Druhy struktur
Topný okruh - prvky používané jako topný systém přenosem tepelné energie do vzduchu. Nejoblíbenějšími systémy jsou ty, které používají kotle jako zdroj tepla, kotle s připojením na přívod vody. Kapalina, procházející topnými články, dosáhne nastavené teploty a míří do topného okruhu.
Pohyb chladicí kapaliny je zajištěn dvěma způsoby:
- přírodní;
- vynucený.
Nucená cirkulace potrubím
Systémy s přirozeným pohybem chladicí kapaliny jsou jednoduché a spolehlivé. Účinnost závisí na správné struktuře topného okruhu. V druhém případě je zavedeno čerpadlo vytvářející tlak. Chladicí kapalina se pohybuje potrubím.
Zdroje tepla pro ohřev kapaliny - kotel, kotelní zařízení. Mechanismus práce je založen na přeměně jednoho druhu energie na teplo. V závislosti na surovinách, zdroji tepla, kotle pracují na plyn, tuhá paliva, elektřinu a topný olej.
K vytápění soukromého domu lze použít všechny typy kotelních jednotek. Plyn, zařízení na tuhá paliva jsou populární.
V závislosti na připojení topných zařízení v topném okruhu se rozlišuje mezi jednopotrubními a dvoutrubkovými systémy. Systém s jednou trubkou - když jsou baterie zapojeny do série, voda, která protíná každý prvek, se vrací do kotle.
Jednopipelové schéma
Mínus - nerovnoměrné vytápění místnosti. Každý následující radiátor přijímá méně tepelné energie.
Ve dvoutrubkovém topném okruhu jsou baterie zapojeny paralelně se stoupačkou. Negativní stránkou systému je složitost konstrukce, vysoká spotřeba materiálu. Ve vícepodlažních budovách lze použít pouze dvoutrubkový topný systém.
Dvoutrubkové schéma
Když nemůžete použít čerpadlo
Jak funguje vytápění s přirozenou cirkulací (klikněte pro zvětšení)
Princip fungování topného systému bez čerpadla je založen na pohybu kapaliny pod hydrostatickým tlakem. Jinými slovy, kapalina ve vyhřívaném stavu má nižší hustotu než chlazená, proto její horní část stoupá, což podporuje cirkulaci chladicí kapaliny v systému.
Vytápění s přirozenou cirkulací je zpravidla instalováno ve venkovských chatách a venkovských domech. To je způsobeno skutečností, že v takových obytných místnostech velmi často dochází k výpadkům proudu nebo dokonce k žádnému, v důsledku čehož není možné instalovat vytápění s nuceným oběhem.
Charakteristickým rysem tohoto topného systému je, že se velmi snadno používá a můžete si jej nainstalovat sami.
Vytápění bez čerpadla
Dříve byl návrh systémů ohřevu vody prováděn bez oběhových čerpadel. Potíž nastala při nákupu, instalaci zařízení, která způsobují nucenou cirkulaci vody v okruhu. Když se na trhu objevili zahraniční výrobci, situace se dramaticky změnila. Častěji se používají obvody s nuceným oběhem tepelného nosiče.
Poruchy v dodávce elektrické energie nebyly odstraněny všude.
Jakmile je přerušena elektřina, cirkulace vody se zastaví. Místnost se ochlazuje. Baterie vychladnou. Topný systém nefunguje efektivně. Voda v okruhu zmrzne. Je nutné spustit zdroj tepelné energie.
Výhody nevýhody
Z technického hlediska je přirozená cirkulace vody účinná ve vysokých budovách.Důvodem jsou vlastnosti tekutiny pro přenos tlaku z povrchu do okruhu na spodní jednotku.
Výhodou gravitační cirkulace vody je úspora stavebních materiálů. Není třeba drahá čerpadla, elektrické napájení okruhu. Každý může navrhnout, nainstalovat, provozovat systém. Není třeba platit za služby velitele. Při správné konstrukci bude systém dlouhodobě a efektivně topit dům. Velké opravy nebudou vyžadovány déle než 30 let.
Schéma přirozené cirkulace vody předpokládá samoregulační proces. Topný systém se vyznačuje vysokou tepelnou stabilitou.
Nevýhody:
- vysoká setrvačnost;
- vystavení regulovaných svahů potrubí během instalace;
- použití trubek velkého průřezu;
- vysoká pravděpodobnost zamrznutí kvůli špatnému tlaku vody;
- větrání topných zařízení.
K opravě problému se vzduchem v bateriích budou zapotřebí odvzdušňovací zařízení. V systému je nainstalována expanzní nádoba pro řízení hladiny vody v kotli.
Přirozená cirkulace chladicí kapaliny v potrubí:
Princip fungování
Zákon fyziky: po zahřátí tepelná energie zvětšuje svůj objem a ztrácí svoji předchozí hustotu. Jednotkou, ve které dochází k výměně tepla mezi zdrojem a nosičem, je výměník tepla.
Ohřátá kapalina je lehčí než chlazená, zdroj tepla je umístěn ve spodní části topného okruhu. Mírně zahřátý nosič tepla se pohybuje nahoru. Na jeho místo sestupuje trubkami studená voda. V případě přirozené cirkulace v systému se uvažují tři fyzikální zákony: tření, expanze těles se zvyšující se teplotou a kontinuita paprsku.
Struktura okruhu ohřevu vody s přirozenou cirkulací chladicí kapaliny zahrnuje:
- Zdroj tepla - kotel. Voda se ohřívá ve výměníku tepla.
- Trubky. Formujte směr pohybu vody. Potrubí je dodáváno do kotlového zařízení, radiátorů.
- Topná zařízení - radiátory v různých provedeních (liší se tvarem, materiálem).
- Expanzní nádoba. Chrání ve fázi kompenzace nárůstu objemu kapaliny v důsledku tepelné roztažnosti. Instalováno v horní části topného okruhu.
Nejjednodušší schéma bez čerpadla - ohřátá chladicí kapalina pohybující se potrubím opouští kotel, chlazená voda se vrací zpět. Začarovaný kruh.
Schéma vodního okruhu bez čerpadla
Jakmile systém protéká, začne se voda distribuovat do radiátorů. Jsou pozorovány procesy opačné k cirkulaci v kotli. Když chladicí kapalinu vytlačí, naplní chladič chladičem. Voda vydává baterii teplo. Tepelná energie vstupuje do vzduchu a ohřívá místnost. Kapalina se ochladí a cirkuluje směrem ke kotli. Tento proces je cyklický.
Jednootrubkové vytápění
Rozdíl mezi schématy jedné trubky je účinnost. Systémy se používají jen zřídka. Vyhřívaná chladicí kapalina stoupající potrubím postupně prochází bateriemi umístěnými ve druhém patře. Směrem dolů jsou ve spodním patře radiátory. Vrací se do kotle.
Teplota v horních patrech domu je vyšší než v bytech v přízemí. Pro dostatečnou cirkulaci kapaliny potrubím je zapotřebí vysoce výkonné topné těleso. U soukromých domů je schéma vhodné z hlediska účinnosti, kvality vytápění prostor.
Systém lze zefektivnit dodatečným zavedením obtokového potrubí - obtoku. Z trubky je vytvořen uzavírací úsek. Průměr materiálu nesmí překročit rozměry potrubí. Obtok spojuje vstup a výstup chladiče. Je připojen k T-kusu v horní části topného okruhu před expanzní nádobou. Rozdělí obvod na dvě části.
Správný mechanismus pro provoz topného okruhu závisí na expanzní nádrži. Rozměry - na počtu baterií.Více než tři čtvrtiny z celkového počtu by neměly být vyplněny.
V soukromém domě je lepší provést vertikální připojení potrubí. Probíhá instalace dvou stoupaček: zvedání, spouštění. Instalace expanzní nádrže není nutná, pokud pro každou baterii vytvoříte automatický odvzdušňovací systém, který se hromadí v horní části konvektoru.
Dvoutrubkový topný okruh
Dvoutrubkové schéma eliminuje problém nerovnoměrného rozložení tepla. Jsou zavedeny dva okruhy najednou. První je zodpovědný za cirkulaci horké vody ze zdroje do radiátoru. Druhý je pro odtok zbývající kapaliny.
Metody připojení potrubí: s procházejícím oběhem, slepá ulička. Procházející pohyb je charakterizován vytvořením bateriových kohoutků stejné délky. Rovnoměrné vytápění je udržováno. Režim nezískal popularitu kvůli vysoké spotřebě stavebních materiálů (trubek).
Přednost se dává schématu připojení s cirkulací studené a horké vody v různých směrech. Baterie umístěné blíže k topnému zařízení se rychleji zahřívají.
Schéma vytápění je rozděleno podle typu rozložení potrubí. Ohřívaná voda je dodávána ze suterénu, sklepa. Zpětné potrubí je umístěno těsně pod podávací jednotkou.
Schéma s horním potrubím topných trubek
Co je důležité vědět?
Schéma zapojení a způsoby připojení zařízení, jako je cirkulační čerpadlo, k elektřině mohou mít různé konstrukce. Volba konkrétní možnosti je dána vlastnostmi vyhřívaného objektu a také místem, kde je zařízení umístěno. Existují dva způsoby, jak jej připojit:
- přímé připojení k napájecí síti 220 V;
- připojení k nepřerušitelnému zdroji napájení, který je zase připojen k síti 220 V nebo 220/380 V (v případě třífázového zdroje UPS).
Při výběru první metody se spotřebitel vystavuje riziku, že v případě dlouhodobého výpadku proudu zůstane bez zahřívání. Tuto možnost lze považovat za oprávněnou pouze s vysokou mírou spolehlivosti napájení, což snižuje pravděpodobnost dlouhého přerušení napájení na minimum, stejně jako v případě, že je v zařízení záložní zdroj elektrické energie. Druhá metoda je vhodnější, i když vyžaduje další náklady.
Instalace systému
Při konstrukci vodního topného okruhu bez čerpadla musíte správně umístit kotel, spodní radiátor. Čím vyšší je baterie ve srovnání s kotlovým zařízením, tím horší je odtok. Je lepší instalovat topná zařízení v suterénu. Rychlost cirkulace chladicí kapaliny je ovlivněna:
- část potrubí. Se zmenšením průměru potrubí se zvyšuje odolnost vůči chladicí kapalině;
- materiál potrubí. Je lepší používat polyuretanové výrobky;
- počet bodů ohybu. S poklesem množství se zvyšuje účinnost topného okruhu. Výkon závisí na počtu ventilů.
Instalační práce
Pro výpočet výkonu kotelního zařízení musíte použít doporučení SNiP. Na jeden metr čtvereční vytápěné místnosti je zapotřebí topné těleso s výkonem 0,1 kW. Při instalaci topné jednotky je nutné izolovat stoupačku teplé vody, místnost expanzní nádobou.
Instalační práce: nainstalujte hlavní stoupačku. Nahoře je namontována expanzní nádrž. Připojte kabeláž na úrovni 1/3 výšky místnosti od podlahy. Trubky jsou odkloněny k radiátorům. Jednopotrubní zapojení zahrnuje připojení potrubí ke kotli od posledního radiátoru. Dvoutrubkové - paralelní připojení baterií, spojení větví do společného potrubí.
Použití páry
Nosičem tepla může být voda, pára. Jsou instalovány parní generátory pro přeměnu vody na páru dodávanou potrubím.
Mechanismus: horký vzduch je lehčí než chlazený vzduch. Ohřátá pára se rychle posune nahoru po topné jednotce. Umělé vytápění není nutné. Při vstupu do baterií se plyn ochladí. Mění se v kapalný stav.Znovu se vrací do kotle.
Populární jsou topné systémy kapalného typu bez čerpadla. To platí pro projekty soukromých venkovských domů. Je důležité provádět výpočty. To ochrání před mrazem v chladné zimě.
