Jak samostatně namontovat dvoutrubkový topný systém: podrobné pokyny s diagramem a výpočty

Z čeho se systém skládá a jak funguje

Aby teplo mohlo proudit z kotelny do topných zařízení, používá se ve vodním systému prostředník - kapalina. Nosič tepla tohoto typu se pohybuje potrubím a ohřívá místnosti v domě a všechny mohou mít jinou oblast. Díky tomuto faktoru je takový topný systém populární.

Pohyb chladicí kapaliny lze provádět přirozeným způsobem, cirkulace je založena na principech termodynamiky. Vzhledem k různé hustotě studené a ohřáté vody a sklonu potrubí se voda pohybuje systémem.

Jedním z důležitých prvků topného systému je otevřená expanzní nádrž, která přijímá přebytečnou ohřátou kapalinu. Je to tento prvek, který stabilizuje tlak chladicí kapaliny. Hlavní podmínkou je, že nádrž by měla být umístěna v nejvyšším bodě topného systému.

Otevřený přívod tepla funguje podle následujícího schématu:

• Kotel ohřívá vodu a je dodáván do topných zařízení v každé místnosti domu.
• Na zpáteční cestě přebytečná kapalina jde do otevřené expanzní nádrže, její teplota klesá a voda se vrací zpět do kotle.

Jednopotrubní topné systémy zahrnují použití jednoho potrubí pro přívod a návrat. Dvoutrubkové systémy mají nezávislé přívodní a vratné potrubí. Při rozhodování o nezávislé montáži závislého topného systému je lepší zvolit jednopotrubní schéma, je jednodušší, přístupnější a má elementární design.

Jednorourové zásobování teplem se skládá z následujících prvků:

• Topný kotel.
• Baterie nebo radiátory.
• Expanzní nádoba.
• Trubky.

Zjednodušené schéma předpokládá použití trubek o průřezu 80-100 mm namísto radiátorů, je však třeba mít na paměti, že takový systém je v provozu méně efektivní.

Dvoutrubkový otevřený topný systém s čerpadlem je materiálově nákladnější a vyznačuje se složitou instalací. V tomto případě jsou však prakticky odstraněny všechny nevýhody systému s jednou trubkou, což umožňuje kompenzovat náklady a složitost zařízení. Všechna topná zařízení dostávají chladicí kapalinu se stejnou teplotou, zatímco chlazená kapalina se přivádí do zpětného potrubí.

Druhy dvoutrubkového systému

V závislosti na typu obvodu, směru proudění vody a způsobech jeho pohybu, typu zapojení a schématu instalace se mohou dvouokruhové systémy lišit. Pochopme to podrobněji.

Otevřená a uzavřená kabeláž topení

Uzavřené zapojení předpokládá přítomnost membránové expanzní nádrže, což umožňuje:

• provozovat systém při zvýšeném tlaku;
• používejte nejen vodu jako nosič tepla, ale také speciální nemrznoucí směs, která se vyznačuje nízkým bodem tuhnutí (obvykle do -40 ° C), jakož i speciální přísady a přísady.

Membránovou nádrž lze navíc instalovat v libovolném bodě potrubí. Obvykle je namontováno ve zpětném potrubí, pokud je čerpadlo - bezprostředně za ním.

U otevřeného vedení se používá otevřená expanzní nádrž, která je instalována v horní části systému. Tento koncept předpokládá uspořádání dalších vzduchových a drenážních komplexů. Otevřenost obvodu vyvolává:

• korozivní procesy způsobené vysokou přítomností kyslíku;
• postupné odpařování kapaliny, což zvyšuje její spotřebu;
• druhý omezuje možnosti použití nemrznoucí směsi, jejíž páry nejsou bezpečné.

Uzavřené vedení je považováno za bezpečnější.

Pohyb chladicí kapaliny: slepá ulička a související

Dvoutrubkové komplexy používají pro pohyb chladicí kapaliny jedno ze dvou schémat:

• slepá ulička (blížící se);
• absolvování, zvané „Tichelmanova smyčka“.

V slepém systému proudí přívod chladicí kapaliny a zpětný tok různými směry. Pro usnadnění vyvážení je na každé baterii zapotřebí jehlový ventil nebo termostatický ventil.

Schéma procházejícího pohybu chladicí kapaliny se doporučuje pro zvláště rozšířené topné systémy. Je snazší vyvažovat a nastavovat a instalace radiátorů se stejným počtem sekcí automaticky vyvažuje topný okruh.

Nucená a přirozená cirkulace

Pro přirozenou cirkulaci chladicí kapaliny je potrubí položeno se sklonem a v horním bodě je instalována expanzní nádrž. Tento koncept se nejčastěji používá u jednopodlažních domů. Autonomie systému navíc od elektřiny vám umožňuje nebát se jeho vypnutí.

Pro uspořádání topného systému s nuceným oběhem je dodatečně instalováno čerpadlo ve zpětném potrubí, které zajišťuje aktivnější pohyb kapaliny.

V tomto případě je nutné na radiátory nainstalovat odvzdušňovací ventily nebo Mayevského kohoutky.

• Umožňuje použití trubek s menším průřezem. Působením tlaku vytvářeného čerpadlem se chladicí kapalina bez problémů „protlačí“.
• Poskytuje přesnější údržbu nastavených teplot.
• Souběžně můžete vybavit vodní „teplou podlahu“.
• Expanzní nádrž může být instalována kdekoli.

Koncept nuceného oběhu je však závislý na elektřině. Abyste tuto závislost minimalizovali, budete si muset nainstalovat další nepřerušitelný zdroj napájení.

Dvoupodlažní budovy s dvoutrubkovým vytápěním musí být vybaveny čerpadlem.

Typ zapojení: horní a dolní

Podle způsobu zásobování vodou se rozlišují způsoby horního a spodního zapojení.

U horního přívodu je hlavní potrubí umístěno pod stropem, odkud přívodní potrubí vede dolů k radiátorům. Zpětné vedení vede dolů po podlaze. Díky výškovému rozdílu je vytvářen tlak optimální síly, aby nedošlo k další instalaci čerpadla.

Nevýhody horního směrování:

• Toto instalační schéma se nedoporučuje pro malé místnosti.
• Nízká estetická přitažlivost.
• Vyžaduje více trubek.

U spodního přívodu jsou obě potrubí umístěna dole (na podlaze, v podpoli, v polosuterénu nebo v suterénní místnosti), zatímco přívodní potrubí je umístěno výše než zpátečka.

Tato koncepce vyžaduje odpovědný přístup k umístění kotle a expanzní nádrže:

• přirozená cirkulace zavazuje umístit kotel pod úroveň radiátorů;
• s nuceným oběhem nezáleží na umístění kotle;
• expanzní nádoba je namontována v nejvyšším bodě systému.

Schéma instalace se spodním vedením:

• minimalizuje spotřebu potrubí;
• vyžaduje připojení dalšího vzduchového potrubí, které umožní odvod vzduchu z okruhu;
• k dispozici pro implementaci „udělej si sám“ bez zapojení profesionálů;
• vypadá estetičtěji.

Schéma montáže: horizontální a vertikální typ rozvržení

Podle schématu instalace jsou dvoutrubkové systémy rozděleny na vertikální a horizontální.

Vertikální rozvržení je navrženo pro práci ve vícepodlažních budovách (dvou nebo více).

• Pro připojení topných těles na každém patře je zapotřebí více potrubí.
• Vzduch proudící nahoru automaticky opouští okruh pomocí expanzní nádrže nebo vypouštěcího ventilu.

Horizontální schéma zapojení je určeno pro provoz v jednopatrových, maximálně dvoupatrových budovách.K odvzdušnění okruhu dochází prostřednictvím ventilu „Mayevsky“.

Horizontální topný systém se spodním vedením je nejoblíbenějším řešením mezi vlastníky malopodlažních soukromých domů.

Vlastnosti uspořádání a provozu

Pokud se rozhoduje ve prospěch vytápění čerpadlem a expanzní nádobou, je třeba při uspořádání dodávky tepla v domě vzít v úvahu některé z jeho vlastností:

• Aby chladicí kapalina cirkulovala normálně, měl by být kotel umístěn v nejnižším bodě systému a expanzní nádrž v nejvyšším bodě.
• Nejlepší je umístit expanzní nádrž do podkroví vašeho domu. Pokud tato místnost není vytápěna, vyžadují nádrž a stoupací potrubí během chladné sezóny dobrou tepelnou izolaci.
• Systém by měl mít minimální počet závitů, připojení a armatur.
• Kvůli pomalé cirkulaci chladicí kapaliny v systému nesmí být povoleno silné zahřívání. Vroucí voda výrazně snižuje životnost topných zařízení a potrubí.

• Pokud v zimním období není plánován provoz topného systému, musí být kapalina bez problémů vypuštěna. To pomůže zabránit zničení potrubí, baterií a kotle.
• Je velmi důležité neustále sledovat hladinu vody v expanzní nádrži a v případě potřeby doplňovat kapalinu. Nedodržení tohoto pravidla povede k tvorbě vzduchových uvíznutí, proto budou topná zařízení pracovat méně efektivně.
• Nejlepším řešením pro chladicí kapalinu je voda, protože nemrznoucí směs je vysoce toxická, což znemožňuje její použití v otevřených topných systémech. Tuto možnost lze použít, pokud není možné v zimě vypustit chladicí kapalinu.

Při montáži topného systému, včetně schématu vytápění pro garáž s oběhovým čerpadlem, je důležité správně vypočítat průřez potrubí a stupeň jejich sklonu. Tyto hodnoty jsou regulovány SNiP 2.04.01-85. V systémech, kde chladicí kapalina cirkuluje přirozeně, mají trubky větší průřez než u ohřevu s nuceným oběhem. Navíc v prvním případě je délka trubek mnohem kratší. Pokud jde o sklon, doporučuje se to v systémech s přirozenou cirkulací kapaliny, zatímco regulační dokumenty stanoví sklon 2-3 mm na jeden metr obrysu.

Otevřené diagramy topných systémů

V otevřených topných systémech může chladicí kapalina cirkulovat dvěma způsoby. V prvním případě se pohyb provádí přirozeným způsobem, jeho druhé jméno je gravitační oběh. U otevřeného topení s čerpadlem další zařízení nutí kapalinu k pohybu, tato možnost se nazývá nucený nebo umělý pohyb. Musíte zvolit jednu nebo druhou metodu v závislosti na ploše místnosti, počtu podlaží a použitém tepelném režimu.

Gravitační oběh

V systémech, kde chladicí kapalina cirkuluje přirozeně, neexistují žádné mechanismy, které by usnadňovaly pohyb kapaliny. Proces se provádí kvůli expanzi ohřáté chladicí kapaliny. Aby schéma tohoto typu fungovalo efektivně, je nainstalována pomocná stoupačka s výškou 3,5 metru nebo více.

Potrubí v topném systému s přirozenou cirkulací kapaliny má určitá délková omezení, zejména by neměla přesáhnout 30 metrů. V důsledku toho lze takové zásobování teplem použít v malých budovách; v tomto případě jsou domy s plochou nepřesahující 60 m2 považovány za nejlepší variantu. Výška domu a počet podlaží jsou také velmi důležité při instalaci podpěry. Je třeba vzít v úvahu ještě jeden faktor, v topném systému s přirozenou cirkulací musí být chladicí kapalina ohřátá na určitou teplotu; v nízkoteplotním režimu se požadovaný tlak nevytváří.

Schéma s pohybem gravitační tekutiny má určité schopnosti:

• Kombinace se systémy podlahového vytápění. V tomto případě je na vodním okruhu vedoucím k topným prvkům nainstalováno oběhové čerpadlo. V opačném případě se operace provádí jako obvykle, bez přerušení i při absenci napájení.
• Práce s kotlem. Zařízení je instalováno v horní části systému, ale na nižší úrovni, než je umístěna expanzní nádrž. V některých případech je na kotli nainstalováno čerpadlo, aby běžel hladce. Je však třeba si uvědomit, že v takové situaci dojde k vynucení systému, což vyžaduje instalaci zpětného ventilu, aby se zabránilo recirkulaci kapaliny.

Systémy s umělou indukcí pohybu chladicí kapaliny

Schémata otevřeného topného systému s čerpadlem v každém případě znamenají použití vhodného zařízení. To vám umožní zvýšit rychlost pohybu kapaliny a zkrátit čas na vytápění domu. Tok chladicí kapaliny se v tomto případě pohybuje rychlostí asi 0,7 m / s, takže přenos tepla se stává efektivnějším a všechny části systému zásobování teplem se ohřívají rovnoměrně.

Při instalaci otevřeného topného systému s čerpadlem je třeba vzít v úvahu několik funkcí:

• Přítomnost integrovaného oběhového čerpadla vyžaduje připojení k napájecí síti. Pro nepřetržitý provoz v případě nouzového výpadku proudu se doporučuje čerpadlo instalovat na obtoku.
• Čerpací zařízení musí stát na zpětném potrubí před vstupem do kotle, ve vzdálenosti do 1,5 metru od něj.
• Čerpadlo se zařezává do potrubí s ohledem na směr pohybu chladicí kapaliny.

Instalace čerpadla má také své vlastní charakteristiky, je umístěna na obtokové trubce mezi dvěma uzavíracími ventily. Pokud je v síti elektrická energie, která je nezbytná pro provoz čerpacího zařízení, pak jsou kohoutky uzavřeny. V tomto případě chladicí kapalina prochází obtokovým kolenem s oběhovým čerpadlem. Při absenci napětí jsou ventily otevřeny, což umožňuje systému pracovat v gravitačním režimu.

Směr pohybu chladicí kapaliny

Spolu s výše uvedenou klasifikací jsou všechny dvouřádkové topné systémy s nuceným oběhem rozděleny do následujících typů:

• Přímý tok;
• Slepá ulička.

Ty s přímým tokem se vyznačují skutečností, že jak v přímé linii, tak v opačném směru se kapalina pohybuje stejným směrem.

Průtoky chladicí kapaliny

Slepé uličky mají různé směry pohybu chladicí kapaliny v různých řádcích.

Musím říci, že všechna taková schémata, jak již bylo uvedeno dříve, jsou v naprosté většině případů dnes vybavena oběhovým čerpadlem. Zásadní existence obvodů s nižším vedením s přirozeným pohybem chladicí kapaliny je však možná. Při konstrukci těchto konstrukcí je důležité si uvědomit, že minimální sklon potrubí by měl být 1 procento z celkové délky.

Jednopotrubní a dvoutrubkové topné systémy

V každém systému zásobování teplem se voda ohřívá v kotli, poté vstupuje do topných zařízení a poté se zpětným potrubím vrací do kotle. Takový pohyb chladicí kapaliny však může být prováděn různými způsoby.

Systém s jednou trubkou předpokládá pohyb kapaliny jednou trubkou o velkém průměru a všechna topná zařízení jsou umístěna na stejném potrubí.

Jednopotrubní topný systém s přirozeným pohybem chladicí kapaliny má několik výhod:

• Využití minimálního množství spotřebního materiálu.
• Jednoduchá montáž všech prvků a jejich spojení.
• Minimální počet trubek v místnosti.

Z nevýhod takového uspořádání potrubí je třeba věnovat pozornost nerovnoměrnému zahřívání baterií. Se vzdáleností od plynového kotle pro otevřený topný systém se baterie méně zahřívají, respektive klesá jejich přenos tepla.

Dvoutrubkový systém získává na popularitě. Vzhledem k tomu, že topná zařízení jsou připojena k přívodnímu i zpětnému potrubí, tvoří systém jakýsi uzavřený kruh.

Mezi výhody tohoto schématu patří:

• Rovnoměrné vytápění všech topných zařízení.
• Pro každý radiátor lze nastavit individuální teplotu.
• Vysoká spolehlivost topného systému.

Z minus dvoutrubkového topného systému vyniká složitější instalace komunikačních větví uvnitř místnosti a významné investice a mzdové náklady.

Dvoutrubkový vodorovný topný systém

Zajímavé téma:
Použití zesítěného polyethylenu pro topné systémy

Jak natlakovat topný systém

Podlaha s teplou vodou - nejlepší řešení pro vytápění vašeho domu

Komentáře k tomuto článku

1. velké města

   Děkujeme za podrobné schéma topného dvoutrubkového topného systému. Ideální pro můj dvoupatrový dům. Sběrač vzduchu byl nastaven na automatický. 17. 2. 2016 v 13:14

Způsoby dodávky chladicí kapaliny

Vedení horké kapaliny lze umístit několika způsoby. V závislosti na tom je oční linka rozdělena na horní a dolní.

Horní rozvod znamená dodávku horké chladicí kapaliny přes hlavní stoupačku a rozvod k radiátorům přes rozvodné potrubí. Tento systém se nejlépe používá v soukromých obytných budovách a chatách o výšce jednoho nebo dvou pater.

Topný systém s nižším vedením je považován za efektivnější a praktičtější. V tomto případě jsou přívodní a zpětné potrubí umístěny vedle sebe a chladicí kapalina se pohybuje zdola nahoru. Horká voda protéká ohřívači a zpětným potrubím se vrací do kotle pro otevřený topný systém. Aby se zabránilo hromadění vzduchu v topném systému, je na každém radiátoru instalován Mayevského jeřáb.

Spodní a horní kabeláž

Rozdělení se mimo jiné provádí způsobem pokládání potrubí, tj. Způsobem instalace elektroinstalace. Rozlišujte schémata:

• Se spodním vedením;
• S horním vedením.

Nejlepší směrování

Nejdůležitějším rozdílem od ostatních je, že tento typ má expanzní nádrž, která je instalována v nejvyšším bodě. Kromě toho musí být tato expanzní nádrž umístěna nad všemi ostatními prvky.

Nejlepší vedení dvoutrubkového systému

Strukturálně by takový systém měl obsahovat následující prvky:

• Topný kotel;
• Oběhové čerpadlo;
• Expanzní nádoba;
• Sběrač vzduchu, který může být manuální, automatický nebo poloautomatický.

Rada! Tyto konstrukce by měly být sestaveny vlastními rukama pouze v předizolovaném podkroví, nebo by měla být izolována samotná expanzní nádrž.

Je třeba také poznamenat, že takové schéma nebude fungovat pro jednopatrovou budovu se šikmou střechou.

Spodní zapojení

Všechny systémy se spodním vedením mají jednu zvláštnost v tom, že napájecí vedení je obvykle umístěno v suterénu. Přívodní a zpětné potrubí jsou často umístěna na podlaze.

Dolní směrování dvoutrubkového systému

Strukturálně bude toto schéma zahrnovat následující prvky:

• Topný kotel;
• Oběhové čerpadlo;
• Expanzní nádoba;
• Sběrač vzduchu;
• Mayevsky jeřáb.

Musím říci, že bez ohledu na to, kde jsou umístěna přívodní potrubí, musí být kotel umístěn pod úrovní zpětného potrubí.

Nevýhodou je, že je zapotřebí dodatečná instalace odvzdušňovacího potrubí.

Hlavní stoupačky

V závislosti na umístění hlavních stoupaček může být kabeláž svislá nebo vodorovná.

V prvním případě jsou radiátory na každém patře připojeny ke svislé stoupačce. Takový systém má své vlastní vlastnosti:

• Nejsou vytvořeny žádné vzduchové kapsy.
• Efektivní vytápění budov vysokých několika pater.
• Možnost připojení topných radiátorů na každém patře.
• složitější instalace měřičů tepla v bytech vícepodlažních budov.

Při vodorovném vedení jsou všechny podlahové radiátory připojeny k jedné stoupačce. Hlavní výhodou takového schématu je použití méně materiálů pro instalaci, a tudíž nižší náklady na systém.

Nezbytné výpočty

Je velmi důležité správně provést hydraulické výpočty; na jejich základě se vybere průměr potrubí pro otevřený topný okruh s čerpadlem.

Při výpočtu cirkulačního tlaku je třeba vzít v úvahu následující parametry:

• Vzdálenost od středové osy kotle ke středu ohřívače. Čím větší je tato hodnota, tím stabilnější cirkuluje chladicí kapalina.
• Tlak vody na výstupu z kotle a na vstupu do něj. Cirkulační hlava je určena rozdílem teploty kapaliny.

Průměr potrubí do značné míry závisí na materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. Ocelové trubky pro topný systém musí mít průřez nejméně 5 cm, po zapojení lze použít trubky menšího průměru, ale naopak by se vedení mělo rozšířit.

Velký význam mají také parametry expanzní nádrže. Pro efektivní provoz systému by měl být použit zásobník, který má objem asi 5% objemu veškeré tekutiny v systému. V opačném případě může dojít k prasknutí potrubí nebo vystříknutí přebytečné vody.

Princip činnosti

Nejběžnějším schématem je slepý systém vytápění. Jeho zásadní rozdíl od procházejícího systému spočívá v tom, že pohyb chladicí kapaliny podél přívodního a zpětného potrubí se provádí v různých směrech.

Tok horké chladicí kapaliny se pohybuje podél přívodního potrubí z kotle směrem k radiátorovému systému. Chladicí kapalina vstupuje do chladiče, vydává své teplo a je odváděna do zpětného potrubí, podél kterého se okamžitě pohybuje v opačném směru - do kotle.

Nejčastěji funguje dvoutrubkový slepý systém vytápění při vytápění soukromého domu pomocí nuceného oběhu chladicí kapaliny se spodním vedením. Toto schéma umožňuje použití trubek s menším průměrem, významně snižuje setrvačnost systému. Navíc je použitelný i u dlouhých potrubí.

Současně slepá ulička také umožňuje implementaci gravitačního systému s horním vedením. Tyto systémy jsou vybírány hlavně pro jejich energetickou nestálost. Není třeba se připojovat k síti, protože se nepoužívá oběhové čerpadlo.

Kompletní sada systému

Otevřené vytápění v soukromém domě vyžaduje instalaci kotle na tuhá paliva nebo topný olej. Faktem je, že tento typ vytápění je charakterizován periodickým vytvářením vzduchových ucpávek, které mohou při používání elektrických a plynových kotlů způsobit nehodu.

Výkon topného kotle lze vypočítat podle standardního schématu, podle kterého je k vytápění 10 m2 plochy místnosti zapotřebí 1 kW energie plus 10-30%, plus 10-30%, v závislosti na kvalita tepelné izolace.

Jako materiál pro expanzní nádrž byste neměli používat polymery; v tomto případě je nejlepší volbou ocel. Objem nádrže závisí na ploše vytápěné místnosti, například v topném systému malé budovy s výškou jednoho patra lze použít expanzní nádrž 8-15 litrů.

Pokud jde o potrubí pro schéma topného systému s oběhovým čerpadlem, v tomto případě lze použít následující materiály:

• Ocel... Takové potrubí se vyznačuje vysokou tepelnou vodivostí a odolností proti vysokému tlaku. Instalace má však určité potíže a vyžaduje použití svařovacího zařízení.
• Polypropylen... Takový systém se vyznačuje snadnou instalací, pevností a těsností, je schopen odolat teplotním výkyvům.Polypropylenové trubky se již čtvrt století vyznačují bezchybným provozem.
• Kov-plast... Trubky vyrobené z tohoto materiálu jsou odolné proti korozi, na jejich vnitřních stěnách se netvoří usazeniny, které by bránily přirozenému pohybu chladicí kapaliny. Cena takového systému je však poměrně vysoká a jeho životnost je pouze 15 let.
• Měď... Měděné potrubí je považováno za nejdražší, ale dokonale snáší vysoké teploty až +500 stupňů a vyznačuje se maximálním přenosem tepla.

Topná zařízení v otevřeném topném systému musí být dostatečně odolná, proto by měly být zvoleny kovy s podobnými vlastnostmi. Nejoblíbenější jsou ocelové radiátory, což lze vysvětlit optimální kombinací vzhledu modelů, jejich ceny a tepelného výkonu.

Průtokové vzory nosiče tepla

Podle vzorů proudění nosiče tepla lze rekuperativní výměníky tepla rozdělit do tří skupin: s konstantní teplotou (a) obou nosičů tepla, rovnou teplotě a; s konstantní teplotou jednoho tepelného nosiče; s proměnnou teplotou obou nosičů tepla.

V závislosti na vzájemném směru toku chladicích kapalin v poslední, nejběžnější skupině TA, existují proudové proudy, protiproud, křížový proud, smíšený proud a složité proudové obvody.

Jeden a více obvodů s příčným tokem lze rozdělit do tří skupin, v závislosti na přítomnosti teplotního gradientu chladicí kapaliny v sekcích TA, kolmém ke směru pohybu chladicí kapaliny. Pokud například uvnitř trubek proudí kapalina a plynné chladivo se pohybuje kolmo na svazek trubek a může se volně mísit v prstencovém prostoru, potom se její teplota v úseku kolmém ke směru pohybu plynu vyrovná. Vzhledem k tomu, že kapalina prochází uvnitř trubek v samostatných tocích, které nejsou navzájem smíchány, je v části paprsku vždy teplotní gradient. V uvažovaném příkladu je plynný nosič tepla považován za ideálně smíšený a kapalina v trubkách není absolutně smíšená. Z tohoto hlediska jsou možné následující tři případy: obě chladicí kapaliny jsou ideálně smíšené a jejich teplotní gradienty v průřezu jsou rovny nule; jeden z nosičů tepla je dokonale smíchán, druhý není smíchán; obě chladicí kapaliny nejsou absolutně smíšené.

1.5 Průměrná teplotní výška

Rozšířené metody tepelného výpočtu TA vycházejí z jejich modelů se soustředěnými parametry. Předpokládá se, že termofyzikální vlastnosti nosičů tepla, koeficienty přenosu tepla a přenosu tepla, jakož i teplotní rozdíl u modelů se soustředěnými parametry, které se obecně mění v důsledku změn teplot nosičů tepla být rovnoměrně rozloženy po celém objemu přístroje. Tento předpoklad umožňuje použití rovnice, podle které je průměrná teplotní výška:

Níže jsou uvedeny rovnice pro výpočet v TA s různými aktuálními schématy.

Protiproud:

Dopředný tok:

Jeden křížový proud:

1.6 Postup tepelného výpočtu CK

Uvedené jsou povrchová plocha přenosu tepla a jakýkoli pár teplot ze sady

1. Nastavte hodnotu jedné další koncové teploty; například: pokud je zadán, pak nastavte hodnotu podle provozních podmínek nebo technologií.

2. Určete hodnotu neznámé koncové teploty z rovnice tepelné bilance:

3. Vypočítejte průměrnou teplotní hlavu obvodu protiproudu pro dané hodnoty teploty.

4. Najděte koeficienty přenosu tepla: od topné chladicí kapaliny ke stěně oddělující chladicí kapaliny a od stěny k topné chladicí kapalině, stejně jako koeficient přenosu tepla.

5. Rovnice přenosu tepla určuje plochu povrchu pro přenos tepla potřebnou k zajištění teplot

a pak bezpečnostní faktor

Pokud> 1, pak je výpočet dokončen, pokud <1, pak se přiřadí nové koncové teploty upravené podle výsledků provedeného výpočtu a výpočet se opakuje, dokud se nezíská> 1.

Oprava spočívá ve snížení teplotních rozdílů

a

1.7 Výpočet TA metodou tepelné účinnosti

Tepelná účinnost je poměr tepelného toku uvažovaného zařízení k tepelnému toku, který může být přenášen topnou chladicí kapalinou za ideálních podmínek, tj. v případě nekonečně velkého koeficientu přenosu tepla v uvažovaném zařízení nebo v případě přenosu tepla ve výměníku tepla s nekonečně velkou plochou přenosu tepla. Při tepelné účinnosti:

Předpokládá se, že v ideálním tepelném výměníku se topná chladicí kapalina vyznačuje nejnižší hodnotou tepelné kapacity hmotnostního průtoku a má maximální možný teplotní rozdíl. I v případě rovnovážného přenosu tepla bez ztráty energie se topné chladivo nemůže ochladit pod teplotu na vstupu ohřátého chladiva, proto:

Poměr mezi celkovými tepelnými kapacitami hmotnostních toků tepelných nosičů se stanoví v závislosti na funkčním účelu zařízení. U ohřívačů je nutné dosáhnout co největšího teplotního rozdílu ohřáté chladicí kapaliny

proto pro ohřívače a. U chladičů je naopak nutné zajistit co největší chlazení topného média a dosáhnout co největšího teplotního rozdílu, proto

S ohledem na výše uvedené, tepelná účinnost:

kde - pro ohřívače;

- pro chladiče.

1.8 Hydromechanický výpočet TA

Mezi přenosem tepla a tlakovou ztrátou existuje úzký fyzický a ekonomický vztah. Čím vyšší je rychlost tepelných nosičů, tím vyšší je součinitel přestupu tepla a tím kompaktnější je výměník tepla pro daný tepelný výkon a v důsledku toho nižší investiční náklady. To však zvyšuje odolnost proti proudění a zvyšuje provozní náklady. Při návrhu výměníků tepla je nutné společně vyřešit problém přenosu tepla a hydraulického odporu a najít nejvýhodnější vlastnosti.

Hlavním úkolem hydromechanického výpočtu výměníků tepla je určit tlakovou ztrátu chladicí kapaliny při jejím průchodu zařízením. Protože přenos tepla a hydraulický odpor nevyhnutelně souvisejí s rychlostí pohybu nosičů tepla, musí být tyto nosiče zvoleny v určitých optimálních mezích, určených na jedné straně náklady na teplosměnnou plochu zařízení tohoto provedení. a na druhé straně náklady na energii vynaloženou během provozu přístroje.

Hydraulický odpor ve výměnících tepla je určen podmínkami pohybu nosičů tepla a konstrukčními vlastnostmi zařízení.

Z výše uvedeného vyplývá, že údaje hydromechanického výpočtu jsou důležitým faktorem při hodnocení racionality návrhu výměníků tepla.

Pokusy ukazují, že i v nejjednodušších výměníků tepla je struktura toku chladicí kapaliny velmi složitá. Z tohoto důvodu lze v drtivé většině případů vypočítat hydraulický odpor v TA pouze přibližně.

V závislosti na povaze výskytu pohybu se hydraulické odpory vůči pohybu nosičů tepla rozlišují jako třecí odpory, které jsou způsobeny viskozitou kapaliny a projevují se pouze v místech nepřetržitého proudění a lokálních odporů. Ty jsou způsobeny různými místními překážkami v pohybu toku (zúžení a rozšíření kanálu, proudění kolem překážek, zatáčky atd.). Výše uvedené platí pro izotermický tok, avšak pokud dojde k pohybu chladicí kapaliny za podmínek výměny tepla a zařízení komunikuje s prostředím, vzniknou další odpory,spojené se zrychlením toku v důsledku neizotermality a odporu vůči gravitaci. Odpor vůči gravitaci vzniká v důsledku skutečnosti, že nucený pohyb ohřáté kapaliny v sestupných částech kanálu je potlačen zvedací silou směřující nahoru.

Celkový pokles tlaku požadovaný při pohybu kapaliny nebo plynu výměníkem tepla je tedy určen vzorcem:

kde je součet třecího odporu ve všech částech teplosměnné plochy (kanály, svazky trubek, stěny atd.);

- součet tlakových ztrát v místních odporech;

- součet tlakových ztrát v důsledku zrychlení průtoku;

- celkové náklady na překonání tlaku

Síťové ohřívače

Účel a schémata připojení

Síťové ohřívače se používají k ohřevu odváděné páry vodní vodní turbíny používané k vytápění, větrání a dodávce teplé vody spotřebitelům.

Schéma dodávky tepla z turbínové jednotky T-250–240: 1 - síťové čerpadlo prvního vzestupu; 2 - ohřívač ucpávky; 3, 4 - spodní a horní síťové ohřívače; 5 - síťové čerpadlo druhého vzestupu; 6 - čerpadla kondenzátu pro síťová topidla; С - odtok kondenzátu ze slaných komor ohřívačů a sběrače kondenzátu

Voda ze zpátečky do ohřívačů je dodávána jedním ze dvou síťových čerpadel prvního výtahu. Za horním ohřívačem sítě jsou instalována čerpadla druhého výtahu, která dodávají vodu ze sítě buď k hlavnímu vedení, nebo předběžně ke špičkovému kotli. Šoupátka instalovaná na potrubí přívodní vody umožňují vypnout jak síťové ohřívače, tak pouze horní ohřívač vody. Existují také obtoky (průměr 500 mm), které umožňují plynulou regulaci průtoku topné vody ohřívači.

Vzduch z pouzdra horního topného tělesa je odváděn do parního potrubí topné páry spodního. Z těla, ze kterého vzduch vstupuje do kondenzátoru turbíny.

Posloupnost akcí pro vlastní instalaci systému

Uspořádání otevřeného topného systému předpokládá postupný výkon následujících prací:

• Instalace topného kotle. V závislosti na velikosti je zařízení bezpečně a pevně připevněno k podlaze nebo ke stěně.
• Vedení potrubí. Potrubí je instalováno v souladu s dříve vypracovaným projektem a vybraným schématem. V této fázi nesmíme zapomenout na doporučený sklon po celé vrstvě.
• Instalace topných zařízení a jejich připojení ke společnému potrubí.
• Instalace expanzní nádoby a její tepelná izolace (je-li to nutné).
• Připojení prvků systému.
• Zkušební provoz, během kterého jsou identifikována místa uvolněného spojení.
• Spuštění topného systému.

Doporučuje se instalovat na výstup kotle teplotní čidlo, které monitoruje účinnost otevřeného systému zásobování teplem.

Vlastnosti systémů s nuceným oběhem chladicí kapaliny

Pro vysoce kvalitní a efektivní provoz nuceného okruhu otevřeného topného systému s čerpadlem je nutná instalace příslušného zařízení. V tomto případě je nutné správně vybrat čerpadlo a místo pro jeho instalaci.

Jak funguje slepý systém vytápění?

Slepým okruhem je dvoutrubkové topné zařízení místnosti, ve kterém, jak je vidět na obrázku výše, je horká chladicí kapalina přiváděna do každého radiátoru jedním potrubím (přívodem) a opouští radiátory a vstupuje do kotle skrz jiné potrubí (zpět). Kromě toho v tomto schématu dochází k pohybu chladicí kapaliny podél přívodního a vratného potrubí v opačném směru, zatímco v jiných (nikoli jednopotrubních) schématech se kapalina pohybuje jedním směrem. Toto je velmi běžná možnost připojení topných zařízení, nejen radiátorů - mohou to být litinové nebo bimetalové baterie nebo domácí registry.

Přestože lze jednotrubkové vytápění realizovat podle slepé uličky, je toto řešení nepopulární kvůli své nízké účinnosti přenosu tepla a složitosti provedení. Implementace slepého potrubí s jedním potrubím je uvedena níže - pokud je dům navržen pro 2 nebo 3 patra, pak kromě standardní skupiny zabezpečení budete muset provést distribuci stoupaček a nainstalovat vzduch odvzdušňovací nebo Mayevského ventil na každém radiátoru. Toto je nákladné schéma, a proto je zřídka přijato k provedení.

Nepřímou výhodou schématu slepé uličky je také to, že ji lze použít jak k vytápění s nuceným oběhem chladicí kapaliny, tak k řešení gravitačním pohybem kapaliny v potrubí. U energeticky nezávislého vytápění soukromého domu získává systém s přirozenou cirkulací stále větší popularitu, takže v tomto případě nezapomeňte na slepou uličku s horním potrubím.

V každém případě, u jednookruhového nebo dvouokruhového schématu, u slepé verze je zřejmé následující: čím více radiátorů je připojeno k potrubí, tím pomaleji se všechna následující topná zařízení zahřejí. Proto je vhodné rozdělit celý systém na několik větví tak, aby každá větve neobsahovala více než 5-6 radiátorů. Toto řešení je relevantní pro přirozený i nucený pohyb chladicí kapaliny.

V praxi je výhoda slepé uličky zřejmá: jedná se o jednoduché výpočty, nekomplikovanou úroveň instalace, minimální počet ventilů a armatur a nízké náklady na celý projekt. Pokud porovnáme tak populární řešení, jako je dvoutrubkový systém s pohybem procházející tekutiny a se schématem paprsku (s kolektorem), pak jsou z hlediska dodržování zákonů hydrauliky jasně lepší než slepá ulička - chladicí kapalina se pohybuje rychleji, není tam žádný protijedoucí provoz, radiátory se zahřívají rovnoměrně a stejnou rychlostí. Často však zvítězí ekonomika slepé uličky, zejména pokud jde o vytápění domu s malou celkovou vytápěnou plochou.

Vodorovné slepé schéma zapojení má verzi, kde se používá centrální dálnice. Takové schéma lze implementovat jako potrubí skryté v podlaze nebo ve zdi, které se líbí všem majitelům domů bez výjimky, protože skryté potrubí nevyžaduje konstrukční přepracování, přestavbu ani změny v interiéru areálu.

Při instalaci skrytého potrubí, například při zapouštění trubek do betonového podlahového potěru nebo do drážek ve stěnách, by se trubky neměly používat ocelové, ale kovoplastové bez spojů nebo polymer s pevným spojením objímky nebo svařováním, aby možnost úniku. Jediným problémem při pokládání skrytého potrubí je jeho správný a krásný výstup ze zdi nebo zpod podlahy. Měli byste se také vyhnout jakémukoli křížení trubek v zapuštěné instalaci. Chcete-li se vyhnout křižovatkám, použijte příčník. Při připojení potrubí k radiátoru pomocí kříže je možné obejít potrubí středového vedení, aniž by vyčnívalo přes montážní rovinu.

Zavedení slepé uličky s centrální dálnicí také otevírá příležitosti pro připojení k vytápění a dalším schématům: systém „teplé podlahy“ nebo vyhřívané věšáky na ručníky. Tyto jednotky jsou spojeny pomocí speciálního směšovacího modulu, který zahrnuje oběhové čerpadlo, směšovací kohouty a snímače teploty. Díky směšovacímu modulu je provoz zásuvných modulů nezávislý na hlavním topném okruhu a jakýkoli počet nových zásuvných obvodů neovlivní činnost hlavního okruhu.

Pravidla pro výběr čerpadla

Zařízení je vybráno podle dvou hlavních charakteristik: výkonu a hlavy. Tyto parametry přímo závisí na ploše vytápěné budovy. Ve většině případů se jako referenční bod berou následující hodnoty:

• Pro vytápění systému o ploše 250 m2 je zapotřebí čerpadlo s výkonem 3,5 m3 / ha tlakem 0,4 atmosféry.
• Pro plochu do 350 m2 je lepší zvolit zařízení s kapacitou 4,5 m3 / ha tlakem 0,6 atm.
• Pokud má budova velkou plochu až 800 m2, doporučuje se použít čerpadlo s výkonem 11 m3 / h s tlakem více než 0,8 atmosféry.

Pokud budete pečlivěji přistupovat k výběru čerpacího zařízení, vezmou se v úvahu další parametry:

• Délka potrubí.
• Typ topných zařízení a jejich počet.
• Průměr trubek a materiál, ze kterého jsou vyrobeny.
• Typ topného kotle.

Připojení čerpadla k topnému okruhu

Doporučuje se instalovat oběhové čerpadlo na zpětné potrubí, v tomto případě bude již chlazená kapalina procházet zařízením. Při použití modernějších modelů vyrobených ze žáruvzdorných materiálů však není vyloučeno připojení k přívodnímu vedení. Instalované zařízení by v žádném případě nemělo narušovat cirkulaci chladicí kapaliny.

Existuje několik možností, jak změnit gravitační schéma na vynucenou možnost:

1. Instalace expanzní nádrže na vyšší úroveň. Tuto možnost lze nazvat nejjednodušší, ale bude to vyžadovat vysoký půdní prostor.
2. Expanzní nádrž se přenese do vzdálené stoupačky. Pokud použijete tuto metodu k rekonstrukci starého systému, bude to vyžadovat spoustu času a úsilí. Pokud vybavíte nový systém podle tohoto schématu, nebude se ospravedlňovat.
3. Umístění stoupačky expanzní nádrže v těsné blízkosti kolena, na kterém je umístěno čerpadlo. V tomto případě je potrubí se zásobníkem odříznuto od přívodního potrubí a rozřezáno na zpětné potrubí za čerpadlem.
4. Připojení čerpadla k napájecímu potrubí. Tato metoda je považována za nejlepší možnost rekonstrukce topného okruhu. Pamatujte však, že ne každý spotřebič vydrží vysoké teploty.

Aby topný systém s otevřenou expanzní nádobou a čerpadlem pracoval efektivně, je důležité zvolit správný okruh, vypočítat parametry všech prvků, vybrat příslušné zařízení a provést instalační práce postupně.