Vytápění s přirozenou cirkulací: schémata gravitačního topného systému dvoupodlažního a jiného soukromého domu, instalace svépomocí

Je třeba vzít v úvahu, že při teplotách nad 85 – 90°С Začne se tvořit pára a v systému se objeví vzduchové kapsy, které okamžitě zastaví cirkulaci. V ideálním případě se předpokládá, že tyto zátky jsou odstraněny v expanzní nádrži umístěné v nejvyšším bodě topného systému. V praxi ale část vzduchu zůstává, například v radiátorech. Vzduch lze samozřejmě vypouštět speciálními kohouty a ventily pro výstup vzduchu. Obecně platí, že systémy s přirozenou cirkulací zpravidla způsobují během provozu poměrně mnoho problémů, i když pro malé systémy s 3-5 radiátory jsou docela použitelné.

systémy využívající oběhová čerpadla

Systémy využívající oběhová čerpadla jsou nejběžnější topné systémy. Použití oběhových čerpadel výrazně rozšiřuje možnost použití různých schémat topných systémů: dvoutrubkové, sálavé, podlahové vytápění, použití podlahových konvektorů atd.

Schémata pro uspořádání topného systému pomocí oběhových čerpadel

Pojďme se na to blíže podívat z čeho se topný systém skládá?:

– potrubí obvykle se vyrábí pomocí trubek a tvarovek (spojovacích dílů) z různých materiálů:

Měděné trubky a měděné potrubní tvarovky

Měď je velmi dobrý materiál pro rozvody topení a teplé vody. Měděné potrubí je odolné a má velmi dlouhou životnost (více než 100 let v Anglii) se správnou instalací a provozem. Měděné trubky splňují nejvyšší sanitární a hygienické požadavky, protože. V Evropě je použití průmyslové mědi pro systémy vytápění a zásobování teplou vodou již dlouho zakázáno, proto se používají trubky a tvarovky s obsahem čisté mědi minimálně 0,996. Během provozu jsou měděné trubky uvnitř pasivovány, tzn. pokryty oxidy nerozpustnými v běžné vodě. Proces je vám známý z používání hliníkových sudů v tuzemsku.

Požadavky na správnou instalaci a provoz potrubí z měděných trubek zvážíme později, ale nyní se seznámíme s typy tvarovek pro měděné trubky.

Armatury pro pájení jsou: jednoduché a s hotovou „vestavěnou“ pájkou. V posledně jmenovaném, ve speciálním rozletu, je již přidána hotová pájka a zbývá jen spojit a zahřát spoj.

Kompresní mosazné fitinky pro měděné trubky

Svěrné šroubení je vyrobeno z mosazi a spojuje se bez použití tepla (není potřeba hořáku). Při použití svěrných šroubení je možné montovat a demontovat potrubí bez výrazných nákladů, protože těsnění vzniká díky měděnému nebo mosaznému kroužku, který lze snadno a levně vyměnit. Tak je možné například přidat do topného systému další radiátor i bez vypínání a vypouštění systému. Pro tento účel existují speciální sady zmrazovacích balíčků, které se instalují před a po instalaci přídavných odpališť na topný systém. Pomocí speciálního aerosolu se tato místa na nějakou dobu zmrazí a do částí potrubí a radiátoru lze vložit další odpaliště.

Trochu o nákladech na měděné trubky a tvarovky. Mnoho lidí se domnívá, že použití těchto materiálů je velmi drahé. Lineární metr měděné trubky je samozřejmě dražší (přeci jen je to velmi kvalitní kov) než běžný metr plastové trubky. Tento rozdíl však není vždy příliš velký ve srovnání s vysoce kvalitními kovoplastovými trubkami. A nakonec nejdůležitější je, že měděné tvarovky pro pájení jsou mnohem levnější než tvarovky plastové.

— tričko 22x15x22 mm — 28,0 rub.*

— tričko 26x26x20 mm – 342 rub.*

— přímá spojka DN 20 mm (22 mm) – 26 rub.*

— přímá spojka DN 20 mm (26 mm) – 256 rub.*

Dle mých zkušeností se v běžných jednotlivých objektech náklady na armatury pohybují přibližně od 60 – 80 % z celkových nákladů na potrubí, protože. topná zařízení jsou umístěna v malé vzdálenosti od sebe, pokud se nejedná o sklad, kde mohou být radiátory umístěny desítky metrů od sebe.

Cena 1 m měděné trubky DN 15 mm (1/2”) je 222 rublů*

Cena 1 m kovové plastové trubky DN 15 mm (1/2”) je 150 rublů*.

* Ceny z internetu pro rok 2014.

Dále je nutné počítat s tím, že tam, kde je nutné zajistit spolehlivé spoje pro zajištění běžné údržby: veškerá zařízení v kotelně, ventilační komory, potrubí čerpadel a filtrů atd., je nejlépe tyto jednotky montovat na měď trubky a svěrné tvarovky. Takové sestavy poskytují spolehlivost a schopnost demontovat zařízení. A samozřejmě není v žádném případě přijatelné montovat takové spoje natrvalo, k čemuž podle našich zkušeností často dochází na výjezdech, kdy je potřeba eliminovat havarijní stavy v důsledku montáže „řemeslníky“. Bohužel se často setkáváme s tím, že instalace inženýrských systémů v domech se ujmou lidé, kteří ve skutečnosti nemají k profesionálům daleko.

Příklad montáže topných systémů na měděné trubky

Zmínili jsme, že měděné trubky při správné instalaci vydrží dlouho. Podívejme se na některé faktory ovlivňující jejich životnost.

Při použití měděných trubek a tvarovek Potřebuji vědětŽe в tyto systémy by neměly používat hliníkové radiátory a další prvky vyrobené z tohoto materiálu, protože při této aplikaci dochází ke galvanickému páru a jeden prvek se přenáší na druhý. V důsledku toho jsme zrychlili opotřebení měděných trubek a netěsnosti v topném systému. Mluví se o tom, že spojení může být provedeno prostřednictvím mosazných armatur, „ve prospěch chudých“, protože. prostřednictvím elektrolytu (v našem případě vody) stále probíhá galvanický proces. U měděných trubek je nutné použít ocelové nebo litinové radiátory, zejména proto, že nejsou horší a zpravidla levnější.

Použití měděných trubek jako zemnícího vodiče je přísně zakázáno. To platí obecně pro všechna potrubí (měděné, ocelové, nerezové trubky, hliník atd.), ale existují případy, kdy je počítač, pokladna nebo něco jiného připojeno kabeláží k potrubí. Kromě životnosti potrubí je to extrémně nebezpečné z bezpečnostního hlediska, například při mytí v koupelně nebo z baterie v umyvadle můžete dostat elektrický šok.

V moderních domácnostech téměř všechna domácí zařízení vyžadují zemnící smyčku, včetně kotle. Proudy v řídicích systémech takových zařízení se často měří v miliampérech, například řídicí a zapalovací elektrody. Instalace zemní smyčky je levné, ale extrémně nezbytné bezpečnostní opatření pro celý dům. K požárům v důsledku zkratu často dochází právě kvůli jeho absenci.

Při použití dálkových měděných potrubí musí být hlavní přívodní a vratné potrubí velkých průměrů (1” a více) uzemněno k zemní smyčce, aby se zabránilo vzniku elektrokoroze. Musíte pochopit, že v betonových konstrukcích používajících kovové sítě a mřížky se často vyskytují bludné proudy. Takové uzemnění se provádí „levně a vesele“ pomocí svorek a vodičů na vzdálenost 2,5 – 3 m a pouze v počáteční části hlavního vedení. Ve skutečnosti to mohou být 2 – 4 svorky např. v suterénu nebo přízemí, tzn. ve stejném místě, kde prochází zemní smyčka. Toto opatření stojí haléře, ale výrazně zvyšuje bezpečnost a životnost.

Autor článku: Mekhanikov A.V.

Odeslat emailem. pošta: [email protected] požádat o návrh a instalaci inženýrských systémů a získat kvalifikované poradenství.

V chladné zemi, jako je Rusko, se bydlení nestaví bez vytápění. U malých jednopodlažních budov, zejména v letních chatách, kde je cena elektřiny výrazně vyšší než v případě bydlení ve městě, stejně jako ve venkovských oblastech, se za optimální možnost dodávky tepla považuje instalace systému s gravitační (přirozenou) cirkulací.

Vlastnosti a princip fungování

Přirozená cirkulace má oproti nucené cirkulaci tak důležitou výhodu, jako je energetická nezávislost. Kromě toho je mnohem jednodušší instalovat, je k dispozici pro nezávislé výpočty a implementaci, je mnohem levnější a jednopodlažní budovy, pro které je určen, umožňují použití nejekonomičtějších schémat.

Konvekční systém nevyžaduje elektrické vybavení, které je nutné pro vytápění na radiátorovém principu s cirkulačním pohybem chladiva. Pokud jde o vytápění jednopodlažních budov, gravitační systém má oproti nucenému systému mnoho výhod:

• energetická nezávislost;
• snadná instalace a schopnost to udělat sami;
• téměř 100% absence nutnosti oprav a nákladné údržby.

Princip činnosti konvekčního systému je založen na zákonech fyziky, hydrauliky a termodynamiky. Pohyb kapaliny potrubím nastává v důsledku teplotního rozdílu mezi výstupem nosiče z kotle a vstupem. Horká kapalina má nižší hustotu, proto je lehčí než studená kapalina. Ten jej snadno vytlačí z obsazeného objemu, takže během provozu generátoru tepla dochází k neustálému pohybu chladicí kapaliny gravitací.

Další výhodou možnosti gravitačního napájení je minimální tlak. Zpravidla ne více než 1 atm na 10 metrů vodního sloupce. To znamená, že na žádné spojovací uzly není prakticky žádný tlak.

Mohou sloužit mnohem déle, jedinou důležitou věcí je přítomnost expanzní nádrže, která při zahřívání uvolňuje „přebytečnou“ kapalinu v potrubí.

Vytápění soukromého domu s přirozenou cirkulací vody může interagovat:

• s nepřímým ohřívačem vody, což znamená instalaci vodní nádrže pod expandér a její přirozené vytápění bez použití elektřiny;

• u systému „Teplá podlaha“, kdy je oběhové čerpadlo připojeno k okruhu uloženému v betonové mazanině, při nedostatku energie pokračuje vytápění interiéru pomocí nástěnných radiátorů.

Topný systém pro jednopatrový nebo dvoupatrový dům může být sestaven z polypropylenových, kovoplastových a kovových trubek a může být jednoduchý nebo kombinovaný, například nástěnné radiátory plus uspořádání „Teplá podlaha“. Doporučený průměr potrubí je 30-40 mm, veškerá elektroinstalace se provádí s mírným sklonem.

Schémata

Instalace topného okruhu s přirozenou cirkulací v soukromém domě se provádí v souladu se zvoleným systémem, který zase závisí na vlastnostech budovy. Nejběžnější schémata jsou uvedena níže.

Gravitační proudění

Obvody tohoto typu mohou být otevřené nebo uzavřené, což znamená použití expandéru otevřeného nebo uzavřeného (membránového) typu. Podle typu připojení konvektoru – jednotrubkové a dvoutrubkové. Pro správnou volbu byste měli použít výsledky hydraulických výpočtů s ohledem na technické vlastnosti kotle, průřez potrubí a požadovanou potřebu tepla.

Pokud nemáte žádné zkušenosti, je lepší svěřit takové výpočty odborníkům, i když jako pomocné nástroje můžete použít určité tabulky a vzorce.

Zavřeno

Tento typ systému je účinný pro jedno a dvoupodlažní obytné budovy. Zvláštností okruhu je, že je vybaven utěsněnou expanzní nádrží, vnitřně rozdělenou na dva oddíly pokryté elastickou membránou. Jedna část je naplněna inertním plynem, druhá zůstává volná pro proudění přebytečné chladicí kapaliny, která se při zahřívání rozpíná. Membrána se smrští a zhutní plyn; když se chladicí kapalina ochladí, stejný plyn ji tlačí zpět do potrubí.

Tento typ expandéru se nejčastěji používá v systémech cirkulačního typu, ale je považován za nerentabilní pro gravitační typ.

otevřeno

Princip činnosti tohoto typu ohřevu se neliší od výše popsaného, ​​s výjimkou rozdílu v expandérech a skutečnosti, že v otevřeném systému přichází chladicí kapalina do kontaktu s kyslíkem přes otevřený otvor v expandéru. Přebytečná horká kapalina je také vytlačována do nádrže, kde zůstává, dokud nevychladne. Takové expanzní ventily se instalují v nejvyšším bodě topného okruhu, často v půdním prostoru, vybaveném nouzovým přepadem, například hadicí vedoucí ven nebo do kanalizace.

Jednou ze zjevných nevýhod otevřené expanzní nádoby je kontakt chladicí kapaliny s kyslíkem (přirozeným okysličovadlem), který způsobuje korozní procesy a tvorbu vzduchových zámků. Aby se tomu zabránilo, jsou radiátory namontovány se sotva znatelným sklonem a v horní části jsou instalovány Mayevského kohoutky, které fungují jako větrací otvory. To vyžaduje pravidelnou kontrolu hladiny kapaliny v nádrži, protože se neustále odpařuje.

Obrysy

Jednotrubkový typ dnes není příliš oblíbený kvůli nízké účinnosti. Je prakticky nemožné jej použít, až na výjimky – pro vytápění 2-3 patrové budovy. To je skvělá volba pro malý dům, protože je nákladově efektivní. Zóna „zrychlení“ směřuje chladicí kapalinu směrem nahoru, poté potrubím do radiátorů, kde se vrací zpět, a tak dále, dokud nedosáhne. Výsledkem je, že čím dále je kapalina od kotle, tím je chladnější. Při velkých prostorových objemech systém prostě není schopen ohřát všechen vzduch.

Dvoutrubkový okruh je založen na přímém přívodu horkého chladiva do potrubí a zpětném přívodu již vychlazeného chladiva do kotle, přičemž každý průtok má samostatné potrubí a vlastní odbočku. Výhodou 2-okruhového vytápění je rovnoměrné vytápění všech konvektorů, rovnoměrnější rozložení tepla v prostoru. V takovém systému je možné použít potrubí menšího průřezu, regulovat v nich teplotu, není nutné striktně dodržovat povinný sklon – malé odchylky jsou přípustné.

Toto je přesný systém používaný pro vytápění 2patrových domů.

Způsob platby

Po výběru typu topného systému budou muset budoucí majitelé provést určité výpočty, jinak není zaručeno, že finanční prostředky nebudou promarněny a práce nebude marná. Jednoduchost obvodu s přirozenou cirkulací přitom neovlivňuje složitost výpočtů; jsou naopak mnohem složitější než u oběhové odrůdy.

Kvůli nedostatku tlaku v systému je třeba vzít v úvahu počet kolen, zatáček a úhly sklonu. Špatné výpočty mohou narušit přirozený pohyb chladicí kapaliny, což je v tomto případě nesmírně důležité.

Údaje pro provádění výpočtů:

• minimální možný úhel sklonu;
• materiál potrubí;
• průměr sekce;
• způsob dodávky chladicí kapaliny a její typ: voda, nemrznoucí kapalina, propylenglykol atd.

Doporučený sklon potrubí musí odpovídat stavebním předpisům vyvinutým speciálně pro jednotlivé typy otopných soustav včetně gravitačních systémů – SNiP 41-01-2003. Materiál, ze kterého jsou trubky vyrobeny, má významný vliv na konečný výsledek:

• měď;
• ocel;
• polypropylen;
• kov-plast.

Pro zjištění potřebného průřezu potrubí budete muset spočítat potřebu tepla vytápěných místností a výsledek zvýšit o 20 %. Minimální hodnota pro ocelové provedení je 50 mm.

Typ přívodu chladicí kapaliny:

• nižší — při montáži systému se nepoužívají vertikální stoupačky, veškerá komunikace je položena podél povrchu podlahy, metoda je vhodná pro jednotrubkový okruh a vyžaduje tandem s oběhovým čerpadlem;
• horní — tento typ přívodu se používá pro dvouokruhové vytápění, s přívodem umístěným na horní úrovni a zpětným tokem na spodní úrovni.

Horní podávání je stejně účinné u jednotrubkového systému jako u dvoutrubkového systému.

Výběr chladicí kapaliny

Pokud ve velkých výrobních zařízeních může být nosičem tepla plynné médium, například horká pára, pak v bytových podmínkách používají kohoutkovou nebo destilovanou vodu, různé nemrznoucí směsi: etylenglykol, propylenglykol, glycerin, bischofit. Vzhledem k tomu, že nalít destilát do systému je dost drahé a vyrobit si ho svépomocí doma a v takovém množství je problematické, obyčejná voda se většinou usadí, poté se opatrně vypustí, aby nezůstaly usazeniny, nalije se do systému a dolije se destilátem nebo nemrznoucí kapalinou.

obecně, Pro gravitační systém je voda optimálním řešením díky své nižší hustotě a vyššímu přenosu tepla ve srovnání s nemrznoucí kapalinou, zejména proto, že je potřeba zabránit zamrznutí kapaliny v potrubí a jeho prasknutí. Pokud se však jedná o obytný a pravidelně vytápěný dům, pak nemá smysl přeplácet nemrznoucí kapalinu, protože z hlediska objemu pro systém se to ukazuje jako poměrně drahé.

Montážní technika

Před instalací kotle a montáží celého systému byste si měli udělat, když už ne odborný projekt, tak alespoň schéma, kde očíslujete a označíte všechny jednotky, upevňovací body a radiátory. Instalace jakéhokoli kotle musí být provedena v souladu se stavebními předpisy:

• nástěnná – alespoň 50 cm od stropu, 30 cm od podlahy a alespoň 1 m od překážek před předním panelem;

• podlaha – od 70 cm k bočním stěnám a ne méně než 1 m od stěny nebo okna k přednímu panelu.

Plynové kotle se instalují až po odsouhlasení projektu s dodavatelem paliva a pouze samotnou organizací.

U parapetních kotlů s koaxiálním komínem je otvor pro komín vytvořen předem v souladu s pokyny, přičemž je třeba věnovat zvláštní pozornost úhlu sklonu (2-3 stupně) směrem ven, aby se vypustily kapky kondenzátu. Kotle na tuhá paliva jsou napojeny na svislý komín, který jde na střechu a je znatelně vyšší než hřeben. Není dovoleno instalovat kotle na dřevěné podlahy nebo stěny z jiných hořlavých materiálů.

Pod stojacím generátorem tepla musí být betonová deska o tloušťce minimálně 10 cm, vyčnívající minimálně 10 cm na každou stranu. Elektrický generátor tepla může být instalován bez schválení regulačními orgány, ale musí to být provedeno v souladu s určitými doporučeními:

• Nedoporučuje se instalovat kotel v místnostech s vysokou vlhkostí (koupelna, sauna atd.);
• připojení se provádí pouze přes RCD (zařízení na zbytkový proud), jinak v případě vyšší moci mohou být radiátory připojené k jedné síti pod napětím;
• pod elektrokotlem je také vyžadován ohnivzdorný a dielektrický substrát;
• Při instalaci byste měli pečlivě dodržovat všechna doporučení výrobce, používat pouze odpovídající kabeláž – podrobné údaje najdete ve speciálních tabulkách a průřez by měl být po celé délce kabeláže stejný;
• všechny jednotky zapojené do systému musí odpovídat výkonu jednotky;
• Při výběru mezi jednofázovými a třífázovými sítěmi se upřednostňuje druhá, čímž se snižuje zatížení domácí elektroinstalace.

Při instalaci generátoru tepla se nesmí zapomenout na bezpečnostní skupinu, s jejíž pomocí lze určit stav kotle a systému, snížit havarijní rizika – manometry, odvzdušňovače, parní pojistné ventily a přetlakové ventily při varu chladicí kapaliny. Tuto skupinu bychom neměli opomíjet ani v případě kotlů s tepelnými čidly, protože ty se v nouzi nutně nedostanou do rizikové zóny a prostě nebudou fungovat.

Kotle navíc potřebují bahenní filtry, které zajistí, že výměník tepla bude chráněn před prachem, třískami a nečistotami, zejména při použití použitých radiátorů. Nové produkty mohou způsobit neméně poškození jednotky.

Pro vlastní instalaci systému je nejjednodušší použít vlnité nerezové trubky, které jsou vysoce odolné vůči korozi a snadno se spojují. K tomuto účelu se používají armatury. Vyztužený polypropylen lze snadno sestavit do jediného systému pomocí speciální žehličky a řezačky trubek. Bohužel polypropylenová verze je zcela nevhodná pro systémy s vysokým tlakem.

Při instalaci do radiátorového systému se používají Mayevského kohoutky, spojky a zátky.

Konvektory se montují na stěny nebo instalují na podlahu (druhá možnost je nejméně oblíbená a téměř se s ní nesetkáte). Všechny by neměly těsně přiléhat ke stěnám, aby umožňovaly volný průchod vzduchu.