Používání topných systémů s kapalným nosičem tepla v soukromých domech je dnes založeno na několika schématech systému. Jedním z nejspolehlivějších, nejjednodušších a časem prověřených schémat je gravitační topný systém. Na základě zákonů termodynamiky se gravitační ohřev rozšířil kvůli malému počtu prvků a jednoduchosti práce, a to jak z hlediska výpočtu projektu, tak z hlediska praktické instalace. Navzdory zdánlivé jednoduchosti je však pro správnou funkci nutné vzít v úvahu mnoho bodů, o nichž bude pojednán tento článek.
Princip fungování gravitačního systému vytápění soukromého domu
Gravitační topný systém soukromého domu je založen na dvou fyzikálních principech. První je, že látky mají různé hustoty při různých teplotách. Druhým je to, že tlak v systému je vytvářen v důsledku rozdílu v hladinách kapaliny a čím větší je rozdíl mezi horním a dolním bodem, tím vyšší je tlak v systému.
První princip gravitačního topného systému je vyjádřen ve skutečnosti, že při ohřevu kapalného nosiče tepla a nemusí to být voda, mění svou hustotu. Voda v normálním stavu při teplotě 20 stupňů má hustotu větší než ta zahřátá na 45 stupňů; při zahřátí na 80 stupňů bude rozdíl takový, že je pro vodu vyžadován další objem. V tomto případě bude chladivo stejné hmotnosti zaujímat jiný objem, kvůli kterému se začne rozpínat a přemísťovat mimo tepelný výměník. V uzavřeném prostoru po začátku pohybu ohřáté chladicí kapaliny zaujme její místo chlazená chladicí kapalina. Pod vlivem topení tedy dochází k proudění a gravitační topný systém začíná pracovat.
Druhý princip fungování tohoto schématu začíná fungovat od okamžiku, kdy se chladicí kapalina začne pohybovat. Při zahřívání vody nebo nemrznoucí směsi se zvyšuje rychlost pohybu, protože teplota rychle stoupá a expanze objemu nutí kapalinu vytlačovat z pláště vody kotle vyšší rychlostí. Při opuštění objemu kotle kapalina uniká podél svislého potrubí do expanzní nádrže. Po dosažení úrovně větve kapalina naplní objem potrubí a spěchá podél tlakové smyčky k potrubí vedoucímu k topným radiátorům a vytváří potřebný tlak. Vzhledem k výškovému rozdílu mezi bodem, kde kapalina vstupuje do tlakové smyčky, a spodním bodem vypouštění, vytvořený tlak dodatečně ovlivňuje chladný nosič tepla.
Postupným zahříváním systém snižuje teplotní rozdíl mezi studenou a horkou chladicí kapalinou, a tak se rychlost pohybu kapaliny v systému zvyšuje na maximum a může dosáhnout až 1 metr za sekundu.
Typy podlahových konvektorů
Existují dva typy vestavěných konvektorů - elektrický a vodní. Elektrické jsou nezávislé na topném systému, ale pokud není elektrická energie, nefungují. Instalace elektrických konvektorů zabudovaných do podlahy je jednodušší. Pokud je pod pouzdrem výklenek, dodejte energii, vložte jej, naplňte roztokem, po zaschnutí roztoku jej můžete použít.
S ventilátorem, mnohem více odvádění tepla
Vodní konvektory zapuštěné do podlahy jsou připojeny k topnému systému. Současně jsou topná potrubí položena na podlaze. Radiační vedení je účinnější - to je, když ke každému radiátoru vede dvojice potrubí - přívod a návrat.Při této metodě je někde v bytě nebo v soukromém domě instalován kolektor vody, jsou k němu připojeny trubky z radiátorů. S tímto schématem se do každého zařízení dodává chladicí kapalina stejné teploty. Spolehlivost takového schématu je vyšší - pokud se něco stane, nefunguje pouze jedno zařízení. Mínus - vysoké náklady ve fázi instalace - je zapotřebí více potrubí.
Navzdory složitosti instalace a připojení se podlahové vytápění často provádí pomocí vodních konvektorů. Přesto jsou náklady na vytápění nižší. Investujte jednou během instalace, pak si užijte jen teplo. Zde je přibližná logika za touto volbou.
Gravitační ohřev výhody gravitačního topného systému
Před zvážením pozitivních vlastností gravitačních topných systémů s přirozenou cirkulací vody stojí za to zvážit samostatně všechny nevýhody systému. Pro mnohé je první a hlavní nevýhodou gravitačního topného systému jeho archaismus. Jedná se skutečně o jeden z nejstarších topných systémů využívajících kapalný nosič tepla. Z tohoto systému byly následně vyvinuty jedno- a dvoutrubkové schémata zapojení, byl to tento systém, který byl použit pro hromadnou instalaci, kdy průmysl zvládl topení na tuhá paliva a o něco později plynové kotle. Ale na druhé straně je gravitační topný systém také jedním z nejspolehlivějších - jeho životnost je v průměru 45-50 let. To znamená přesně tak dlouho, jak dlouho trvá, než kovové trubky vlivem chladicí kapaliny ztratí svoji těsnost.
Druhým bodem je nízká účinnost gravitačního topného systému. Samotné schéma, založené na přirozené cirkulaci vody, implikuje setrvačnost procesu vytápění místnosti, dokud topný kotel nespotřebuje požadovaný výkon a teplotní rozdíl mezi ohřívanou a chlazenou chladicí kapalinou nedosáhne minima, bude trvat dost dlouho. Ale na druhou stranu, i poté, co kotel přestane podporovat spalování, proces cirkulace pokračuje, zatímco velké množství vody v systému ochlazuje mnohem déle než v systému s nuceným oběhem.
Další nevýhodu lze zapsat do jejího majetku gravitačním topným systémem kvůli jeho objemnosti. V praxi bude při stejné ploše vytápěné místnosti systém s nuceným oběhem ve srovnání s gravitací zabírat mnohem méně místa. V gravitačním topném systému bude kromě baterií umístěno také horní rozvodné potrubí, bez něhož není možné vytvořit potřebný tlak kapaliny.
A samozřejmě otázka regulace teploty v jednotlivých radiátorech a možnost jejího nastavení. Gravitační topný systém v klasické podobě s jednopotrubním konstrukčním schématem nemůže poskytnout takovou funkci kvůli nemožnosti uzavření samostatného radiátoru.
Ale na druhou stranu je to ideální systém pro instalaci v domácnostech, kde není elektrická energie nebo jsou neustále problémy s jejím napájením. Gravitační topný systém je schopen provozu bez elektřiny, protože hlavní silou pohybu chladicí kapaliny systémem není cirkulační čerpadlo, ale tepelná roztažnost objemu chladicí kapaliny.
Velký objem chladicí kapaliny v systému umožňuje plynulé vytápění místnosti. Na druhé straně se takový objem ohřáté chladicí kapaliny ochladí mnohem pomaleji než objem systému s nuceným oběhem. To je obzvláště výrazné v případě výpadku proudu nebo tlumení paliva v topeništi. Systém s nuceným oběhem se ochladí 3-4krát rychleji než takový archaický gravitační topný systém.
Tato vlastnost se často používá při dočasném pobytu v domě - místo běžné vody se do systému nalije nemrznoucí směs a ani po úplném ochlazení nehrozí prasknutí potrubí ani radiátorů v důsledku zamrznutí vody.
A samozřejmě je třeba jen poznamenat, že takový systém je v provozu jednoduše bezproblémový. Při správném provozu může trvat přibližně 50 let, přičemž má pouze dva rizikové faktory. První je hrozba přehřátí kotle, ale i zde záleží hlavně na lidském faktoru, a ne na systému. Druhým je zamrznutí chladicí kapaliny, ale v tomto případě použití nemrznoucí směsi snižuje riziko této nehody téměř na nulu.
Jaké je nejlepší podlahové topení?
Dnes existují dva hlavní typy podlahového vytápění - vodní a elektrické. Ten je zase představen ve třech variantách: prut, kabel a film. Každý má své vlastní výhody a nevýhody.
Volba konkrétní možnosti přímo závisí na podmínkách a možnosti instalace. Při hodnocení hlavních výhod teplé podlahy, bez ohledu na její konkrétní typ, lze uvést následující:
- obyvatelnost systému. Jednoduše řečeno, teplá podlaha je schopna udržovat nejpohodlnější teplotu v místnosti pro pobyt v ní. Na rozdíl od tradičních systémů vytápění nebude místo pro místní přehřátí nebo sotva zahřáté oblasti;
- estetika podlahového vytápění. Nejsou žádné viditelné prvky topného systému. Zde není nutné jej spojovat s uspořádáním nábytku uvnitř místnosti. Můžete si užít teplou podlahu bez radiátorů a získat více volného místa pro výzdobu vašeho domu;
- všestrannost. Můžete použít jakýkoli zdroj energie (elektrická nebo vodní tepelně izolovaná podlaha), jakýkoli typ nosiče tepla (v případě podlahy ohřívané vodou) a jakoukoli podlahovou krytinu;
- bezpečnost a zdraví lidí. Významnou výhodou podlahového vytápění je absence cirkulace prachu uvnitř místnosti, což je skutečná spása pro alergiky;
- ziskovost. Optimální rozložení teploty může výrazně snížit náklady na vytápění. Na rozdíl od tradičních topných systémů podlahové vytápění neohřívá prostor nad stropem, ale podlahu a povrch nad ní. Všechny pokoje proto budou mít velmi pohodlné podmínky.
Doporučujeme: Jak je nainstalováno čidlo podlahového vytápění?
Zjednodušená verze topného systému s přirozenou cirkulací nosiče tepla
Při výběru soukromého gravitačního topného systému je nutné provést řadu výpočtů, abychom pochopili, jak tento systém zajistí vytápění místnosti. Za normálních podmínek se při rozložení potrubí zohledňuje objem jednotlivých místností a výkon topných radiátorů v nich instalovaných. Při instalaci radiátorů stejného výkonu bude gravitační topný systém nerovnoměrně ohřívat místnosti. První radiátor nejblíže kotli se bude více ohřívat a v radiátoru nejdál od kotle bude teplota chladicí kapaliny výrazně nižší. Proto jsou při výběru topných zařízení instalována první s nižším výkonem a ta další musí být výkonnější.
Při výběru konstrukčních prvků je důležité zvolit správnou expanzní nádrž. Při výpočtu objemu expanzní nádrže je obvyklé brát jako základ poměr 1/10. To znamená, že když je objem vody v systému asi 250 litrů, musí být objem nádrže alespoň 25 litrů.
Gravitační topný systém je velmi náročný na konstrukční materiály. Nejprve to platí pro potrubí a potrubí. Velký objem chladicí kapaliny a nízký tlak v systému vyžadují cirkulaci s nejnižšími ztrátami, což je možné buď v ocelových, nebo v polypropylenových trubkách. Ale i zde existují určitá omezení.Ocelové trubky tedy musí být spojeny buď plynovým nebo elektrickým svařováním nebo pomocí závitových spojů. A pokud vám první typ umožňuje poskytnout spolehlivé spojení prakticky bez získání svaru uvnitř potrubí, pak může metoda se závitem vytvořit uvnitř potrubí velké množství nepravidelností. Pokud jde o polypropylenovou trubku, má jednu významnou nevýhodu. Tato nevýhoda se týká schopnosti potrubí odolat vysokým teplotám - maximální teplota, které takové potrubí vydrží, je +95 stupňů, což není vhodné pro potrubí instalované bezprostředně po kotli.
Ale i při všech těchto upozorněních se zjednodušený diagram gravitačního topného systému výrazně liší od systému s nuceným oběhem.
Takový systém musí nutně zahrnovat:
- Topný kotel (předpokladem pro takové systémy je přítomnost kotle s velkým objemem pláště teplé vody);
- Vodní potrubí o velkém průměru 11/2 palce;
- Expanzní nádrž s kapacitou 1/10 objemu kapaliny v systému;
- Přívodní potrubí o průměru 1 palec;
- Radiátory různých velikostí pro zajištění rovnoměrného vytápění prostor;
- Zpětné potrubí;
- Vypouštěcí kohout na kapalinu;
- Teploměr a tlakoměr v kotli a Mayevského odbočky v radiátorech jsou instalovány jako řídicí zařízení v systému.
Jak vidíte, systém má malý počet konstrukčních prvků a je docela vhodný pro vlastní montáž.
Analýza obvodu
Jak jste pochopili, jednotka se skládá z filtrů, výtahu, přístrojového vybavení a armatur. Pokud plánujete samostatně nainstalovat tento systém, stojí za to porozumět diagramu. Dobrým příkladem by byla výšková budova, v jejíž suterénu je vždy výtahová jednotka.
Na diagramu jsou prvky systému označeny čísly:
1, 2 - tato čísla označují přívodní a zpětné potrubí instalované v teplárně.
3.4 - přívodní a zpětné potrubí instalované v systému vytápění budovy (v našem případě se jedná o vícepodlažní budovu).
5 - výtah.
6 - toto číslo označuje hrubé filtry, které se také nazývají lapače bahna.
7 - teploměry
8 - manometry.
Standardní složení tohoto topného systému zahrnuje ovládací zařízení, lapače bahna, výtahy a ventily. V závislosti na designu a účelu lze do uzlu přidat další prvky.
Zajímavý! Dnes ve vícepodlažních a bytových domech najdete výtahové jednotky vybavené elektrickým pohonem. Tato aktualizace je nutná pro nastavení průměru trysky. Nosič tepla lze korigovat pomocí elektrického pohonu.
Je třeba říci, že každý rok jsou veřejné služby dražší, to platí i pro soukromé domy. Výsledkem je, že jim výrobci systémů dodávají energeticky úsporná zařízení. Například nyní obvod může obsahovat regulátory průtoku a tlaku, cirkulační čerpadla, prvky pro ochranu potrubí a čištění vody, stejně jako automatizaci zaměřenou na udržování pohodlného režimu.
Další varianta schématu jednotky tepelného výtahu pro vícepodlažní budovu.
V moderních systémech lze také instalovat měřicí jednotku tepelné energie. Z názvu je zřejmé, že je odpovědný za účtování spotřeby tepla v domě. Pokud toto zařízení není k dispozici, úspory nebudou viditelné. Většina majitelů soukromých domů a bytů má tendenci instalovat měřiče elektřiny a vody, protože s nimi musí platit mnohem méně.
Základní schémata pro vytápění domů
Dnes existuje několik typů gravitačních topných systémů. Nejoblíbenější je nejjednodušší systém s tlakovou smyčkou a sklonem přívodního a zpětného potrubí.Zde je implementováno schéma, ve kterém chladicí kapalina cirkuluje v přirozeném režimu a expanzní nádrž má otevřenou horní část. Nevýhodou tohoto typu gravitačního topného systému je jeho setrvačnost a složitost při provádění. Složitost implementace v tomto případě znamená potřebu zachovat všechny parametry svahů potrubí. Po namontování tlakové smyčky by tedy potrubí mělo být provedeno se sklonem 0,05 stupňů k boku kotle. Tento sklon je dostatečný k zajištění počátečního pohybu tekutiny. Stejný sklon je zajištěn při pokládání zpětného potrubí.
Taková schémata implikují jednorázové možnosti pro vybudování bezpečnostního systému. Pokročilejší gravitační topné systémy předpokládají dvoutrubkové potrubní schéma. K tomu je však nutné zajistit správné pokládání hlavního potrubí. Pro normální fungování takového systému by měla být celková délka přívodního potrubí asi 25 metrů, maximální velikost takového potrubí může být 35 metrů. Dlouhá délka potrubí sníží teplotu přívodu chladicí kapaliny; pro jeho pokládku bude vyžadován další sklon, který bude vyžadovat další objem půdního prostoru nebo objem uvnitř místnosti v projektu.
Co je třeba hledat při návrhu gravitačního topného systému
Hlavním problémem efektivního provozu gravitačního topného systému v nízkopodlažních soukromých domech je nesprávné umístění kotle a radiátorů vůči sobě navzájem. Jedním z důležitých parametrů systému je hodnota cirkulující hlavy. Ukazuje vzdálenost od středu ohřívače ke středu kotle. Čím vyšší je tento indikátor, tím efektivnější je práce celého systému.
Neúčinnost a nízká účinnost kotlů na tuhá paliva i plynu instalovaných v gravitačních systémech jsou často spojeny s malým rozdílem ve výškách mezi radiátorem a kotlem. Za normálních podmínek je tedy takový rozdíl obvykle pouze 0,2–0,3 metru. Tato situace neumožňuje ušetřit až 25% paliva. Většina energie se vynakládá na přehřátí kapaliny. Současně, pokud zvýšíte výškový rozdíl o 0,5 metru a nastavíte jej na 0,7-0,8 metru, účinnost se zvýší o 6-11% as rozdílem 2,0 metru je možné ušetřit až 20 % energie ... Proto se při návrhu gravitačních topných systémů plánuje umístění kotle v nejnižším bodě, nejčastěji v suterénu.
Současně se vzhledem ke všem možnostem a metodám instalace topných systémů v soukromém domě, navzdory zdánlivé jednoduchosti provádění tohoto projektu, doporučuje svěřit to odborníkům. Zkušenosti a dostupnost speciálního vybavení pomohou zajistit rychlou a hlavně snadnou instalaci veškerého vybavení a minimalizovat riziko chyb.
Jaké podlahové vytápění zvolit?
Hodně záleží na různých parametrech a podmínkách. Například oblast místnosti, stejně jako její umístění, má zvláštní význam.
Pokud mluvíme o soukromém domě, pak zde můžete zvážit jakýkoli typ teplé podlahy, ale je stále lepší předběžně posoudit proveditelnost každé jednotlivé možnosti, abyste si vybrali nejoptimálnější. Pokud jde o byt, zde budete muset čelit zvláštním omezením.
Je nesmírně důležité porozumět účelu systému podlahového vytápění. Pokud je zapotřebí dodatečné vytápění, můžete se blíže podívat na rohože nebo filmové podlahy.
Pokud má teplá podlaha fungovat jako hlavní vytápění, je logické uvažovat o vodním systému nebo vysoce výkonném topném kabelu.
Kvalita produktu by měla být také prioritou. Neměli byste slepě důvěřovat reklamním a nákupním systémům od dříve neznámých výrobců.Nejlepším řešením je spolehnout se na certifikované produkty, které mohou při správném používání vydržet roky.
- Podobné příspěvky
- Jak sestavit podlahové potrubí Valtec?
- Potřebujete směšovač pro podlahové topení?
- Jaký je rozdíl mezi modely podlahového vytápění Unimat?
- Jak nainstalovat podlahové topení pod korek?
- Potřebujete v domě teplou podlahu?
- Jaké jsou výhody podlahového vytápění Gulf Stream?
