Jak funguje systém vytápění s přirozenou cirkulací
Hlavní úkol systému ohřevu vody - toto zajišťuje cirkulaci chladicí kapaliny potrubím. Aby se dům zahřál, musí horká voda z kotle protékat do potrubí a radiátorů. Topný systém s přirozenou cirkulací funguje na principu gravitace. Kapalina se pohybuje trubkami gravitačním způsobem bez použití čerpadla. Hustota a hmotnost kapaliny se při zahřátí zmenší a po ochlazení se vrátí do původního stavu.
V takovém zařízení není prakticky žádný tlak. Podle výpočtů vidíte, že při tlaku 10 metrů vodního sloupce je tlak 1 atmosféry. Ukázalo se, že v topném zařízení jednopatrového domu tlak bude od 0,5 do 0,7 atm. a ve dvoupodlažním domě - ne více než 1 atm.
Výhody a nevýhody vytápění přirozenou cirkulací
Stejně jako u každého zařízení má ohřev vody s přirozenou cirkulací své výhody, ale také nevýhody. Proč je systém dobrý?
- Jednoduchá instalace a údržba, snadné spuštění systému. Veškerou instalaci můžete provést sami.
- Není třeba kupovat drahé vybavení.
- Systém funguje stabilně. Nosič tepla poskytuje největší tepelný výkon a udržuje požadovanou teplotu v místnosti.
- Žádná závislost na elektřině. Pokud bude přerušena elektřina, zařízení bude i nadále fungovat.
- Pokud je dům dobře izolovaný, pak s takovým systémem můžete hodně ušetřit.
- Žádné čerpadlo, které vydává hodně hluku.
- Pokud je údržba prováděna včas, může topné zařízení fungovat déle než 35 let.
Nevýhody systému:
- Navzdory skutečnosti, že topný systém vyžaduje jen málo materiálů, náklady se mnohem sníží, když se sníží místní odpor potrubí. Protože budete muset instalovat větší potrubí.
- Dům se ohřívá mnohem pomaleji.
- Pokud potrubí prochází nevytápěnými místnostmi, měly by být tyto oblasti izolovány. V opačném případě existuje riziko, že kapalina zamrzne.
- Takový topný systém je vhodný pouze pro soukromé domy o rozloze nejvýše 100 čtverečních metrů. m., protože pracuje v okruhu až 30 metrů. To je způsobeno skutečností, že systém má malou kruhovou hlavu.
- Hlavní podmínkou je podkroví v domě. Tam je nainstalována expanzní nádrž.
Schéma dvoutrubkového topného systému jednopatrového domu
Pokud zvolíte systém s jedním potrubím, stojí za to zvážit možnost odpojení každé baterie (pro opravy, nastavení teploty v místnosti)
To se používá relativně zřídka kvůli jeho nízké účinnosti. Je to jedna dálnice podél zdí, procházející pod všemi radiátory. Z každého z nich jsou do něj namontovány odbočky, kterými se přivádí a odvádí chladicí kapalina. Vzhledem k tomu, že teplejší chladicí kapalina vstupuje do prvních radiátorů a dodává jim část tepla, je voda již ochlazována na druhé radiátory. Výsledkem bude nerovnoměrné vytápění domu a místnosti dále od kotle se budou ohřívat mnohem déle. Nejlepší ze všeho je, že takové schéma je vhodné pro jednopodlažní dům s malou plochou, protože sníží náklady na instalaci. Existuje další verze schématu jedné trubky: když se radiátor zařezává do potrubí. Nevýhodou této metody je neschopnost vypnout jeden z radiátorů, aby se nezastavil celý systém.
Výběrem dvoutrubkového systému můžete radiátory připojit jakýmkoli způsobem: diagonální, boční, spodní připojení
Typy systémů přirozené cirkulace
Před vytvořením okruhu pro vytápění soukromého domu nejprve spočítejte množství tepla potřebného pro daný objekt. Výpočet zahrnuje data kotle, umístění a průměr potrubí, jakož i úroveň tepelné izolace vnějších stěn. I ty nejmenší chyby ve výpočtech mohou ovlivnit kvalitu vytápění domu. Proto je lepší, když všechny výpočty provádí odborníci. Topné systémy jsou několika typů:
- Otevřený a uzavřený typ (liší se podle expanzní nádrže).
- Jednopotrubní a dvoutrubkový (topná tělesa jsou připojena různými způsoby).
Otevřený systém
Součástí otevřeného zařízení je zásobník (otevřená nádrž), který je vybaven trubkou (nouzový přepad). Potrubí je napojeno na kanalizaci nebo vyvedeno na ulici. Nádrž je instalována pod stropem, někdy v podkroví. Otevřená nádrž může být vyrobena z jakékoli velikosti vlastními rukama, což je její hlavní výhoda. Má dostupnou cenu... Nevýhody zařízení:
- Do otevřené nádrže musíte neustále doplňovat vodu, protože se rychle odpařuje. Aby nedošlo k neustálému ručnímu doplňování vody, lze do nádrže přivést vodní potrubí.
- Na kovových prvcích obvodu se často tvoří koroze. Vzhledem k tomu, že kyslík neustále proudí do otevřené nádrže.
- Do potrubí vstupuje vzduch. Upevněním radiátorů v mírném svahu a instalací automatických větracích otvorů se můžete problému zbavit.
Uzavřený systém
Systém přirozené cirkulace uzavřená chladicí kapalina je vhodná pro jednopodlažní i dvoupodlažní domy. V topném okruhu je instalována membránová nádrž. Díky nádrži jsou kovové části zařízení méně náchylné ke korozi. Uzavřené zařízení funguje následovně:
- Uzavřená flexibilní membránová nádrž je membránová expanzní nádrž. Membrána vytváří v nádrži dvě sekce. První část je určena pro chladicí kapalinu, druhá obsahuje vzduch nebo dusík. Během expanze chladicí kapaliny jde přebytečná voda z topného okruhu do nádrže.
- Membrána se začne roztahovat kvůli horké vodě a plyn ve druhé části se smršťuje.
- Když voda vychladne, plyn se opět zvýší a tlačí chladicí kapalinu zpět do systému. Dochází tedy k nepřetržitému plnění vodního okruhu chladicí kapalinou.
Pokud si vyberete mezi otevřeným systémem a uzavřeným systémem, je levnější koupit nebo vytvořit otevřenou nádrž vlastními rukama. Membránová nádrž stojí několikanásobně více, takže se používá jen zřídka.
Jednopotrubní systém
U jednopodlažních domů s malou plochou je vhodné vytápění jedním potrubím. Ve dvoupodlažním domě bude tento typ vytápění neúčinný. Výhodou systému je levná instalace, jednoduchý design, potrubí není instalováno pod stropem, což znamená, že se celkový interiér místnosti nezhorší. Jednopotrubní typ vytápění funguje podle následujícího principu:
- Kapalina stoupá podél svislé části potrubí.
- Poté se chladicí kapalina přesune do vodorovné trubky. Toto potrubí spojuje topná tělesa.
- Ochlazená kapalina se vrací zpět do kotle z vnějšího chladiče.
Tento systém má své nevýhody. Čím dále stoupá přívod, tím nižší je teplota radiátorů. Obtoky pomohou zvýšit produktivitu. Pro zajištění jednotného vytápění domu jsou propojky umístěny v místech, kde jsou připojeny radiátory. I po provedení přesných výpočtů, systém s jedním potrubím bude neúčinný, pokud má jednopodlažní dům více než tři místnosti. Problém lze vyřešit upgradem systému pomocí kruhového čerpadla.
Schéma dvoutrubkového ohřevu vody pro soukromý dům s přirozenou cirkulací
Dvoutrubkový typ vytápění je vhodný pro vytápění dvoupatrového domu. Pokud porovnáme systém s jednou trubkou a dvěma trubkami, pak ve druhém - kapalina se dodává do všech radiátorů horká.Dvoutrubkový okruh má speciální konstrukci skládající se ze dvou potrubí. Jeden pro zásobování, druhý pro návrat. Ke každému topnému zařízení je připojeno přívodní potrubí. Připojení se provádí samostatným vstupním kohoutkem. A zpětné potrubí je připojeno samostatně. Výhodou topného systému s horním a spodním vedením je jeho velmi jednoduchá instalace a efektivní provozní vlastnosti. U takového systému:
- Je možné nepřidávat do chladiče další sekce, aby se zlepšilo vytápění.
- Na rozdíl od jednopotrubního okruhu se k pokládání potrubí v tomto systému používají trubky menšího průměru.
- Snadné nastavení systému.
- Teplo je distribuováno rovnoměrně.
V současné době je možné vytvořit vlastními silami dvoutrubkový typ vytápění s přirozenou cirkulací... K jeho výrobě se používají ocelové nebo polymerní trubky..
Výpočtové schéma topného systému s přirozenou cirkulací
Nejtěžší věcí při navrhování topného systému je správný výpočet. To, jak dobře bude zařízení fungovat, závisí na délce a úhlu trubek, stejně jako na počtu otáček na něm. Musíte to vědět, protože v okruhu není žádný tlak. Co musíte vzít v úvahu při sestavování diagramu a výpočtu:
- Jaký je průměr trubek a materiál, ze kterého jsou vyrobeny.
- Úhel sklonu trubek.
- Druhy chladicích kapalin.
- Způsoby dodávky chladicí kapaliny.
Výhody nuceného oběhu ↑
Rozdíl mezi schématem s nuceným oběhem je instalace do systému čerpadla
Účinnost systému s nuceným oběhem chladicí kapaliny je dosažena díky schopnosti řídit a nastavit požadovanou úroveň vytápění v každé místnosti a pro každý radiátor. Z pohledu vlastníka tato nuance někdy působí jako rozhodující faktor při výběru typu systému. Pokud jde o další výhody systému vytápění s nuceným oběhem pro jednopodlažní dům, stojí za zmínku:
- Je povoleno používat potrubí libovolného průměru, zatímco v systému s přirozenou cirkulací musí mít velký průměr a musí být umístěny na svahu.
- Vedení může být umístěno v jakékoli rovině (horizontálně, vertikálně), potrubí může být položeno do podlahy, umístěno na minimálně nízké úrovni a může být nainstalován systém teplé podlahy. Díky vstřikování chladicí kapaliny bude voda v každém případě proudit k radiátorům.
- Vzhledem k použití trubek s malým průměrem nevyžaduje systém napájení velkým množstvím vody.
U systému s nuceným oběhem není třeba instalovat potrubí se sklonem a umístit nádrž na nejvyšší bod
Možnost instalace automatizovaného zdroje vytápění (kotle), který bude samostatně ohřívat chladicí kapalinu podle nastavených parametrů.
- Možnost připojení dálkového ovládání teploty (pokojový regulátor).
Při analýze nedostatků obvodu s nuceným oběhem stojí za zmínku ty hlavní. Za prvé, při absenci elektřiny nebude v domě vytápění. Nedoporučuje se používat takový systém, pokud má oblast výpadky proudu. Odborníci upozorňují na další nevýhodu - vytváření hluku během provozu oběhového čerpadla. Ale to se dá vyřešit. Například instalací kotle a čerpadla v nebytové budově, kotelně, suterénu.
Při výběru moderních možností pro kotle byste měli vědět, že téměř všechny z nich jsou vybaveny zabudovaným čerpadlem. Funguje to samozřejmě ne tiše, ale ne tak hlasitě, aby to bylo považováno za problém. Například digestoř v kuchyni vydává mnohem větší hluk.
Jaký je nejlepší materiál potrubí?
Způsob instalace obvodu, ochrana proti korozi a hydraulický odpor, všechny tyto indikátory budou záviset na materiálu, ze kterého je potrubí vyrobeno. Pro topný systém můžete použít polypropylen, ocelové, kovoplastové a měděné trubky.
- Polypropylenový materiál. Polypropylenové trubky dobře odolávají vysokým teplotám, mají dlouhou životnost (více než 25 let) a jsou uvnitř hladké. Instalace vyžaduje speciální nástroje a je nákladná.
- Ocel. Navzdory skutečnosti, že takové trubky jsou poměrně odolné a mají přijatelnou cenu, jsou náchylné ke korozi a nadměrnému růstu. Instalace navíc vyžaduje svařování nebo více tvarovek.
- Kov-plast. Lehké trubky mají dokonale hladký vnitřní povrch. Díky tomu jsou bez koroze a usazenin. Ale po instalaci budete muset neustále tahat za závitové tvarovky, což je velká nevýhoda. Jejich životnost je asi 15 let a pro potrubí je to velmi krátké. Mají vysoké náklady.
- Měděné trubky. Měděné trubky mají krásný vzhled a životnost více než 100 let. Pájení se používá pro instalaci, velmi nákladné.
Chcete-li zjistit, jaký průměr potrubí vhodné pro zahřátí vašeho domova, musíte vědět, že:
- Průměr potrubí se volí podle materiálu, ze kterého jsou trubky vyrobeny, a podle provedených tepelně technických výpočtů.
- Vypočítejte potřebné množství tepla pro místnost a k výsledku přidejte 20%.
- Pomocí hodnot uvedených v tabulkách SNiP se vypočítá průřez potrubí. Pro výpočet se odečítají údaje o tepelné kapacitě a velikosti potrubí (vnitřní část).
Pokud po každém větvení namontujete přívodní potrubí o 1 velikost menší než předchozí, cirkulace tepelného výměníku bude několikrát intenzivnější. Zpětné potrubí je namontováno s prodloužením. Tím se vypočítá minimální průměr dvou trubek. Na základě získaných hodnot je pro každý úsek potrubí stanovena vlastní velikost.
Způsoby dodávky chladicí kapaliny
Topné médium může cirkulovat z kotle do topného zařízení dvěma způsoby. Skrz spodní nebo horní plnění.
- Spodní plnění. Tato metoda plnění se používá pouze pro systémy s jedním potrubím. Potrubí je položeno na úrovni podlahy, zatímco vertikální potrubí lze vynechat. Bez kruhového čerpadla je plnění dna neúčinné.
- Horní náplň. Používají se pro jednopotrubní i dvoutrubkové systémy. Vzhledem k tomu, že distribuční potrubí je instalováno pod stropem, je horká chladicí kapalina aktivně přiváděna do každého radiátoru. Dále se voda ochlazuje a jde do zpětného potrubí namontovaného podél podlahy.
Schémata zapojení obvodu
Schéma vytápění soukromého domu s plynovým kotlem
Podle způsobu připojení topných radiátorů je obvyklé rozlišovat dvě schémata pro instalaci obvodů topných systémů: jednopotrubní a dvoutrubkové.
Sestava pro montáž na vlastní trubku pro jednu trubku se vyznačuje postupným uspořádáním topných zařízení v napájecím obvodu. Po průchodu z horního bodu všemi radiátory (červená čára) se voda vrací podél zpětného potrubí (modrá čára) do kotle.
Jednopotrubní schéma gravitačního topného systému
V dvoutrubkovém systému jsou instalovány dva samostatné cirkulační okruhy. Jedním z nich proudí horká chladicí kapalina, která dodává teplo do radiátorů, a do druhého okruhu - chlazená voda se přivádí z radiátorů do kotle.
Obrázek níže ukazuje dvoutrubkový topný systém pro dvoupatrový dům. Distribuce chladicí kapaliny (červená čára) radiátory začíná od maximální výšky H, která zajišťuje požadovanou cirkulační hlavu. Chlazená chladicí kapalina (modrá čára) je shromažďována ve zpětném potrubí a posílána na vstup kotle.
Dvoutrubkové schéma gravitačního topného systému
