 5 бар и начинают производить укладку стяжки. Обычно применяют традиционный маячковый способ. В качестве маячков можно использовать металлический профиль для гипсокартона.

Обычный раствор для стяжки не подходит, в цемент необходимо добавить пластификаторы и фибру, так как нагрузка будет не только механическая, но и температурная

Укладку выполняют частями, начиная с дальнего угла. Каждый фрагмент сразу после заливки необходимо выровнять, устранить провалы и наплывы.

По истечении 2 суток проводят зачистку поверхности, обрезают демпферную ленту, опрыскивают стяжку водой и накрывают пленкой (последнее два действия повторяют 10 дней).

Ввод в эксплуатацию

Полное созревание цементной стяжки происходит через месяц, именно тогда и нужно производить балансировку с помощью коллекторных расходомеров.

С помощью балансировочных вентилей регулируют расход теплоносителя, во всех контурах он должен стать одинаковым. Если опыта самостоятельной балансировки нет, лучше пригласить специалиста

После манипуляций с холодной водой, если система работает правильно, можно провести испытания с нагретым теплоносителем. На этом монтаж теплого пола считается законченным.

Выводы и полезное видео по теме

Общие правила монтажа для экономных хозяев:

Каких ошибок следует избегать:

При устройстве теплого пола существуют десятки решений, благодаря которым можно сэкономить на комплектующих или выбрать оптимально подходящую схему.

Если вы больше времени уделите проектированию и подбору материалов, то готовая отопительная система 100% выполнит свои функции и не будет нуждаться в ремонте на протяжении долгих лет.

У вас есть личный опыт проектирования и обустройства теплого водяного пола? Хотите поделиться накопленными знаниями или задать вопросы по теме? Пожалуйста, оставляйте комментарии и участвуйте в обсуждениях – форма для отзывов расположена ниже.

Схемы подключения теплого водяного пола, нормы и особенности монтажа

Здесь вы узнаете:

Водяной теплый пол — низкотемпературная система отопления, где теплоноситель подается с температурой 35-45оС, по нормам не выше 55 оС. Кроме того, теплый пол это отдельный циркуляционный контур, которому необходим отдельный циркуляционный насос. 

У теплого пола есть ограничения по температуре поверхности пола — 26-31оС. Максимальный перепад температуры между разводкой подачи и обратки теплого водяного пола допускается не более 10оС. Максимальная скорость протока теплоносителя составляет 0,6 м/с. 

Ограничения и нормативы при устройстве теплого водяного пола

Начнем с того, что водяной теплый пол не относится к высокотемпературным системам отопления. По нормативам, здесь нельзя превышать и нагревать температуру теплоносителя свыше 55С.

На практике нагрев происходит максимум до 35 или 45 градусов. 

При этом не путайте температуру теплоносителя и температуру поверхности пола. Она может составлять от 26 до 31 градуса максимум.

  • там где вы находитесь постоянно (зал, спальня, кухня) — это 26С 
  • в комнатах с временным пребыванием (санузел, отдельная прихожая, лоджия) — 31С 

Кроме того, не забывайте про циркуляционный насос. Теплый пол — это все таки отдельный самостоятельный контур. Насос может быть как встроенным в котел, так и смонтирован за его пределами.

С помощью насоса легче выполнить еще одно требование, касающееся перепада температур. К примеру между подачей и обраткой, перепад должен составлять не более 10 градусов.

Но выбирая насос, не переборщите со скоростью протока теплоносителя. Максимально допустимое значение здесь — 0,6м/с.

Зная все эти ограничения и рекомендации, давайте перейдем непосредственно к самим схемам.

Схема прямого подключения

У вас есть котел, после которого смонтирована вся арматура безопасности + циркуляционный насос. В некоторых настенных вариантах котлов, насос идет изначально встроенным в его корпус.

Для напольных экземпляров придется ставить его отдельно. От этого котла, вода сначала направляется в распределительный коллектор, и далее разбегается по петлям. После чего завершив проход, возвращается через обратку в теплогенератор.

Спецификация материалов и оборудования на примере Valtec

При такой схеме, котел непосредственно настраивается на желаемую температуру самих ТП. У вас тут нет никаких дополнительных батарей отопления или радиаторов.

На какие главные особенности здесь стоит обратить внимание? Во-первых, при таком прямом подключении, желательно устанавливать конденсационный котел. 

В таких схемах, работа при относительно невысоких температурах для конденсационника вполне оптимальна. В этом режиме он достигнет своего наибольшего КПД.

Если же вы будете использовать обычный газовый котел, то в скором времени попрощаетесь со своим теплообменником. 

Второй нюанс касается твердотопливных котлов. Когда у вас смонтирован именно он, для прямого подключения к теплым полам, вам потребуется еще и буферная емкость. 

Она нужна для ограничения температурного режима. Твердотопливными котлами напрямую очень тяжело регулировать температуру.

Подключение через трёхходовой клапан

Несколько иным по сборке и принципу работы является вариант подключения обогреваемого пола через трёхходовой клапан, который на схеме снизу показан стрелкой.

  • Такая схема применяется в случаях, когда кроме тёплого пола в системе присутствует ещё и контур основного отопления. Температуры теплоносителя в них будут разными, поэтому и нужен смесительный клапан.

Подключение через трёхходовой клапан

  • Это устройство не только регулирует подачу воды в контур (монтируется на подающей трубе перед циркуляционным насосом), но и одновременно с помощью встроенного термостата контролирует её температуру, подмешивая холодный теплоноситель к горячему. При этом давление в трубопроводе соответствует давлению, настроенному на насосе.
  • Однако точно дозировать количество воды для подмеса клапан не может, поэтому температура в контуре пола может оказаться или недогретой, или слишком горячей. Задача решается путём подсоединения к нему сервопривода, так как именно он балансирует работу системы и предохраняет полы от перегрева.

Клапан смесительный трехходовой

На заметку! Если площадь отапливаемого пола небольшая, можно внедрить в систему не трёх-, а двухходовой клапан. Он имеет меньшую пропускную способность, а принцип смешивания теплоносителя в нём несколько отличается. Но в целом вариант вполне надёжный и отлично подойдёт для маленького контура.

Схема со смесительным клапаном вполне доступна для самостоятельного монтажа, а оборудование для неё не требует больших затрат.

Разводка теплого пола от насосно-смесительного узла

Модуль подмеса

Это смешанная схема подключения водяного теплого пола, где есть зона радиаторного отопления, теплый пол и применяется насосно-смесительный узел. Происходит подмешивание остывшего теплоносителя с обратки теплого пола к котловому.

У всех смесительных узлов присутствует балансировочный клапан, с помощью которого можно дозировать количество остывшего теплоносителя при подмесе к горячему. Это позволяет добиться четко заданной температуры теплоносителя на выходе из узла, т.е. на входе в петли теплого пола. Так существенно повышается потребительский комфорт и эффективность системы в целом.

В зависимости от модели узла, в его состав могут входить другие полезные элементы: байпас с перепускным клапаном, балансировочный клапан первичного котлового контура или шаровые краны с двух сторон от циркуляционного насоса. 

Гидравлический разделитель

Эта схема используется в комбинированных схемах отопления с радиаторами. По сути, является схемой гидравлического разделения системы радиаторного отопления и системы теплый пол.

Если в системе радиаторного отопления используется циркуляционный насос, то наличие второго насоса в смесительном узле может привести к конфликтному нарушению гидравлических режимов.

Для параллельной работы двух насосов в системе отопления устанавливают гидравлический разделитель или теплообменник. Пример на схеме.

Коллекторная схема подключения теплого пола

Весь процесс самостоятельного подключения пола к котлу сводится к тому, что необходимо выполнить соединение труб с коллекторами, а сами коллекторы соединить с трубами, которые идут от котла. Как уже было сказано, перед подключением теплого пола к обогреваемому оборудованию должна быть выполнена установка коллекторного шкафа и уложен сам пол.

Коллекторный шкаф должен располагаться в таком месте, чтобы в него без затруднений могли заходить подающая и обратная трубы. К трубам необходимо подсоединить боковые выходы коллектора на «обратку» (обратный ход) и подачу.

Однако перед этим на коллекторы следует установить запорные вентили (запорные краны). В конструкцию запорного вентиля может входить термометр для более удобного контроля температуры.

Желательно приобрести готовый коллекторный набор известного производителя, который включает в себя запорные вентили не только на выходах обратки и подачи, но и на всех выходах для монтажа труб-теплоносителей обогреваемого покрытия. Это даст возможность отключить на ремонт 1 отдельный контур всей системы, чтобы остальные в это время продолжали работать.

Трубы, краны, коллекторы соединяются друг с другом с помощью компрессионных фитингов. Соединение труб пола с подогревом с коллекторами может быть выполнено при помощи специальных соединителей. В состав соединителя входит зажимное кольцо, опорная втулка и латунная гайка. В случае соединения разных диаметров, применяются фитинги-переходники.

Самый простой вариант конструкции будет состоять из простых коллекторов с запорными кранами. Выполняется соединение обратки и подачи с трубами и запорными кранами, соединяются коллекторы и трубы-теплоносители водяного покрытия. На этом монтаж системы пола с подогревом к котлу завершен.

Схема подключения теплого пола от радиатора отопления

Иногда вместо схемы «котел – смесительно-коллекторный узел – контуры», используют другие варианты подключения теплого пола. И наиболее распространенный из них – подключение контура ВТП к радиатору отопления.

Схема выглядит так:

Подключение осуществляется к трубе обратки: 1 – отсекающие шаровые краны; 2 – обратный клапан; 3 – трехходовой смесительный узел; 4 – насос циркуляционного типа; 5 – воздушный клапан; 6 – коллекторный узел; 7 – труба к котлу

Минус схемы – сезонное использование теплого пола. Как известно, радиаторы отопления не используют летом, следовательно, пол также останется холодным.

Чтобы температура теплоносителя не поднялась выше нормы, в схему включают специальный датчик с клапаном. Он в автоматическом режиме перекрывает поступление воды, как только она становится излишне горячей. Когда теплоноситель остынет до приемлемой температуры, термоклапан снова открывается.

Такой тип ВТП можно организовать и без насосно-смесительного узла. Единственным инструментом регулировки является термостатическое устройство, установленное на трубе подачи.

Схемы укладки водяного контура

Если монтаж теплых водяных полов осуществляется по накатанной, традиционной технологии в четкой последовательности, то укладка греющей трубы может выполняться в различных вариациях. Основная цель, которую преследуют при оборудовании греющих полов, заключается в равномерном обогреве всей площади отапливаемого помещения. Укладывать трубопровод просто так, как захочется, значит заведомо создать проблемные зоны во всей конструкции. Теплоноситель по мере расхода имеет свойство быстро терять температуру, поэтому трубы необходимо уложить, начиная от стен, далее двигаясь к входу в помещение или к его центру. Для этого специально разработанные оптимальные схемы укладки водяного контура, каждая из которых имеет свои особенности.

Смесительный узел и коллектор являются началом всей системы отопления. Водяные контуры подключаются в четкой последовательности. Начало трубопровода – к входному патрубку, конец трубы присоединяется к обратному клапану.

Можно смонтировать теплый пол своими руками, водяной, контур которого будет укладываться следующим образом:

  • монтаж трубы по схеме змейка»
  • укладка трубопровода по схеме улитка;
  • комбинированная схема.

При оборудовании отопления в угловых комнатах используется схема укладки трубы для усиленного обогрева.

В каждом отдельном случае можно говорить о преимуществах той или иной схемы. К примеру: улитка является самой простой схемой. Изгиб трубы здесь достигает 900, тогда как в змейке греющая труба будет изогнута на 1800.

На заметку: водяной контур по типу «змейка» может работать от циркуляционного насоса небольшой мощности. Для ванной комнаты или детской такая схема укладки выглядит предпочтительнее.

Там где отапливаемые помещения имеют линейный уклон, лучше монтировать трубу по схеме «змейка». Трубопровод укладывается по направлению от смесительного узла в сторону уклона. Воздушные пробки в таком варианте легко удаляются, чего не скажешь о трубе, уложенной по схеме «улитка». В помещениях с уклоном удаление воздушных пробок может быть проблематичным.

Для помещений большой площади, где требуется для обогрева использовать несколько водяных контуров одинаковой длины, схема укладки трубопровода «змейка» очень удобна. Благодаря такому способу монтажа можно добиться сбалансированной работы всей системы отопления.

Уложенные на подготовленное основание греющие трубы подключаются к коллектору, распределяющего подачу теплоносителя в систему. Распределительный шкаф вместе со смесительным узлом устанавливается либо в отапливаемом помещении, либо рядом с ним, что существенно снижает количество труб и расход другие материалов. Изгибы водяной трубы в месте подключения к коллектору зашиваются в специальный защитный короб.

В каждом отдельном случае следует придерживаться определенного порядка укладки водяной трубы. При работе со схемой улитка, труба сначала укладывается по периметру стен, после чего от самой дальней стены следует поворот. В обратном направлении труба укладывается по спирали, достигая центра отапливаемого помещения. Для схемы змейка укладка водяного контура происходит следующим образом. Труба ложится по периметру стен, после чего в обратном направлении делаются равномерные изгибы.

Используемые в ряде случаев комбинированные схемы монтажа греющих труб для теплых полов, предполагают одновременное использование обоих вариантов. Одна половина помещения может быть отапливаемая водяным контуром, уложенным по схеме змейка, тогда как другая часть помещения будет отапливаться трубой, смонтированной по схеме улитка.

Расчет теплого пола

Перед подключением теплого пола по разработанной схеме, необходимо сделать его предварительный расчет. Грубый расчет Вы можете сделать самостоятельно по следующим шагам:

  1. Определите место расположения коллектора. Чаще всего его монтируют в центре этажа.
  2. Попробуйте схематично изобразить разводку труб теплого пола, соблюдая следующую информацию: при шаге 15 см на квадратный метр трубы тратится 6,5 метров трубы, длина трубы не должна превышать 100 метров, контура все должны быть примерно одинаковыми.
  3. Определяемся с метражом всех контуров и в целом можно приступать к монтажу.

Так же не забудьте сделать тепловые расчеты здания. В интернете есть множество готовых калькуляторов. Если теплопотери в помещении не превышают 100 Вт на метр квадратный, то теплый пол у вас не потребует дополнительных приборов отопления.

Нюансы монтажа

Монтаж водяного тёплого пола должен проходить по заранее продуманной схеме. Коллектор требует оборудованного под установку места, это может быть как помещение котельной, так и скрытый в стене отсек. Рациональность установки промежуточных коллекторов зависит от того, обеспечивается ли экономия по сравнению с прокладкой труб от центрального распределительного узла, а также допустим ли такой рост длины наибольшей петли. Подвод трубок к зонам обогрева рекомендуется выполнять по помещениям, не требующих целенаправленного нагрева пола: кладовые, коридоры и иже с ними.

Крепить трубки тёплого пола следует только к специальной монтажной системе. Перфорированная лента или сетка обеспечивают точную регулировку шага установки, надёжную фиксацию на время застывания смеси и необходимые для температурного решения зазоры.

Фиксация монтажной системы к полу выполняется сквозь утеплитель без значительного прижима. Крепить нужно в отверстия, образованные после отгибания лепестков для обжатия трубок. Таким образом, точки крепления располагаются наиболее близко к нагревательным элементам, что исключает их всплытие, смещение или поднятие всей системы при заливке бетонной смеси.

Как создать план HVAC | Элементы дизайна — воздуховоды HVAC | Элементы дизайна — ОВК

Библиотека векторных трафаретов «Бытовая техника» содержит 36 символов кухонной техники, стиральной техники, плит, кухонных принадлежностей и прачечного оборудования.

Используйте библиотеку форм «Приборы», чтобы рисовать схемы оборудования и планы этажей для дизайна интерьера кухонь, прачечных, подсобных помещений с помощью программы ConceptDraw PRO для построения диаграмм и векторной графики.
«Бытовые приборы — это электрические / механические машины, которые выполняют некоторые домашние функции, такие как приготовление пищи или уборка. Бытовые приборы можно разделить на:

Крупная бытовая техника или бытовая техника;

Мелкая бытовая техника или коричневые товары;

Бытовая электроника, или Блестящие товары.

Бытовая техника / крупная бытовая техника включает в себя крупную бытовую технику и может включать: кондиционер, посудомоечную машину, сушилку для белья, сушильный шкаф, морозильник, холодильник, кухонную плиту, водонагреватель, стиральную машину, уплотнитель мусора, микроволновые печи и индукционные плиты.
Коричневые товары / мелкая бытовая техника — это, как правило, небольшие бытовые электроприборы, такие как: телевизоры, CD- и DVD-плееры, видеокамеры, фотоаппараты, часы, будильники, игровые приставки, Hi-Fi и домашние кинотеатры, телефоны и автоответчики.

Бытовая электроника (сокращенно CE) — это электронное оборудование, предназначенное для повседневного использования, чаще всего для развлечений, связи и офисной работы. Основная продукция включает радиоприемники, телевизоры, MP3-плееры, видеомагнитофоны, DVD-плееры, цифровые фотоаппараты, видеокамеры, персональные компьютеры, игровые приставки, телефоны и мобильные телефоны.»[Бытовая техника. Википедия]

Библиотека элементов дизайна Бытовая техника предоставляется решением «Планы этажей» из области «Планы зданий» в ConceptDraw Solution Park.

ГЛАВА 5 — ИРРИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА

ГЛАВА 5 — ИРРИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА



5.1 Главный
водозаборное сооружение и насосная станция
5.2 Транспортировка
и распределительная система
5.3 Полевое применение
системы
5.4 Дренажная система


Система орошения состоит из (основного) водозаборного сооружения или (основной) насосной станции, системы транспортировки, системы распределения, системы полевого внесения и дренажной системы (см. Рис. 69).

Рис. 69. Система орошения

(основное) водозаборное сооружение или (основная) насосная станция направляет воду из источника водоснабжения, такого как водохранилище или река, в оросительную систему.

Транспортная система обеспечивает транспортировку воды от главного водозабора или главной насосной станции до полевых котлованов.

Распределительная система обеспечивает транспортировку воды через полевые канавы к орошаемым полям.

Система полевого внесения обеспечивает транспортировку воды по полям.

Дренажная система удаляет лишнюю воду (вызванную дождем и / или орошением) с полей.


5.1.1 Основное водозаборное сооружение
5.1.2 Насосная станция


5.1.1 Основное водозаборное устройство

Водозаборное сооружение построено на входе в оросительную систему (см. Рис. 70). Его цель — направлять воду из первоначального источника водоснабжения (озера, реки, водохранилища и т. Д.) В оросительную систему.

Рис. 70. Заборное сооружение

5.1.2 Насосная станция

В некоторых случаях источник оросительной воды находится ниже уровня орошаемых полей.Затем необходимо использовать насос для подачи воды в систему полива (см. Рис. 71).

Рис. 71. Насосная станция

Насосы бывают нескольких типов, но наиболее часто используемые в орошении — центробежные.

Центробежный насос (см. Рис. 72a) состоит из корпуса, в котором вращается элемент, называемый рабочим колесом, с приводом от двигателя (см. Рис. 72b). Вода поступает в корпус по центру через всасывающий патрубок. Вода сразу же улавливается быстро вращающейся крыльчаткой и выбрасывается через выпускную трубу.

Рис. 72а. Схема центробежного насоса

Рис. 72б. Центробежный насос и двигатель

Центробежный насос будет работать только тогда, когда корпус полностью заполнен водой.


5.2.1 Открытые каналы
5.2.2 Сооружения каналов


Системы транспортировки и распределения состоят из каналов, по которым вода проходит через всю ирригационную систему.Конструкции каналов необходимы для контроля и измерения расхода воды.

5.2.1 Открытые каналы

Открытый канал, канал или канава — это открытый водный путь, предназначенный для переноса воды из одного места в другое. Каналы и каналы относятся к основным водным путям, снабжающим водой одну или несколько ферм. Полевые канавы имеют меньшие размеры и транспортируют воду от входа в ферму на орошаемые поля.

и. Характеристики канала

По форме поперечного сечения каналы называют прямоугольными (а), треугольными (б), трапециевидными (в), круглыми (г), параболическими (д) и неправильными или естественными (е) (см. Рис. .73).

Рис. 73. Примеры поперечных сечений каналов

Наиболее часто используемое поперечное сечение канала в ирригации и дренаже — это трапецеидальное поперечное сечение. Для целей данной публикации будет рассматриваться только этот тип канала.

Типичное поперечное сечение трапециевидного канала показано на Рисунке 74.

Рис. 74. Поперечное сечение канала в форме трапеции

Надводный борт канала — это высота берега над наивысшим ожидаемым уровнем воды.Это необходимо для защиты от переполнения волнами или неожиданного подъема уровня воды.

Боковой уклон канала выражается как отношение вертикального расстояния или высоты к горизонтальному расстоянию или ширине. Например, если боковой уклон канала имеет соотношение 1: 2 (один к двум), это означает, что горизонтальное расстояние (w) в два раза больше вертикального расстояния (h) (см. Рис. 75).

Рис. 75. Боковой уклон 1: 2 (один к двум)

Нижний уклон канала отображается не на чертеже поперечного сечения, а на продольном сечении (см. Рис.76). Обычно выражается в процентах или промилле.

Рис. 76. Нижний уклон канала

Ниже приведен пример расчета нижнего уклона канала (см. Также Рис. 76):

или

ii. Земляные каналы

Земляные каналы просто вырывают в земле, а берега состоят из удаленной земли, как показано на Рисунке 77a.

Рис. 77а. Строительство земляного канала

Недостатки земляных каналов — опасность обрушения боковых откосов и потери воды из-за просачивания. Они также требуют постоянного ухода (рис. 77b), чтобы контролировать рост сорняков и восстанавливать ущерб, нанесенный домашним скотом и грызунами.

Рис. 77b. Содержание земляного канала

iii. Облицованные каналы

Земляные каналы можно облицовывать непроницаемыми материалами для предотвращения чрезмерного просачивания и роста сорняков (рис.78).

Рис. 78. Обустройство канала кирпичной кладкой

Облицовка каналов также является эффективным способом борьбы с эрозией дна канала и берега. Материалы, в основном используемые для облицовки каналов, — это бетон (в виде сборных плит или монолитных плит), кирпичная или каменная кладка и асфальтобетон (смесь песка, гравия и асфальта).

Стоимость строительства намного выше, чем для земляных каналов. Техническое обслуживание каналов с облицовкой сокращается, но требуется квалифицированная рабочая сила.

5.2.2 Сооружения каналов

Расход поливной воды в каналах должен всегда находиться под контролем. Для этого требуются конструкции каналов. Они помогают регулировать поток и доставлять нужное количество воды в разные ветви системы и далее на орошаемые поля.

Есть четыре основных типа сооружений: сооружения для контроля эрозии, сооружения для контроля распределения, сооружения для пересечения и сооружения для измерения воды.

и. Сооружения для защиты от эрозии

а. Эрозия канала

Уклон дна канала и скорость воды тесно связаны, как показано в следующем примере.

Картонный лист поднимается с одной стороны на 2 см от земли (см. Рис. 79a). У края поднятой стороны листа помещается небольшой шарик. Он начинает катиться вниз, следуя направлению склона. Теперь край листа приподнят на 5 см от земли (см. Рис.79b), создавая более крутой склон. Тот же шар, помещенный на верхний край листа, катится вниз, но на этот раз намного быстрее. Чем круче наклон, тем выше скорость мяча.

Рис. 79. Соотношение между наклоном и скоростью

Вода, налитая на верхний край листа, реагирует точно так же, как и мяч. Он течет вниз, и чем круче наклон, тем выше скорость потока.

Вода, текущая в крутых каналах, может достигать очень высоких скоростей.Частицы почвы вдоль дна и берегов земляного канала затем поднимаются, уносятся потоком воды и откладываются вниз по течению, где они могут заблокировать канал и заилить конструкции. Сообщается, что канал находится под эрозией; банки могут в конечном итоге обрушиться.

г. Отводные конструкции и желоба

Капельные конструкции или желоба требуются для уменьшения уклона дна каналов, лежащих на крутых склонах, во избежание высокой скорости потока и риска эрозии.Эти конструкции позволяют построить канал в виде серии относительно плоских секций, каждая на разной высоте (см. Рис. 80).

Рис. 80. Продольный разрез ряда капельных структур

Капельные структуры резко забирают воду из верхнего участка канала в нижний. В желобе вода не падает свободно, а проходит по крутому, облицованному участку канала. Желоба используются там, где есть большая разница в высоте канала.

ii. Структуры управления распределением

Структуры управления распределением необходимы для простого и точного распределения воды в оросительной системе и на ферме.

а. Ящики делительные

Разделительные коробки используются для разделения или направления потока воды между двумя или более каналами или канавами. Вода поступает в ящик через отверстие с одной стороны и вытекает через отверстия с другой стороны. Эти проемы снабжены воротами (см. Рис.81).

Рис. 81. Коробка разделительная с тремя затворами

б. Стрелки

Стрелки построены на берегу канала. Они отводят часть воды из канала в более мелкий.

Стрелочные переводы могут быть бетонными (рис. 82a) или трубными (рис. 82b).

Рис. 82а. Бетонная стрелка

Рис. 82b. Стрелка трубопровода

c. Проверки

Чтобы отвести воду из полевой канавы в поле, часто необходимо поднять уровень воды в канаве. Чеки — это сооружения, размещаемые поперек канавы для временной блокировки и повышения уровня воды выше по течению. Чеки могут быть стационарными (рис. 83a) или переносными (рис. 83b).

Рис. 83а. Постоянная проверка бетона

Рис. 83b. Переносной металлический чек

iii. Переходные сооружения

Часто необходимо переносить поливную воду через дороги, склоны холмов и естественные понижения. Затем требуются переходные конструкции, такие как лотки, водопропускные трубы и перевернутые сифоны.

а. Лотки

Лотки используются для переноса поливной воды через овраги, овраги или другие естественные впадины. Это открытые каналы из дерева (бамбука), металла или бетона, которые часто необходимо поддерживать опорами (рис. 84).

Рис. 84. Бетонный лоток

г. Водопроводные трубы

Водопропускные трубы используются для переброски воды по дорогам. Конструкция состоит из каменных или бетонных перегородок на входе и выходе, соединенных подземным трубопроводом (рис. 85).

Рис. 85. Водовод

c. Сифоны перевернутые

Когда воду необходимо перебросить через дорогу, которая находится на том же уровне или ниже дна канала, вместо водопропускной трубы используется перевернутый сифон.Конструкция состоит из входа и выхода, соединенных трубопроводом (рис. 86). Перевернутые сифоны также используются для переноса воды через широкие впадины.

Рис. 86. Перевернутый сифон

iv. Водомерные сооружения

Основная цель измерения поливной воды — обеспечить эффективное распределение и применение. Измеряя расход воды, фермер знает, сколько воды применяется во время каждого полива.

В ирригационных схемах, где затраты на воду взимаются с фермера, измерение воды обеспечивает основу для оценки платы за воду.

Наиболее часто используемые водомерные сооружения — это плотины и лотки. В этих структурах глубина воды считывается по шкале, которая является частью конструкции. Используя это значение, затем рассчитывают расход по стандартным формулам или получают из стандартных таблиц, подготовленных специально для данной конструкции.

а. Водослив

В простейшей форме водослив представляет собой стену из дерева, металла или бетона с проемом фиксированного размера, вырезанным по краю (см.рис.87). Отверстие, называемое выемкой, может быть прямоугольным, трапециевидным или треугольным.

Рис. 87. Примеры водосливов

A ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ПЛОЩАДЬ

A ТРЕУГОЛЬНАЯ ПЛОЩАДЬ

A ТРАПЕЦОИДНАЯ ПЛОЩАДЬ

б. Лотки Паршалла

Лоток Паршалла состоит из металлической или бетонной конструкции канала с тремя основными секциями: (1) сужающаяся секция на верхнем по потоку конце, ведущая к (2) суженная или горловая секция и (3) расширяющаяся секция на нижнем по потоку конце. (Инжир.88).

Рис. 88. Лоток Паршалла

В зависимости от условий потока (свободный поток или затопленный поток) показания глубины воды снимаются только на одной шкале (верхняя по потоку) или на обеих шкалах одновременно.

г. Лоток режущий

Плоский лоток похож на лоток Паршалла, но не имеет горловины, только сужающиеся и расходящиеся участки (см. Рис. 89). В отличие от лотка Паршалла, у режущего лотка плоское дно.Поскольку его легче построить и установить, желоб с режущей кромкой часто предпочтительнее лотка Паршалла.

Рис. 89. Режущий канал


5.3.1 Поверхностное орошение
5.3.2 Дождевание
5.3.3 Капельное орошение


Есть много способов поливать поле водой. Самый простой состоит в том, чтобы поднести воду из источника питания, например, колодца, к каждому растению с помощью ведра или канистры (см.рис.90).

Рис. 90. Полив растений из ведра

Это очень трудоемкий метод и требует довольно тяжелых работ. Однако его можно успешно использовать для орошения небольших участков земли, таких как огороды, которые находятся по соседству с источником воды.

В более крупных ирригационных системах используются более сложные методы полива. Существует три основных метода: поверхностное орошение, дождевание и капельное орошение.

5.3.1 Поверхностное орошение

Поверхностное орошение — это полив полей на уровне земли. Либо все поле заливается, либо вода направляется в борозды или бордюры.

и. Полив по бороздам

Борозды — это узкие канавы, вырытые на поле между рядами посевов. Вода течет по ним, когда спускается по склону поля.

Вода течет из полевой канавы в борозды, вскрывая берег или дамбу канавы (см.рис.91а) или с помощью сифонов или спиралей. Сифоны — это небольшие изогнутые трубы, по которым вода перебрасывается через берег канавы (см. Рис. 91b). Шпили — это небольшие трубы, заглубленные в берег канавы (см. Рис. 91c).

Рис. 91а. Вода поступает в борозды через отверстия в берегу

Рис. 91b. Использование сифонов

Рис. 91в. Использование шпилей

ii. Пограничный полив

При пограничном орошении орошаемое поле делится на полосы (также называемые границами или пограничными полосами) параллельными дамбами или пограничными гребнями (см.рис.92).

Сброс воды из полевой канавы на границу осуществляется через затворные сооружения, называемые выходами (см. Рис. 92). Воду также можно слить с помощью сифонов или сливов. Полоса проточной воды движется вниз по склону бордюра, ориентируясь по гребням бордюра.

Рис. 92. Пограничное орошение

iii. Бассейновое орошение

Бассейны — это горизонтальные плоские участки земли, окруженные небольшими дамбами или насыпями.Берега не позволяют воде стекать на окрестные поля. Бассейновое орошение обычно используется для риса, выращиваемого на равнинах или террасах на склонах холмов (см. Рис. 93a). Деревья также можно выращивать в бассейнах, где одно дерево обычно находится в центре небольшого бассейна (см. Рис. 93b).

Рис. 93а. Бассейновое орошение на склоне горы

Рис. 93b. Бассейновое орошение деревьев

5.3.2 Дождевание

При орошении дождеванием создаются искусственные осадки.Вода подается на поле по системе трубопроводов, в которых вода находится под давлением. Распыление осуществляется с помощью нескольких вращающихся спринклерных головок или распылительных форсунок (см. Рис. 94a) или одного спринклера пистолетного типа (см. Рис. 94b).

Рис. 94а. Дождевание с использованием нескольких вращающихся дождевальных головок или форсунок

Рис. 94б. Дождевание с использованием одинарного дождевателя

5.3.3 Капельное орошение

При капельном орошении, также называемом капельным орошением, вода направляется на поле по системе трубопроводов.На поле рядом с рядом растений или деревьев устанавливается труба. Через равные промежутки времени возле растений или деревьев в трубке проделывают отверстие и снабжают его излучателем. Через эти эмиттеры вода поступает к растениям медленно, по капле (рис. 95).

Рис. 95. Капельное орошение

Дренажная система необходима для удаления излишков воды с орошаемой земли. Этот избыток воды может быть, например, сточные воды от орошения или поверхностные стоки от дождя.Это также может быть утечка или просачивание воды из распределительной системы.

Избыточная поверхностная вода удаляется через мелкие открытые стоки (см. Поверхностный дренаж, Глава 6.2.1). Избыточные грунтовые воды удаляются через глубокие открытые дренажные системы или подземные трубы (см. Подземный дренаж, Глава 6.2.2).


ГЛАВА 6 — ДРЕНАЖ

ГЛАВА 6 — ДРЕНАЖ



6.1 Потребность в дренаже
6.2 Различные типы
дренаж


Во время дождя или орошения поля становятся влажными. Вода проникает в почву и накапливается в ее порах. Когда все поры заполнены водой, считается, что почва насыщена и вода больше не может впитываться; когда дождь или орошение продолжаются, на поверхности почвы могут образовываться лужи (рис. 96).

Рис. 96. Во время сильных дождей верхние слои почвы насыщаются и могут образовываться лужи.Вода просачивается в более глубокие слои и проникает из бассейнов.

Часть воды, присутствующей в насыщенных верхних слоях почвы, стекает вниз в более глубокие слои и заменяется водой, просачивающейся из поверхностных бассейнов.

Когда на поверхности почвы больше не остается воды, некоторое время продолжается нисходящий поток, и воздух снова входит в поры почвы. Эта почва больше не насыщается.

Однако насыщение могло длиться слишком долго для здоровья растений.Корни растений нуждаются в воздухе, а также в воде, и большинство растений не могут противостоять насыщенной почве в течение длительного времени (исключение составляет рис).

Помимо повреждения урожая, очень влажная почва затрудняет, а то и делает невозможным использование техники.

Вода, текущая из насыщенной почвы вниз в более глубокие слои, питает резервуар подземных вод. В результате уровень грунтовых вод (часто называемый уровнем грунтовых вод или просто уровнем грунтовых вод) повышается. После проливных дождей или постоянного чрезмерного орошения уровень грунтовых вод может даже достигнуть и пропитать часть корневой зоны (см.рис.97). Опять же, если такая ситуация продлится слишком долго, растения могут пострадать. Таким образом, необходимы меры по сдерживанию подъема уровня грунтовых вод.

Рис. 97. После сильных дождей уровень грунтовых вод может подняться.
и достигли корневой зоны

ПЕРЕД СИЛЬНЫМ ДОЖДЕМ

ПОСЛЕ СИЛЬНОГО ДОЖДЯ

Удаление излишков воды с поверхности земли или из корневой зоны называется дренажом.

Избыток воды может быть вызван дождями или использованием слишком большого количества воды для орошения, но также может иметь другое происхождение, например, просачивание через канал или наводнения.

В очень засушливых районах в почве часто происходит накопление солей. Большинство культур плохо растут на соленой почве. Соли можно вымыть, пропустив поливную воду через корневую зону сельскохозяйственных культур. Чтобы добиться достаточной фильтрации, фермеры будут поливать поле больше, чем нужно для сельскохозяйственных культур. Но соленая просачивающаяся вода поднимет уровень грунтовых вод.Следовательно, дренаж для контроля уровня грунтовых вод также служит для контроля засоления почвы (см. Главу 7).


6.2.1 Поверхностный дренаж
6.2.2 Подземный дренаж


Дренаж может быть как естественным, так и искусственным. Во многих районах есть естественный дренаж; это означает, что избыток воды стекает с фермерских полей на болота, озера и реки. Однако естественный дренаж часто бывает неадекватным, и требуется искусственный или искусственный дренаж.

Существует два типа искусственного дренажа: поверхностный дренаж и подземный дренаж.

6.2.1 Поверхностный дренаж

Поверхностный дренаж — это удаление излишков воды с поверхности земли. Обычно для этого используются неглубокие канавы, также называемые открытыми стоками. Мелкие канавы сбрасываются в более крупные и глубокие коллекторные стоки. Для облегчения оттока излишков воды к дренажам, поле имеет искусственный уклон с помощью профилировки (см.рис.98).

Рис. 98. Поле имеет искусственный уклон для облегчения дренажа

6.2.2 Подземный дренаж

Подземный дренаж — это удаление воды из корневой зоны. Это достигается с помощью глубоких открытых дренажных труб или подземных дренажных труб.

и. Глубокие открытые трапы

Избыточная вода из корневой зоны стекает в открытые стоки (см. Рис. 99). Недостатком этого типа подземного дренажа является то, что он затрудняет использование техники.

Рис. 99. Контроль уровня грунтовых вод с помощью глубоких открытых дренажных каналов

ii. Дренажные трубы

Дренажные трубы — это заглубленные трубы с отверстиями, через которые может проникать почвенная вода. По трубам вода поступает в сток коллектора (см. Рис. 100).

Рис. 100. Контроль уровня грунтовых вод с помощью подземных труб

Водоотводные трубы изготавливаются из глины, бетона или пластика. Обычно их помещают в траншеи с помощью машин.В глиняных и бетонных трубах (обычно длиной 30 см и диаметром 5–10 см) дренажная вода попадает в трубы через стыки (см. Рис. 101, вверху). Гибкие пластиковые водостоки намного длиннее (до 200 м), и вода поступает через отверстия, распределенные по всей длине трубы (см. Рис. 101, внизу).

Рис. 101. Глиняные трубы (вверху) и гибкая пластиковая труба (внизу)

iii. Глубокие открытые трапы по сравнению с трубными дренажами

Открытые стоки используют земли, которые в противном случае можно было бы использовать для посева.Они ограничивают использование машин. Им также требуется большое количество мостов и водопропускных труб для пересечения дорог и доступа к полям. Открытые стоки требуют частого ухода (борьба с сорняками, ремонт и т. Д.).

В отличие от открытых дренажных труб, заглубленные трубы не приводят к потере обрабатываемой земли, а требования к техническому обслуживанию очень ограничены. Однако затраты на установку дренажей могут быть выше из-за используемых материалов, оборудования и квалифицированной рабочей силы.


Правила создания блок-схем

Прочтите правила блок-схемы перед созданием блок-схемы.Это поможет вам понять блок-схему, зная ее элементы и структуру.

Начальная и конечная точки

Каждая блок-схема должна иметь начальную и конечную точки. Они представлены скругленными прямоугольниками или эллипсами со словами «Начало» и «Конец» внутри. Поскольку процесс может иметь несколько разных результатов, в зависимости от решений, принятых во время потока, блок-схема может иметь несколько возможных конечных точек, с кружком или овалом, представляющими каждую конечную точку.Поскольку вы не знаете, сколько места вам понадобится, начните с рисования фигуры «Начало» и последним нарисуйте символ «Конец».

Действия в блок-схеме

Прямоугольник обозначает действие или операцию, которые необходимо выполнить, чтобы перейти к следующему этапу процесса. Внутри фигуры записан сам процесс и задействованные переменные. Для ввода и вывода используйте параллелограммы. Прямоугольник часто содержит команду действия, указывающую пользователю, какое действие следует предпринять.Например, управление человеческими ресурсами может содержать такие действия, как «Провести собеседование с кандидатами», «Наем» или «Оценить работу сотрудника».

Соединители и стрелки блок-схемы

Линии со стрелками указывают рабочий процесс через процесс и соединяют каждый процесс. Читатель следует по стрелкам от начала, обычно начиная сверху вниз или слева направо, через каждую точку ввода и принятия решения, пока процесс не достигнет конечной точки.Если вы рисуете блок-схемы вручную, отредактируйте фигуры и текст перед рисованием соединителей. Другими словами, прежде чем соединять фигуры, проверьте и убедитесь, что все шаги добавлены, чтобы вам не приходилось часто вносить изменения.

Общие элементы

Используйте алмаз, чтобы обозначить решение. Напишите конкретные условия возле стрелок, ведущих от условного ромба, которые часто будут простыми «ИСТИНА» и «ЛОЖЬ». При необходимости дополняйте условные выражения логическими операторами «ИЛИ» (кружки с символом «+» внутри) и «И» (кружки с «х» внутри).

Прочие элементы

Некоторые более сложные блок-схемы могут включать базу данных, документ или ручное управление. Представьте базу данных, используя цилиндр, обращенный вверх. Для документа или отчета используйте прямоугольник с изогнутым основанием. Вы также можете представить ручные процессы в своих блок-схемах; примените прямоугольник с верхним краем, наклоненным вверх, чтобы указать ручной ввод, и трапецию с более длинным краем вверху, чтобы указать ручное управление.

Выберите профессиональное программное обеспечение для создания блок-схем

Теперь, когда вы знаете основные правила и рекомендации по созданию блок-схемы, готовы ли вы к созданию своей собственной блок-схемы?

Загрузите этот конструктор блок-схем — Edraw Max бесплатно и быстро приступайте к работе!

EdrawMax: швейцарский нож для всего, что вам нужно

  • С легкостью создавайте более 280 типов диаграмм.
  • Предоставьте различные шаблоны и символы в соответствии с вашими потребностями.
  • Интерфейс перетаскивания и прост в использовании.
  • Настройте каждую деталь с помощью интеллектуальных и динамичных наборов инструментов.
  • Совместимость с различными форматами файлов, такими как MS Office, Visio, PDF и т. Д.
  • Не стесняйтесь экспортировать, печатать и делиться своими схемами.

Как создать замечательную блок-схему за считанные минуты?

Как одна из наиболее часто используемых блок-схем, кросс-функциональная блок-схема всегда играет жизненно важную роль. Посмотрите следующий фильм, чтобы увидеть, как легко создать кросс-функциональную блок-схему!

Откройте для себя больше бесплатных шаблонов блок-схем

Не можете дождаться, чтобы нарисовать свои блок-схемы? Все, что вам нужно сделать, это выбрать шаблон ниже или перейти в библиотеку шаблонов блок-схем Edraw, чтобы найти то, что вам нужно.

Учебное пособие по

(полное руководство по блок-схеме с примерами)

Итак, вы хотите изучить блок-схемы? Что ж, этот учебник по блок-схеме научит вас всему, что вам нужно знать. Он будет охватывать историю блок-схем, символы блок-схемы, как создавать блок-схемы, лучшие практики блок-схем, и мы также включили раздел, чтобы ответить на часто задаваемые вопросы о блок-схемах. Лучше всего вы можете использовать наше программное обеспечение для создания блок-схем.

Creately уже опубликовал несколько действительно потрясающих статей, посвященных различным вещам, связанным с блок-схемами, таким как значения символов блок-схемы, использование дорожек для плавания в блок-схемах, лучшие практики блок-схем, тематические исследования и многое другое.Это сообщение в блоге просто соберет всю эту информацию и представит ее в логической форме. Я добавил ссылки на разные разделы, чтобы упростить навигацию. Щелкните соответствующую ссылку, чтобы быстро прочитать соответствующий раздел.

История блок-схем

Франк Гилберт представил блок-схемы в 1921 году, и вначале они назывались «блок-схемами». Аллану Х. Могенсену приписывают обучение деловых людей использованию блок-схем. В Википедии есть отличное резюме истории блок-схем, подробнее читайте в этом разделе вики.

Символы на блок-схеме Значение

Символы блок-схемы

Итак, какие символы используются в блок-схеме ?. Большинство людей знают только об основных символах, таких как процессы и блоки решений. Но есть еще много символов, которые сделают вашу блок-схему более содержательной. На изображении выше показаны все стандартные символы блок-схемы.

Самый распространенный символ, используемый в блок-схеме, — это прямоугольник. Прямоугольник представляет процесс, операцию или задачу. Следующим по распространенности символом является ромб, который используется для обозначения решения.

Существует много других символов блок-схемы, таких как хранение с последовательным доступом, прямые данные, ручной ввод и т. Д. Проверьте страницу символов блок-схемы, чтобы получить подробное объяснение различных символов.

Хотя это стандартные символы, доступные в большинстве программ для создания блок-схем, некоторые люди используют разные формы для разных значений. Самый распространенный пример — использование кружков для обозначения начала и конца. В примерах в этом руководстве по блок-схеме используются стандартные символы.

Как нарисовать блок-схему

Как нарисовать блок-схему? Что ж, наш инструмент для создания блок-схем — хорошее место для начала. Но прежде чем непосредственно использовать инструмент, давайте взглянем на некоторые основы.

Есть четыре основных типа блок-схем. Документируйте блок-схему, блок-схему системы, блок-схему данных и блок-схему программы. Не все согласны с такой категоризацией, но основные принципы построения блок-схемы остаются прежними. При рисовании блок-схемы вам нужно учитывать несколько вещей. Ознакомьтесь с 6 полезными советами по рисованию блок-схем, прежде чем начать.

Если вы рисуете блок-схему с множеством ответственных сторон, вы можете сгруппировать их вместе, используя дорожки для плавания. Дорожки для плавания — это мощный метод повышения читабельности вашей блок-схемы, поэтому вы должны использовать их в зависимости от ситуации. Прочтите использование дорожек для плавания на блок-схемах, чтобы узнать больше об этом процессе.

В видео ниже показано, как нарисовать блок-схему с помощью Creately. Он очень прост в использовании, а создание и подключение одним щелчком мыши также помогает рисовать их быстрее. Вы можете перетаскивать символы из библиотеки или перетаскивать изображения на схему, выполняя поиск изображений.

Шаблоны и примеры блок-схем

Хотя вы можете начать рисовать блок-схемы с нуля, гораздо проще использовать шаблоны. Они помогают уменьшить количество ошибок и напоминают о передовых методах работы. Если вы хотите использовать готовый шаблон, перейдите в раздел примеров блок-схем и щелкните по блок-схеме, которая вам больше всего подходит. Нажмите на шаблон использования в после изображения, и вы готовы нарисовать блок-схему.

Ниже представлены два шаблона из сотен шаблонов блок-схем, доступных пользователю.Щелкните любой из них, чтобы немедленно начать рисовать блок-схемы.

Шаблон блок-схемы собрания (щелкните шаблон, чтобы отредактировать его в Интернете) Процесс подачи заявки учащимся (щелкните шаблон, чтобы изменить его в Интернете)

Блок-схема передовой практики

Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы ваша блок-схема стала универсальной. И есть кое-что, что вы можете сделать, чтобы сделать его визуально приятным для других.

Если вы планируете поделиться своей блок-схемой или надеетесь использовать ее в презентации и т. Д.тогда будет разумно использовать стандартные символы. Однако важно помнить, что идея состоит в том, чтобы предоставлять информацию в простой для понимания форме. Совершенно приемлемо использовать альтернативное изображение вместо символа документа, если аудитория его понимает.

Удерживая направление стрелки в одну сторону, используя символы одинакового размера, называя блоки решений, процессы, стрелки и т. Д., Вы можете сделать несколько вещей, чтобы сделать это лучше. В разделе «Типичные ошибки» подробно рассматривается большинство из этих практик.

Распространенные ошибки при рисовании блок-схем

В этом разделе освещаются типичные ошибки, которые допускаются при рисовании блок-схем. Некоторые из вещей, упомянутых здесь, призваны сделать его более привлекательным и понятным, их отсутствие в вашей блок-схеме не сделает это неправильно. Поскольку есть два сообщения, в которых подробно рассматриваются эти ошибки, я буду ссылаться на них в этом руководстве по блок-схеме.

15 ошибок, которые вы непреднамеренно сделали бы с блок-схемами (Часть 1)

15 ошибок, которые вы непреднамеренно сделали бы с блок-схемами (Часть 2)

Эффективное использование блок-схем — примеры из практики

Учебник по блок-схеме не будет полным без некоторых тематических исследований.Ниже приведены три тематических исследования и примеры из реальной жизни того, как блок-схемы могут помочь вам в принятии решений.

Часто задаваемые вопросы о блок-схеме

Раздел комментариев к этой статье полон вопросов. Обратите внимание, что я не буду рисовать блок-схемы для конкретных сценариев. Ниже я ответил на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов.

Q 01 : Что такое подпроцесс на блок-схеме?

Ответ: Иногда сложные процессы для ясности разбивают на более мелкие подпроцессы.Таким образом, блок-схема может указывать на другой подпроцесс внутри своего потока. Предопределенный символ процесса используется для отображения таких подпроцессов.

Q 02 : Как блок-схемы используются в компьютерном программировании?

Ответ: Компьютерная программа состоит из множества процессов и потоков. Блок-схемы используются для визуализации процессов и делают их понятными для нетехнических специалистов. Они также используются для визуализации алгоритмов и понимания псевдокода, который используется в программировании.

Комментарии и отзывы об учебнике по блок-схеме

Я надеюсь, что это руководство по блок-схеме поможет вам создать потрясающие блок-схемы. Блок-схемы — отличный способ представить сложные процессы в простой для понимания форме, и они используются во многих отраслях по всему миру. Если у вас есть вопрос о рисовании блок-схем или есть предложения по улучшению этого сообщения, не стесняйтесь упомянуть в разделе комментариев.

Дополнительные уроки по диаграммам

3.Трехфазная диаграмма для водяного пара: уравнение Клаузиуса Клапейрона

3.3 Фазовая диаграмма для водяного пара: уравнение Клаузиуса – Клапейрона

Уравнение Клаузиуса – Клапейрона

Мы можем вывести уравнение для e s , используя две концепции, о которых вы, возможно, слышали и узнаете позже: энтропия и свободная энергия Гиббса , которые мы здесь не будем вдаваться. Вместо этого мы процитируем результат, который называется уравнением Клаузиуса – Клапейрона ,

1esdesdT = lvRvT2MathType @ СПР @ 5 @ 5 + = faaagCart1ev2aaaKnaaaaWenf2ys9wBH5garuavP1wzZbItLDhis9wBH5garmWu51MyVXgaruWqVvNCPvMCG4uz3bqee0evGueE0jxyaibaieYlf9irVeeu0dXdh9vqqj = hHeeu0xXdbba9frFj0 = OqFfea0dXdd9vqaq = JfrVkFHe9pgea0dXdar = Jb9hs0dXdbPYxe9vr0 = vr0 = vqpi0dc9GqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaamaalaaabaGaaGymaaqaaiaadwgadaWgaaWcbaGaam4CaaqabaaaaOWaaSaaaeaacaWGKbGaamyzamaaBaaaleaacaWGZbaabeaaaOqaaiaadsgacaWGubaaaiabg2da9maalaaabaGaamiBamaaBaaaleaacaWG2baabeaaaOqaaiaadkfadaWgaaWcbaGaamODaaqabaGccaWGubWaaWbaaSqabeaacaaIYaaaaaaaaaa @ 4182 @

[3.9]

, где l v — энтальпия парообразования (часто называемая скрытой теплотой парообразования, около 2,5 x 10 6 Дж кг -1 ), R v — газовая постоянная для водяного пара (461,5 Дж кг –1 K –1 ), а T — абсолютная температура. Энтальпия испарения (то есть скрытая теплота испарения) — это просто количество энергии, необходимое для испарения определенной массы жидкой воды.

В чем физический смысл? Правая часть [3.9] всегда положительна, что означает, что давление насыщенного пара всегда увеличивается с температурой (то есть de s / dT > 0). Этот положительный наклон имеет смысл, потому что мы знаем, что с повышением температуры воды испарение происходит быстрее (потому что молекулы воды имеют больше энергии и, следовательно, больше шансов разорвать связи, которые удерживают их с другими молекулами воды в жидкости или во льду). При насыщении конденсация равняется испарению, и, поскольку испарение больше, конденсация также должна быть больше.Большая часть более высокой конденсации происходит из-за того, что большее количество молекул водяного пара ударяется о поверхность жидкости, что в соответствии с законом об идеальном газе означает, что давление водяного пара выше.

Температурная чувствительность e s довольно высока. Подстановка соответствующих значений в правую часть [3.9] дает 0,07 K –1 , что означает, что давление насыщенного пара увеличивается на 7% на каждый 1 K повышения температуры. Эта высокая чувствительность имеет серьезные последствия для погоды и климата.

Разделение переменных ( e s и T ) в [3.9] и интегрирование, предполагая, что l v является константой с температурой (она не совсем постоянная!), Дает:

= ES ESO ехр (lvRvTo) ехр (-lvRvT) MathType @ СПР @ 5 @ 5 + = faaagCart1ev2aaaKnaaaaWenf2ys9wBH5garuavP1wzZbItLDhis9wBH5garmWu51MyVXgaruWqVvNCPvMCG4uz3bqee0evGueE0jxyaibaieYlf9irVeeu0dXdh9vqqj = hHeeu0xXdbba9frFj0 = OqFfea0dXdd9vqaq = JfrVkFHe9pgea0dXdar = Jb9hs0dXdbPYxe9vr0 = vr0 = vqpi0dc9GqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaiaadwgadaWgaaWcbaGaam4CaaqabaGccqGH9aqpcaWGLbWaaSbaaSqaaiaadohacaWGVbaabeaakiaaykW7ciGGLbGaaiiEaiaacchadaqadaqaamaalaaabaGaamiBamaaBaaaleaacaWG2baabeaaaOqaaiaadkfadaWgaaWcbaGaamODaaqabaGccaWGubWaaSbaaSqaaiaad + gaaeqaaaaaaOGaayjkaiaawMcaaiGacwgacaGG4bGaaiiCamaabmaabaWaaSaaaeaacqGHsislcaWGSbWaaSbaaSqaaiaadAhaaeqaaaGcbaGaamOuamaaBaaaleaacaWG2baabeaakiaadsfaaaaacaGLOaGaayzkaaaaaa @ 4F84 @

[3.10]

Обычно T o принимается равным 273 K, а e , поэтому составляет 6,11 гПа.

Примечания:
  • e s зависит только от T , абсолютной температуры. Это практически не зависит от атмосферного давления или каких-либо других факторов.
  • l v не является постоянным с температурой, но вместо этого изменяется незначительно (от 2,501 x 10 6 Дж кг –1 при 0 o C до 2.257 x 10 6 Дж кг –1 при 100 o C).
  • Таким образом, наиболее точные формы интегрированного уравнения Клаузиуса – Клапейрона более сложны, но с ними легче работать при использовании компьютера.

Как выглядит график этого уравнения?

Равновесное давление пара над жидкой водной поверхностью, рассчитанное по уравнению Клаузиуса – Клапейрона. *** Неверная метка оси Y; он должен сказать «равновесное давление пара (гПа)».*** Линия для жидкой воды может быть продлена ниже 273 К, точки замерзания, потому что вода может оставаться жидкой при таких низких температурах и превращаться в «переохлажденную» жидкость.

Что происходит между паром и льдом? Можно применить те же методы и получить те же основные уравнения, но с другой константой:

ЭРИ = ESO ехр (lsRvTo) ехр (-lsRvT) MathType @ СПР @ 5 @ 5 + = faaagCart1ev2aaaKnaaaaWenf2ys9wBH5garuavP1wzZbItLDhis9wBH5garmWu51MyVXgaruWqVvNCPvMCG4uz3bqee0evGueE0jxyaibaieYlf9irVeeu0dXdh9vqqj = hHeeu0xXdbba9frFj0 = OqFfea0dXdd9vqaq = JfrVkFHe9pgea0dXdar = Jb9hs0dXdbPYxe9vr0 = vr0 = vqpi0dc9GqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaqaaqaaaOqaaiaadwgadaWgaaWcbaGaam4CaiaadMgaaeqaaOGaeyypa0JaamyzamaaBaaaleaacaWGZbGaam4BaaqabaGccaaMc8UaciyzaiaacIhacaGGWbWaaeWaaeaadaWcaaqaaiaadYgadaWgaaWcbaGaam4CaaqabaaakeaacaWGsbWaaSbaaSqaaiaadAhaaeqaaOGaamivamaaBaaaleaacaWGVbaabeaaaaaakiaawIcacaGLPaaaciGGLbGaaiiEaiaacchadaqadaqaamaalaaabaGaeyOeI0IaamiBamaaBaaaleaacaWGZbaabeaaaOqaaiaadkfadaWgaaWcbaGaamODaaqabaGccaWGubaaaaGaayjkaiaawMcaaaaa @ 506c @

[3.11]

, где e si — давление насыщенного пара для равновесия ледяного пара, а l s — энтальпия сублимации (прямой обмен между твердой водой и паром = 2,834 x 10 6 Дж кг –1 ).

Уравнения для e s и e si , которые учитывают изменения с температурой l v и l s , соответственно, можно найти в Bohren and Albrecht (Atmospheric Thermodynamics, Oxford University Press, Нью-Йорк, 1998, ISBN 0-19-509904-4):

es = esoexp [(6808 K) (1To − 1T) −5.09lnTTo] ЭРИ = esoexp [(6293 К) (1Для-1T) -0.555lnTTo], где К = 273 К, = 6,11 ESO hPaMathType @ СПР @ 5 @ 5 + = faaagCart1ev2aaaKnaaaaWenf2ys9wBH5garuavP1wzZbItLDhis9wBH5garmWu51MyVXgaruWqVvNCPvMCaerbdfwBIjxAHbqee0evGueE0jxyaibaieYlf9irVeeu0dXdh9vqqj = hHeeu0xXdbba9frFj0 = OqFfea0dXdd9vqaq = JfrVkFHe9pgea0dXdar = Jb9hs0dXdbPYxe9vr0 = vr0 = vqpi0dc9GqpWqaaeaabiGaciaacaqabeaadaabauaaaOqaauaabaqafeaaaaqaaabbaaaaaaaaIXwyJTgapeGaamyza8aadaWgaaWcbaWdbiaadohaa8aabeaak8qacqGH9aqpcaWGLbWdamaaBaaaleaapeGaam4Caiaad + gaa8aabeaak8qaciGGLbGaaiiEaiaacchadaWadaqaamaabmaabaGaaGOnaiaaiIdacaaIWaGaaGioaiaabccacaqGlbaacaGLOaGaayzkaaWaaeWaa8aabaWdbmaalaaapaqaa8qacaaIXaaapaqaa8qacaWGubWdamaaBaaaleaapeGaam4BaaWdaeqaaaaak8qacqGHsisldaWcaaWdaeaapeGaaGymaaWdaeaapeGaamivaaaaaiaawIcacaGLPaaacqGHsislcaaI1aGaaiOlaiaaicdacaaI5aGaciiBaiaac6gadaWcaaWdaeaapeGaamivaaWdaeaapeGaamiva8aadaWgaaWcbaWdbiaad + gaa8aabeaaaaaak8qacaGLBbGaayzxaaaapaqaaaqaa8qacaWGLbWdamaaBaaaleaapeGaam4CaiaadMgaa8aabeaak8qacqGH9aqpcaWGLbWdamaaBaaaleaapeGaam4Caiaad + gaa8aabeaak8qa 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 @ 9770 @

[3.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*