Dvoutrubkový a jednotrubkový otopný systém s nuceným oběhem | Tipy od BroilClub

Nejrozšířenějším typem vytápění je u nás plyn. Jeho vybavení využívá kotel (generátor tepla) s hořákem, který ohřívá vodu (tepelný nosič) v systému. Voda se poté dostává do radiátorů, odevzdává energii do vytápěné místnosti, načež se v chlazené formě vrací zpět do kotle.

Pro zajištění pohybu kapaliny přes hlavní potrubí od zdroje tepla ke spotřebitelům je vybaven topný systém s nuceným oběhem. Jeho hlavním rozdílem od přirozené cirkulace je přítomnost vodního čerpadla, které je pravidelně připojeno k přepravě chladicí kapaliny potrubím.

Efektivita instalace

Za hlavní nevýhodu systémů přirozené cirkulace je považován relativně nízký tlak v potrubí. Tento stav zajišťuje vysoký stupeň setrvačnosti, takže vytápění místností dále v tepelném řetězci trvá déle. Situaci lze napravit instalací oběhového čerpadla do hlavního potrubí. Zajišťuje rychlý průchod ohřáté chladicí kapaliny i do nejvzdálenějších oblastí.

Účinnost vytápěcího systému s nuceným oběhem bude možné zvýšit, pokud se vezmou v úvahu aktuální parametry:

• průměr hlavních trubek;
• výstupní výkon kotle;
• počet sekcí radiátoru pro každou místnost;
• rychlost pohybu kapaliny zajišťovaná oběhovým čerpadlem.

Například pro výpočet výkonu kotle budete muset sečíst výkon každého radiátoru nebo jeho částí. Pokud je v systému 6 otopných těles po 3 kW, pak bude potřeba kotel s výkonovými parametry 18 kW (6×3=18).

U otopných soustav s nuceným oběhem lze zvolit průměr potrubí o něco menší než u samotížných systémů. Tím se teplo rovnoměrněji rozdělí mezi radiátory a nebude potřeba přidávat sekce do vzdálených místností.

Sníží se také spotřeba paliva v těchto systémech, což bude mít pozitivní dopad na energetickou účinnost a sníží výši účtů za energie.

Je nutné vzít v úvahu, že pohyb chladicí kapaliny v systémech s nuceným oběhem probíhá v jasně definovaném směru, čímž se snižují tepelné ztráty. Když se vám podaří správně regulovat pohyb chladicí kapaliny za jednotku času, budete moci převzít kontrolu nad objemem tepla generovaného systémem.

Výhody a nevýhody podvodu

Tento systém má řadu pozitivních vlastností:

• u jednotrubkového nebo dvoutrubkového topného systému s nuceným oběhem není rozdíl v průměru použitých hlavních vedení;
• použití potrubí s menším průměrem během instalace ušetří peníze;
• vzhledem k tomu, že v jednotkách není výrazný teplotní rozdíl, zvyšuje se životnost všech prvků;
• Na rozdíl od přirozené cirkulace bude možné regulovat teplotní režim pro každou místnost zvlášť.

Je také nutné vzít v úvahu nevýhody:

• provoz čerpadla způsobuje v provozním režimu určitý hluk;
• protože fungování čerpadla závisí na dostupnosti elektřiny, tento aspekt činí systém zranitelným;
• Porucha vodního čerpadla vede k poruše celého systému.

Populární schémata zapojení

Kromě toho, že existují otevřené a uzavřené topné systémy s nuceným oběhem, lze je rozlišit podle počtu hlavních potrubí:

• jednotrubková schémata;
• dvoutrubková schémata.

Rozdíly spočívají v množství použitého materiálu a také v použitých T-kusech, kohoutech, ventilech atd.

Jednotrubková schémata

Tato možnost má dvě varianty: horizontální a vertikální schéma. V prvním případě je vhodné jej použít pro jednopodlažní budovy. Sekce radiátorů jsou uspořádány v sérii. Ve skutečnosti chladicí kapalina, která prochází celou dutinou prvního chladiče, vstupuje do druhého, prochází jím atd., aniž by na své cestě vynechala jediný blok.

Schéma topného systému s přirozenou cirkulací

Některé okruhy obsahují bypassy, ​​které pomáhají regulovat tok chladicí kapaliny do radiátorů. Je jimi umožněn částečný průtok, čímž se minimalizuje jeho průchod radiátorem.

V tomto případě bude čerpadlo velmi důležité, protože umožní rovnoměrné rozložení tepla v potrubí a sníží ztráty způsobené rychlostí pohybu.

Nejtypičtějším příkladem jednotrubkového systému je „Leningradka“, jejíž princip spočívá právě v sekvenčním pohybu chladicí kapaliny podél hlavního potrubí.

Obrovskou nevýhodou takového systému je nerovnoměrná teplota v místnostech – nejblíže kotli je vždy horko, nejvzdálenější vždy studená. Je vhodné instalovat Leningradku pouze v případě malého 1- nebo 2pokojového domu.

Vertikální jednotrubkový topný systém s nuceným oběhem zajišťuje, že chladicí kapalina stoupá podél stoupačky do maximálního bodu, ze kterého je zajištěna redistribuce podél sestupu ke spotřebičům tepla (radiátorům). Vývody radiátorů jsou vyrobeny pro každé patro. Na těchto úrovních se již používá horizontální vedení.

S tímto článkem si přečtěte: Leningradka – topný systém soukromého domu

Dvoutrubková schémata

Tento typ se také vyznačuje použitím vertikálního a horizontálního vedení. Ten je rozdělen do následujících odrůd:

• míjení;
• slepá ulička;
• kolektor

První z nich se vyznačuje přítomností identických obrysů, což vám umožňuje snadno regulovat proces. Nevýhodou je výrazné navýšení délky dálnice.

Druhá možnost je nejjednodušší, ale je obtížné regulovat teplotu. Každý radiátor má svůj vlastní okruh, takže pro nejvzdálenější spotřebitele je potřeba nejdelší potrubí.

V kolektorovém systému se pro každý radiátor používá samostatné potrubí s chladicí kapalinou. Tím je zajištěna maximální rovnoměrnost distribuce tepelné energie. Nevýhodou je složitost instalace a značné množství materiálů.

Povinným prvkem systému je expanzní nádoba (membránová expanzní nádoba) určená ke kompenzaci tlaku. Objem horké vody je o 3-5% větší než objem studené vody. To nestačí k prasknutí potrubí nebo radiátoru, ale také to výrazně znemožní pohyb systémem. Expanzní ventil je navržen tak, aby kompenzoval tlak v potrubí.

Přečtěte si také s tímto článkem: Jaký tlak by měl být v expanzní nádobě

Výběr správného čerpadla

Hlavní vlastnosti oběhového čerpadla v systému nuceného vytápění jsou následující faktory:

• spolehlivost provozu;
• snadná údržba;
• maximální energetická účinnost.

Samostatně stojí za zmínku autonomie, kdy čerpadlo může pracovat bez elektřiny. Nejfunkčnější by v tomto ohledu bylo 12voltové oběhové čerpadlo s baterií.

Pro každý dům je podle výpočtů vybráno zařízení s požadovaným výkonem a tlakem:

• do 240 m3 – tlak 0,4 atm, výkon 3,5 m3/hod;
• do 340 m3 – tlak 0,6 atm, výkon 4,6 m3/hod;
• do 740 m3 – tlak 0,8 atm, výkon 10,5 m3/hod.

Kromě fyzikálních parametrů čerpadla je třeba vzít v úvahu obecné charakteristiky systému. V úvahu se berou následující kritéria:

• materiál, ze kterého jsou vyrobena hlavní potrubí;
• průměr dálnic;
• celková délka systému;
• celkový počet radiátorů;
• druh paliva používaného k vytápění kotle.

Po instalaci systému je nutné zabránit vnikání vzduchu.

U uzavřených systémů se provádí tlakové zkoušky a k odstranění vzduchu z otevřených systémů se používají kohouty Mayevsky. To platí zejména pro vlastníky bytů ve vícebytových domech vytápěných centrálním topným systémem.

Během období bez topení se vzduch z chladicí kapaliny postupně hromadí v horní části radiátorů. A pokud je v tomto případě otázka katalyzující koroze sekundární, pak jsou problémy s pohybem chladicí kapaliny zřejmé. Když je topný systém zapnutý, vzduchové kapsy ucpávají průchody a brání horké vodě procházet systémem. Abyste se zbavili takových zátek, stačí uvolnit vzduch pomocí Mayevského ventilu v horním bodě stoupačky. Ve vícepodlažních budovách se zpravidla vytápí shora, takže je třeba odstranit vzduchové zámky v nejvyšším patře.

VIDEO: Systém vytápění s přirozeným/nuceným oběhem

Hovoříme o základním principu fungování vodního ohřevu a rozebíráme jeho základní schémata. Poskytujeme užitečné tipy pro výběr vhodného schématu vytápění.

Při výstavbě nebo generální opravě soukromého domu vyvstává otázka výběru uspořádání topného systému. Zda budou pokoje teplé a pohodlné, závisí na tom, jak je to správné. Chyba bude drahá. Proto pochopíme princip fungování domácího vytápění a základní schémata vytápění domu.

Základní schémata vytápění

Základní princip fungování topného systému

Nejprve musíte pochopit, jak funguje topný systém. Jedná se o uzavřený okruh několika zařízení, která jsou vzájemně propojena potrubím. Koluje jimi ohřátá kapalina, která se ohřeje ve výměníku ohřívače, poté se přesune do radiátorů, tam odevzdá teplo a vrátí se zpět do výměníku.

Povinným prvkem je zdroj tepla, ve kterém se ohřívá chladicí kapalina. Jedná se o jakýkoli typ kotle. Nezáleží na tom, zda je ve schématu vytápění domu zahrnut elektrokotel nebo kotel na tuhá paliva, jeho základní principy se nemění. Mezi povinné prvky patří potrubí, expanzní nádrž, baterie nebo zařízení s podobným účinkem. Většina systémů obsahuje také oběhové čerpadlo a může být i kolektor. Kombinací těchto prvků vznikají obvody s různými charakteristikami. Pojďme se na ně podívat podrobněji.

Základní schémata připojení vytápění v soukromém domě

Gravitační systém

Druhé jméno – „s přirozenou cirkulací“ – vysvětluje princip jeho fungování. Chladicí kapalina v okruhu se pohybuje bez použití jakýchkoli dalších sil. Využívají k tomu princip expanze zahřátého tělesa. Kapalina se zahřívá a stoupá k nejvyššímu bodu distribuce. Odtud vstupuje do potrubí uloženého ve sklonu 3 až 5˚. Pod tíhou jeho hmotnosti stéká chladicí kapalina dolů a rozvádí se po chladičích. Zde vydává teplo, ochlazuje a stává se hustším. Ochlazená kapalina se shromažďuje ve vratném potrubí a vrací se do kotle, kde se proces opakuje.

Pros

• Není použito žádné další vybavení, což snižuje náklady.
• Snadná instalace a oprava.
• Tichá práce.
• Úplná energetická nezávislost.

Zápory

• Omezení délky obrysu. Aby fungoval efektivně, neměl by být delší než 30 m. Není tedy vhodný pro velké domy.
• Je obtížné regulovat stupeň ohřevu. I při instalaci dalších zařízení je nevyhnutelná chyba v rozmezí 4-5˚С.
• Různé zahřívání baterií. Čím dále budete od zdroje tepla, tím nižší bude teplota.
• Nutnost použití potrubí s větším průměrem, což snižuje tlak v systému.

Níže uvedený obrázek ukazuje schéma vytápění pro jednopatrový dům s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny.

S nuceným oběhem

Na rozdíl od gravitace obsahuje oběhové čerpadlo, v některých případech mohou být dvě nebo více. Tlakové zařízení násilně čerpá chladicí kapalinu a nutí ji pohybovat se po okruhu. Rychlost pohybu lze upravit.

Pros

• Bez omezení délky obrysu. Vhodné pro schéma vytápění dvoupodlažního domu.
• Pro instalaci jsou vybrány trubky menšího průměru.
• Teplota chladicí kapaliny může být nižší než při gravitačním toku. V tomto případě se charakteristiky přenosu tepla nemění.
• Možnost nastavení teploty zóny.
• Rovnoměrné vytápění všech radiátorů bez ohledu na jejich vzdálenost od zdroje tepla.
• Potrubí je položeno bez sklonu, je možné zvýšit počet ohybů, závitů atd.

Zápory

• Energetická závislost. Když dojde k výpadku proudu, čerpadlo přestane fungovat.
• Hluk při provozu čerpacího zařízení. Opraveno instalací dodatečné zvukové izolace.

Obrázek ukazuje schéma vytápění pro soukromý dům s čerpadlem.

Horizontální rozvody

Používají se k dodávání chladicí kapaliny do radiátorů a mohou být instalovány v jednopatrových a dvoupodlažních soukromých domech. Schéma předpokládá přítomnost dvou stoupaček. Jedním z nich je vstup, kterým proudí ohřátá kapalina, druhým je výstup, kudy jde ochlazená chladicí kapalina. Od nich vybíhají odbočné trubky v horizontálním směru k radiátorům. Mohou být umístěny různými způsoby, například skryté v podlaze nebo stěnách, pak bude vidět pouze baterie. Systém může být jedno- nebo dvoutrubkový.

Pros

• Vhodné pro jakékoli, dokonce i nejsložitější uspořádání, protože mezi zařízeními zahrnutými v kabeláži neexistuje pevné spojení.
• Možnost odpojení jednotlivých radiátorů nebo místností pro demontáž nebo opravu.
• Neexistují žádná přísná pravidla pro umístění topných zařízení: mohou být instalovány v různých vzdálenostech, v libovolném pořadí, v různém počtu v místnosti.
• Možnost slepého nebo paralelního připojení radiátorů.
• Možnost instalace řídicích a monitorovacích zařízení dodávky tepla.

Zápory

• Je nutný nucený oběh. Bez toho bude systém fungovat pouze v jednopatrové budově s malou plochou.
• Citlivost na vzduch. Pro zmírnění tohoto problému je nutné nainstalovat automatické odvzdušňovací ventily.

Obrázek schematicky znázorňuje vodorovné zapojení.

Vertikální vedení

Druhá možná varianta přívodu chladicí kapaliny do baterií. Vertikální princip je implementován pro budovy s několika podlažími, počínaje dvoupodlažními budovami. Schéma vytápění pro dům s plynovým, elektrickým kotlem nebo kotlem na tuhá paliva s vertikálním vedením předpokládá přítomnost společné stoupačky. Z něj vybíhají v různých podlažích horizontální vývody, ke kterým jsou připojeny baterie.

Princip fungování je tento. Ohřátá chladicí kapalina je přiváděna nahoru přes stoupačku, kde je distribuována do několika větví a přiváděna shora dolů do radiátorů. Důležité. Musí být instalovány přesně pod sebou. Ochlazená chladicí kapalina se shromažďuje v potrubí umístěném v suterénu nebo ve spodním patře. Odtud to jde do kotle. V horním bodě je zapotřebí sběrač vzduchu pro odvod nahromaděného vzduchu. Elektroinstalace funguje s jedno- a dvoutrubkovými systémy.

Pros

• Dokáže efektivně pracovat s přirozenou cirkulací kapaliny a je pak zcela energeticky nezávislý.
• Ztráta tepla při pohybu tekutiny po okruhu je minimální.
• Nízké riziko větrání.

Zápory

• Pevná polohová vazba baterií na různých podlažích.
• Nutnost odstavení celého systému při demontáži nebo opravě jednotlivých radiátorů.
• Ve spodním patře je teplota chladicí kapaliny o něco nižší. Pro kompenzaci jsou zde instalovány baterie s velkým počtem sekcí.

Na obrázku je vertikální zapojení.

Schéma jednotrubkového vytápění z kotle v soukromém domě

Přívod ohřáté chladicí kapaliny do chladiče a odstranění ochlazené chladicí kapaliny z něj může být provedeno jednou nebo dvěma trubkami. Podívejme se na první možnost. V tomto případě jsou baterie zapojeny sériově do jedné trubky. Kapalina prochází chladičem a jde do dalšího. Z posledně jmenovaného se přivádí do kotle. Neexistuje samostatný výstup pro chlazenou chladicí kapalinu. Jednotrubkový topný okruh domu se snadno sestavuje vlastníma rukama, je považován za jeden z nejjednodušších.

Pros

• Minimální počet prvků systému, což snižuje jeho cenu.
• Minimalizujte riziko netěsností a prasknutí.
• Instalace je jednoduchá a rychlá.

Zápory

• Tepelné ztráty v každém z radiátorů. Navíc čím více jich bude, tím chladnější bude poslední zařízení v řetězci. Proto by měl mít největší počet sekcí.
• Neschopnost regulovat stupeň ohřevu jedné baterie. Všechny spolu úzce souvisí.
• Aby měl systém provozní tlak, je vhodné nainstalovat čerpadlo.
• Omezení počtu topných zařízení v jednom okruhu.

Nevýhody lze částečně kompenzovat zařazením přídavných prvků do okruhu: regulátory radiátorů, termostatické ventily, vyvažovací ventily atd. Na obrázku je schematicky znázorněno jednotrubkové zapojení.

Dvojrubkový systém

V tomto případě se k baterii blíží dvě trubky. Jeden po druhém se přivádí ohřátá kapalina, druhý odebírá ochlazenou kapalinu. Topná zařízení jsou zapojena paralelně.

Pros

• Všechny radiátory jsou zásobovány chladicí kapalinou o stejné teplotě.
• Počet baterií v jednom okruhu je omezen pouze objemem průchodnosti potrubí.
• V případě potřeby můžete topná zařízení vypnout, to neovlivní vytápění ostatních.
• K jednotlivým radiátorům nebo místnostem je možné připojit monitorovací nebo regulační zařízení.

Zápory

• Je vyžadován dvojnásobný (ve srovnání s jednotrubkovou elektroinstalací) počet trubek a dalších prvků. To zvyšuje náklady na projekt.
• Složitá instalace.
• Velké množství trubek je obtížnější zamaskovat a zapadnout do interiéru místnosti.

Obrázek ukazuje schéma dvoutrubkového topného systému v domě.

Systémy s rozdělovačem

Kolektor můžete zařadit do okruhu vytápění vašeho domu s jakýmkoli kotlem. Jedná se o distribuční zařízení, které má dva hřebenové prvky. Každá z nich se skládá z několika trubek, díky čemuž vypadají jako hřeben. Jeden hřeben je podavač. Prostřednictvím něj vstupuje ohřátá chladicí kapalina do radiátorů. Druhý je zpětný, „sbírá“ ochlazenou kapalinu a směřuje ji do kotle. Podívejme se na nejběžnější schémata s kolektorem.

Zapojení paprsku

Zahrnuje rozdělovač-rozdělovač, ze kterého jsou ke každému radiátoru posílány dvě trubky: přívod a zpátečka. Baterie jsou zapojeny paralelně. Elektroinstalace se používá pouze v systému nuceného vytápění. Přirozená cirkulace nebude mít dostatečný provozní tlak.

Pros

• Rovnoměrné rozložení chladicí kapaliny. Teplotní rozdíl mezi bateriemi je minimální.
• Výkon každého zařízení je snadno nastavitelný.
• Možnost vypnutí jednotlivých radiátorů.
• Zjednodušení výpočtu parametrů otopné soustavy.
• Kontrola přívodu chladicí kapaliny a její teploty. Ovládání se provádí z jednoho místa – přes kolektor. Pro pohodlí je umístěn ve speciální skříni.

Zápory

• Značná délka potrubí, která zvyšuje náklady na instalaci a materiály.
• Složitá instalace.
• Při připojení topných radiátorů v domě pomocí radiálního schématu jsou trubky obvykle skryté v potěru. Poté je velmi obtížné změnit geometrii systému.

Na obrázku je schematicky znázorněno rozložení nosníku.

Schéma s vyhřívanou podlahou

Schéma vytápění domu s teplými podlahami je žádané a oblíbené. Pro malé místnosti stačí jedna trubka, která je položena hadem ve vlhkém potěru. Ve středně velkých, a zejména velkých místnostech, to však nelze. V dlouhém potrubí dochází ke zvýšenému tlaku, což výrazně zvyšuje riziko prasknutí. Kromě toho se chladicí kapalina pohybující se podél dlouhého potrubí ochladí dříve, než stihne projít celým potrubím. Proto používají elektroinstalaci s kolektorem.

Pro teplé oblasti stačí vytápění pouze podlahovým vytápěním, pro chladné oblasti to nestačí. Poté se sestaví dva topné okruhy. První zahrnuje radiátory, druhý je připojen k vyhřívané podlaze přes rozdělovač-rozdělovač. Důležitý bod. Ve schématu dvouokruhového vytápění pro dům s vyhřívanými podlahami musí být instalována směšovací jednotka. Montuje se za kolektor. Jednotka je určena ke snížení teploty kapaliny proudící do trubek podlahového topení. To je nutné, protože normální teplota pro radiátory je 70-80˚C, ale pro podlahové vytápění je to příliš mnoho. Zde je norma 40˚C, jinak dojde k deformaci konečné podlahové krytiny.

Na obrázku je schematicky znázorněno dvouokruhové vytápění s topnou podlahou připojenou přes rozdělovač a směšovací jednotku.