Topný systém pro jednopatrový dům: jaké schéma si vybrat a proč

Chyby v návrhu vytápění ovlivňují komfort: místnosti jsou vytápěny nerovnoměrně, ve spodním nebo horním patře je chladno, není nastavena vhodná teplota atd.

V tomto článku vám řekneme, na co se zaměřit při výběru konfigurace vytápění. Podívejme se na výhody a nevýhody různých kabelů:

• s přirozeným a nuceným pohybem chladicí kapaliny,
• horizontální a vertikální uspořádání stoupaček,
• se související a slepou cirkulací tekutin,
• jednotrubková a dvoutrubková konfigurace.

Jedno trubkový topný systém

Klíčovou vlastností jednotrubkových systémů je, že všechna zařízení jsou zapojena do série, není zde rozdělení na zpětný okruh a přívodní vedení.

Podobné struktury s vertikálními stoupačkami lze nalézt ve většině obytných budov postavených během sovětských let. Ohřátá a ochlazená kapalina se pohybuje po jedné linii. Obíhá podle jednoho ze dvou schémat:

1. S uzavíracími sekcemi konstrukce. Výrazným prvkem instalace je obtok umístěný mezi potrubím navazujícím na radiátor. Chladivo je rozděleno do dvou toků: jeden proudí do topných zařízení horních pater, zbytek jde dolů stoupačkou přes obtok. Ochlazená vodní směs se spojuje s horkou chladicí kapalinou a klesá do nižších pater. Okruh umožňuje instalaci třícestného ventilu pro udržení příjemné teploty v místnostech.
2. S průtokovou konfigurací: chladicí kapalina postupně stéká dolů z horních pater a postupně spotřebovává energii. Chcete-li vyrovnat rozdíl, budete muset ve spodních patrech domu nainstalovat radiátory s velkým počtem sekcí.

Jednotrubkový topný systém s horní elektroinstalací a přirozenou cirkulací chladicí kapaliny

Systém se stal velmi rozšířeným díky následujícím výhodám:

• schopnost opustit čerpadlo a vytvořit systém založený na gravitaci;
• nízké náklady na stavební materiály;
• jednoduché uzly postrojů;
• snadnější instalace oproti rozdělovači a dvoutrubkové elektroinstalaci.

Uvádíme také hlavní nevýhody:

• nerovnoměrné vytápění domu: teplota v horních patrech je mnohem vyšší než ve spodních. Nesprávné rozložení tepelně-hydraulického zatížení vede k potřebě zvětšit velikost zařízení, když se chladicí kapalina ochlazuje;
• vertikální jednotrubkové provedení se spodním rozvodem vytápění nebude moci úspěšně fungovat bez oběhového čerpadla, odvzdušňovače a expanzní nádoby;
• při použití průtokového okruhu nebude moci majitel domu nainstalovat kohoutek s dvojitým ovládáním a regulovat teplotu v místnosti.

Schéma jednotrubkového otopného systému s čerpanou cirkulací vody s pohybem proudící vody a přes obtoky

Jednotrubková konfigurace s přirozeným pohybem chladicí kapaliny je vhodná pouze pro chaty s půdním prostorem, ve kterém je instalován nadzemní rozvod. Je třeba připomenout, že toto schéma výrazně komplikuje instalaci vyhřívaných podlah.

Schéma dvoutrubkového topného systému

Charakteristickým rysem dvoutrubkového zapojení je, že ke každému radiátoru jsou připojena dvě vedení. Chladivo vstupuje přes přívodní potrubí, ochlazená voda se vrací zpět do topného kotle zpětným okruhem.

Způsob provedení dvoutrubkové elektroinstalace

Pro vedení potrubí se používají dvě schémata:

1. „Hvězda“. Zpětné a přívodní potrubí vede ze společného rozdělovače ke každému radiátoru. Rozvětvují se na řadu částí shodných s počtem topných zařízení.
2. „Chochol“. Zpětné a přívodní potrubí jdou postupně k radiátorům. Zařízení umístěná ve větší vzdálenosti od generátoru energie přijímají méně tepla.

Dvoutrubková konfigurace je navržena s horním nebo spodním rozvodem vytápění.

Dvoutrubkový okruh ohřevu vody

Dvoutrubkové horní vedení

Systém s horní kabeláží zahrnuje cirkulaci chladicí kapaliny shora dolů. Prochází radiátory a vrací se stoupačkami do vratného potrubí a topného kotle.

Pro přirozenou cirkulaci kapaliny je nutné zajistit sklon vodorovných čar s koeficientem 0,002-0,003. Systém se přivádí do vratného okruhu z přívodu vody nebo přidáním kapaliny do expanzní nádoby. Při smíchání studené vody s chlazenou chladicí kapalinou se zvyšuje hustota roztoku a zvyšuje se tlak. Pro zlepšení cirkulace se doporučuje izolovat hlavní stoupačku.

Schéma dvoutrubkového topného systému s horním vedením a přirozenou cirkulací chladicí kapaliny

Expanzní nádrž, která zajišťuje samoregulaci objemu kapaliny, je povinným konstrukčním modulem s horním zapojením. Může být jednoduchý nebo složitý.

Jednoduchým modelem je nádoba se dvěma trubkami: jedna z nich je nezbytná pro řízení plnění nádrže kapalinou, druhá funguje jako přívodní stoupačka v topném systému. Hlavní nevýhody jednoduchého expandéru:

• je nutné kontrolovat hladinu vody v nádobě každých 6-12 měsíců;
• skříň potřebuje izolaci, aby se zabránilo zamrznutí vody v zimě.

Komplexní konstrukce nádrže má 4 trubky: vratná a přívodní zajišťují cirkulaci a minimalizují riziko zamrznutí vody; dva další prvky řídí hladinu kapaliny. Metoda se vyznačuje vysoce automatizovanými procesy, ale není oblíbená kvůli složité instalaci a velkému počtu trubek, které musí být protaženy všemi podlažími. Pro majitele domu je jednodušší ručně doplňovat vodu do systému 1-2krát ročně.

Vyvážení dvoutrubkové topné konstrukce se provádí instalací automatických nebo ručních ventilů a postupným zvyšováním jmenovitého průměru potrubí od kotle k radiátorům. V provedení s přirozenou cirkulací vody by měl být hydraulický odpor menší než tlak.

U konstrukcí s podkrovím je vhodný horní rozvod vytápění: v nejvyšším bodě konstrukce by měla být umístěna vyrovnávací nádrž pro odvod vzduchu.

Dvoutrubková spodní elektroinstalace

V systému se spodní kabeláží se chladicí kapalina pohybuje zdola nahoru. Pro jeho použití je nutné nainstalovat Mayevského ventil nebo jiný odvzdušňovací ventil, automatický odvzdušňovací ventil.

V obytných prostorách se zřídka vyskytuje spodní vedení s přirozeným pohybem chladicí kapaliny. Vyžaduje větší počet radiátorů, z nichž každý musí mít nainstalovaný odvzdušňovací ventil. To má za následek nutnost odvzdušňovat každý týden. Páskování přívodního potrubí vzduchovým potrubím problém neřeší. Smaže všechny výhody spodní elektroinstalace a vyžaduje instalaci stoupaček přes všechna patra domu.

Chcete-li použít spodní kabeláž, musíte do okruhu zavést čerpadlo. V tomto případě se vyznačuje následujícími výhodami ve srovnání s horní polohou dálnice:

• krátká délka potrubí v nevytápěných místnostech;
• snížení nevýrobních energetických ztrát;
• pohodlné odstavení jednotlivých stoupaček při opravách: ventily jsou umístěny na jednom místě;
• estetický vzhled: většina potrubí je skryta ve sklepě nebo v konstrukci podlahy.

Hlavní výhodou dvoutrubkové konfigurace je jednoduchá regulace pokojové teploty pomocí automatického nebo ručního ventilu. Při použití oběhového čerpadla lze pokládat potrubí menšího průřezu.

Hlavní nevýhody ve srovnání s jednotrubkovým systémem:

• vysoké náklady a složitost instalace;
• velké množství spojovacích prvků a trubek;
• nutnost použití dalších ventilů k odstranění vzduchu.

V domech určených k trvalému bydlení je vhodné použít dvoutrubkovou konfiguraci. Při zavádění oběhového čerpadla je schéma vhodné pro budovy libovolného počtu podlaží.

Slepá a související elektroinstalace

Pro dvoutrubkovou konfiguraci můžete navrhnout slepý konec a přidružený obvod.

Vzorek průtoku chladicí kapaliny ve slepém konci

Průjezdný vzor nebo Tichelmanova smyčka

Související konfigurace zahrnuje pohyb vody podél vratného a napájecího okruhu ve stejném směru. V uvedeném schématu se cirkulační kroužky vyznačují stejnou délkou a stejné množství tepla se dostane do všech radiátorů. V praxi se sdružená elektroinstalace používá především ve velkých průmyslových prostorách. Klíčovou výhodou návrhu je rovnoměrné vytápění zařízení. Nízká prevalence schématu v obytných prostorách je způsobena následujícími nevýhodami:

• vysoká spotřeba stavebního materiálu a složitá instalace ve srovnání se slepou konstrukcí;
• nutnost použití trubek s velkým průměrem.

U obytných budov se častěji používá slepá elektroinstalace, ve které se voda pohybuje podél napájecího okruhu v opačném směru k toku zpětného potrubí.

Provedení je charakteristické různými délkami oběhových kroužků. Rozdělení prodlouženého potrubí do několika samostatných okruhů pomáhá získat stejný hydraulický odpor. Vyrovnání slepé elektroinstalace se provádí instalací ručních nebo automatických ventilů, postupným snižováním průřezu potrubí od kotle k radiátoru. K realizaci schématu je zapotřebí malé množství stavebních materiálů.

Slepý pohyb chladicí kapaliny je vhodný pro jednoduchý a víceúrovňový topný systém.

Vertikální rozvody vytápění

Topný systém s vertikální konfigurací se vyznačuje připojením topných zařízení umístěných v různých podlažích k jedné stoupačce. Existují jednotrubkové a dvoutrubkové vertikální okruhy.

Jednotrubkový vertikální rozvod

Jednotrubkový vertikální okruh může být proveden s uzavíracími sekcemi nebo ve formě průtočného systému. K implementaci jakékoli možnosti budete potřebovat oběhové čerpadlo.

Schémata jednotrubkových otopných soustav s čerpanou cirkulací vody s pohybem proudící vody a přes obtoky: 1 – kotel; 2 – oběhové čerpadlo; 3 – otevřený nebo uzavřený expandér; 4 — sběrač vzduchu (automatický, poloautomatický nebo s ručním odvodem vzduchu); 5 – třícestný ventil

Obě konfigurace se vyznačují postupným ochlazováním chladicí kapaliny, jak se pohybuje z horních pater do spodních. Pro kompenzaci ztrát jsou nejnovější radiátory instalovány s velkým počtem sekcí.

Upřednostňuje se elektroinstalace s uzavíracími sekcemi. Umožňuje instalovat třícestné ventily pro regulaci ohřevu spotřebičů.

Výhody jednotrubkového vertikálního rozvodu oproti dvoutrubkovému:

• kratší délka dálnice;
• Snadná instalace díky jednoduchým sestavám potrubí.

Klíčovou nevýhodou vertikálního schématu s jedním potrubím je nerovnoměrné vytápění domu: teplota v horních patrech je mnohem vyšší.

Dvoutrubkový vertikální rozvod

Dvoutrubkové schéma se svislým potrubím je navrženo se spodním nebo horním vedením. K neustálé cirkulaci vody slouží čerpadlo a k řízení přenosu tepla radiátorů dvojitý regulační ventil.

Schémata dvoutrubkových otopných soustav s čerpaným oběhem vody s horním a spodním rozvodem přívodního potrubí: 1 – kotel; 2 – oběhové čerpadlo; 3 – otevřený nebo uzavřený expandér; 4 — sběrač vzduchu (automatický, poloautomatický nebo s ručním odvodem vzduchu); 5 — Mayevsky kohoutek

Nižší rozvod vytápění se vyznačuje menším objemem nevýrobních tepelných ztrát.

Vertikální dvoutrubková konfigurace umožňuje odpojení jednotlivých stoupaček při opravách. Je vhodný pro venkovské domy a chaty s libovolným počtem podlaží.

Horizontální rozvody vytápění

V systému horizontálního vytápění jsou radiátory každého podlaží napojeny na samostatnou stoupačku. Svislé potrubí částečně nebo úplně chybí.

Schémata otopných soustav s dvoutrubkovými horizontálními rozvody

Schémata otopných soustav s jednotrubkovými vodorovnými rozvody

Pro vyvážení dvoutrubkového horizontálního rozvodu vytápění se používá regulovatelný bypass, např. jednotka Herz-3000 tvaru H.

Jakékoli horizontální schéma může mít paralelní nebo slepý pohyb tekutiny.

Klíčovou výhodou horizontální elektroinstalace je možnost realizovat skrytou instalaci do konstrukce stěn nebo podlah. K tomuto účelu se používají kov-polymerové trubky, které mají větší tepelnou roztažnost než kovové trubky. Pokládají se pomocí délkových kompenzátorů. Současně vyvstává problém odvodu vzduchu, který lze vyřešit jedním z následujících způsobů:

• instalace Mayevského jeřábu;
• instalace automatických větracích otvorů;
• použití potrubí s kyslíkovou bariérou;
• zvýšení těsnosti systému.

K realizaci tohoto schématu je nutné zorganizovat nucený oběh chladicí kapaliny.

Kolektorový topný systém

Výše diskutovaná schémata topného systému se týkají konfigurace T, na rozdíl od níž se struktura kolektoru vyznačuje větší ovladatelností. Hlavním rozdílem mezi elektroinstalací je nezávislé připojení potrubí ke každému radiátoru. Platí pro horní, boční, diagonální a spodní oční linky. Druhá možnost vám umožňuje realizovat všechny výhody kov-polymerových trubek a skrýt je ve struktuře podlahy nebo stěn.

Další běžnou možností kolektorového topného systému je rozvod z podlahy na podlahu. Zahrnuje instalaci vratných a napájecích vedení do podlahových kanálů a instalaci kolektorů do výklenku ve zdi nebo speciální skříňky, ze které vedou trubky ke každému radiátoru. Pro regulaci ohřevu zařízení a stejné teploty na výstupu a vstupu je potřeba oběhové čerpadlo.

Výhody kolektorového okruhu:

1. Možnost vypnutí jednotlivých radiátorů.
2. Oběhové kroužky jsou vybaveny vlastním čerpadlem a automatickým termostatem.

Hlavní nevýhodou rozvodů topení rozdělovače je velká délka potrubí.

Kolektorový okruh je vhodný pro venkovský dům jakékoli výšky. Nedoporučuje se pro oblasti s častými výpadky proudu, bez kterých nemůže oběhové čerpadlo fungovat.

Kritéria pro výběr schématu zapojení vytápění

Pojďme si nastínit hlavní kritéria pro výběr kabeláže:

• výška domu: rozvod vytápění s nuceným pohybem vody je vhodný pro chaty libovolného počtu podlaží;
• obytná plocha: poloměr linie přirozeného oběhu je omezen na 30 m;
• účel stavby: pro trvalé bydlení je preferován rozvod vytápění s nuceným oběhem;
• rozpočet: náklady na potrubí a uzavírací armatury pro jednotrubkový rozvod bez čerpadla jsou 1,5-2krát nižší než u dvoutrubkového okruhu s nuceným pohybem kapaliny;
• jednotrubkové schéma s horním rozvodem vytápění a přirozeným pohybem chladicí kapaliny je vhodné pro budovy s půdním prostorem, ve kterém je instalován horní rozvod;
• stabilní elektřina: nezbytná pro provoz oběhového čerpadla;
• Chcete-li nainstalovat vyhřívanou podlahu, měli byste si vybrat mezi rozdělovačem a dvoutrubkovou konfigurací.

Uživatelé, kteří hledají maximální automatizaci procesu, by měli zvážit rozdělovač nebo dvoutrubkovou elektroinstalaci s čerpadlem. Použití uzavíracích ventilů a termostatů zajišťuje řízení přenosu tepla z radiátorů.

Závěry

• Jednotrubkový rozvod stropního vytápění je vhodný pro objekty s půdním prostorem. Neumožňuje rovnoměrné vytápění místností, ale vyžaduje nižší náklady na materiál a instalaci.
• Dvoutrubkové rozvody jsou volbou majitelů chatek určených k trvalému bydlení. Ruční a automatické ventily zaručují regulaci teploty v místnosti.
• Spodní vedení umožňuje zamaskovat trubky v konstrukci podlahy nebo stěny.
• Tepelná síť s přirozenou cirkulací má omezený dosah 30 m.
• U vícepodlažních budov je vhodnější použít čerpadlo. Zaručuje požadovanou rychlost oběhu.
• Maximální ovladatelnost je typická pro kolektorový systém, ve kterém lze nastavovat a vypínat jednotlivé radiátory.

Návrh a instalace topných kabelů vyžaduje složité technické výpočty, takže je lepší svěřit práci odborníkům. A ne pro „obecné“ stavitele, ale speciálně pro inženýry.

Specialisté InRed vyberou optimální schéma vytápění pro váš dům, vypracují projekt a odhad a pomohou s instalací. Společnost působí v regionu Sverdlovsk.

Systém ohřevu vody s přirozenou cirkulací v soukromém nebo venkovském domě vzdáleném od města je řešením, které je žádané v oblastech s nestabilním napájením. Hydraulický systém navíc nevyžaduje finanční investice do elektrického vybavení, které je nepostradatelné při instalaci radiátorového vytápění s chladicí kapalinou dodávanou čerpadlem.

Pro nezávislý výpočet a instalaci je k dispozici energeticky nezávislý topný systém.

Provoz gravitačního systému

Schéma vytápění pro soukromý dům s přirozenou cirkulací má řadu výhod:

• není třeba kupovat drahé vybavení;
• energetická nezávislost (je vybrána vhodná kotlová jednotka);
• instalace je snadná vlastními rukama;
• nenáročná obsluha.

Cirkulace v takovém systému je zajištěna tím, že hustota kapaliny se zahříváním snižuje (stává se lehčí) a během ochlazování se hustota vrací na původní.

V gravitačním provedení není prakticky žádný tlak – výpočty ukazují, že na 10 metrů tlaku vodního sloupce je tlak 1 atmosféra. Hydrostatický tlak v topném systému jednopatrové budovy tedy bude 0,5-0,7 atm a v potrubí dvoupatrové budovy nepřesáhne 1 atm.

Gravitační cirkulace nastává v důsledku expanze a poklesu hustoty ohřátého chladiva – stoupá podél vertikálního zrychlovacího úseku a z horního bodu se pohybuje dolů potrubím namontovaným se sklonem a procházejícím sériově zapojenými topnými zařízeními na cestě zpět do kotle.

K potrubí je připojena expanzní nádrž s gravitačním pohybem vody – nádrž na „přebytečné“ chladivo, které vzniká v důsledku tepelné roztažnosti kapaliny. Vyrovnávací nádrž (membránová nebo otevřená) je namontována v horním bodě okruhu na přívodním potrubí.

Systém gravitačního vytápění může fungovat v kombinaci s:

• S nepřímotopným ohřívačem vody. Pokud je kotel instalován v horní části systému pod expanzní nádobou, bude voda pro teplou užitkovou vodu ohřívána bez použití elektrického zařízení. Pokud taková instalace není možná, je kotel vybaven čerpadlem a je instalován zpětný ventil, který zabrání recirkulaci chladicí kapaliny.
• S vyhřívanou podlahou. Na okruhu uloženém v podlaze je instalováno oběhové čerpadlo. Pokud dojde k dočasnému výpadku proudu, místnost bude nadále vytápěna nástěnným radiátorem.

Typy gravitačních systémů

Při plánování instalace vytápění soukromého domu s přirozenou cirkulací s vlastními rukama se schémata vybírají v souladu s plánovaným výkonem systému a charakteristikami budovy.

Topné okruhy s gravitačním prouděním chladiva se dělí na typy podle různých parametrů:

• podle charakteristik expanzní nádrže (otevřená a uzavřená);
• podle principu připojení otopných těles (jednotrubkové a dvoutrubkové).

Pro určení nejlepší možnosti je nutné provést hydraulické výpočty s přihlédnutím k umístění a průměru potrubí, vzít v úvahu vlastnosti kotelny a tepelné potřeby prostor. Je lepší svěřit výpočet odborníkům, protože i malé nepřesnosti negativně ovlivní účinnost vytápění domu.

uzavřený typ

Uzavřený systém cirkulace chladicí kapaliny bez čerpadla se úspěšně používá pro vytápění jednopatrových a dvoupatrových domů. Funguje následovně:

• když chladicí kapalina expanduje, přebytečná kapalina je vytlačena z topného okruhu;
• kapalina vstupuje do expanzní nádrže membránového typu – jedná se o uzavřenou nádobu s elastickou membránou, která odděluje část určenou pro chladicí kapalinu a část nádrže naplněné vzduchem nebo dusíkem;
• ohřátá kapalina napíná membránu a stlačuje plyn ve druhé sekci nádrže, když se chladicí kapalina ochladí, plyn expanduje a tlačí kapalinu zpět do systému, v důsledku čehož vodní okruh zůstává neustále plný.

Instalace membránové nádrže do gravitačního topného okruhu snižuje riziko koroze kovových prvků systému. V Rusku se však toto řešení používá poměrně zřídka, protože náklady na membránovou nádrž jsou několikrát vyšší než náklady na nákup nebo samostatnou výrobu nádrže otevřeného typu.

Otevřít typ

Princip činnosti je stejný jako u uzavřené verze. Ale v tomto případě je přebytečná chladicí kapalina vytlačena do otevřené nádrže, která je namontována pod stropem místnosti nebo v podkroví.

Otevřená nádrž je nádrž s netěsným víkem, která je vybavena nouzovým přepadem – potrubím vyvedeným mimo půdu do ulice nebo napojeným na kanalizaci.

Mezi nevýhody otevřeného systému patří neustálý přísun kyslíku do chladicí kapaliny, což urychluje korozi kovu, ze kterého jsou prvky obvodu vyrobeny. Dochází také k odvzdušňování potrubí – aby se tomu zabránilo, jsou radiátory namontovány v mírném sklonu a v horní části jsou instalovány automatické odvzdušňovače – kohouty Mayevsky.

Kromě toho se kapalina z nádrže otevřeného typu odpařuje a je nutné pravidelně doplňovat vodu, aby otevřený systém mohl normálně fungovat. Doplňte vodu do nádrže ručně z kbelíku, nebo připojte vodovodní potrubí s ventilem.

Výhodou otevřených nádrží je jejich dostupná cena a schopnost vyrobit nádrž požadovaných rozměrů vlastníma rukama.

Jednotrubkový okruh

Jednotrubkový topný systém s přirozenou cirkulací není efektivní. Není vhodný pro vytápění prostor dvoupatrového domu a používá se v jednopodlažních budovách s malou plochou.

Chladivo prochází svisle nahoru urychlovacím úsekem potrubí a poté vstupuje do potrubí, které vede do vodorovného potrubí spojujícího radiátory topení v sérii. Z vnějšího chladiče se ochlazená chladicí kapalina vrací přímo do kotle.

S tímto schématem pro připojení topných zařízení se teplota radiátorů snižuje se vzdáleností od přívodní stoupačky – to je vážná nevýhoda systému. Pro zvýšení účinnosti se používají bypassy – propojují přívodní potrubí propojkami v místech připojení radiátorů. To přispívá k rovnoměrnějšímu vytápění místností.

Mezi výhody jednotrubkového systému patří jednoduchá konstrukce a minimální finanční náklady na jeho instalaci. Kromě toho není třeba instalovat potrubí pod strop, což zhoršuje interiér místnosti.

Jednotrubkové horizontální schéma, dokonce i s přesnými výpočty, se zřídka ospravedlňuje, pokud nemluvíme o vytápění dvou nebo tří malých místností jednopatrového domu. V ostatních případech se modernizuje přidáním oběhového čerpadla.

Dvoutrubkový okruh

Konstrukční vlastnosti gravitačního dvoutrubkového okruhu:

• Pro přívod a návrat jsou instalovány samostatné trubky;
• přívodní potrubí je připojeno ke každému topnému zařízení samostatným vstupním výstupem;
• Zpětné potrubí je připojeno ke každému topnému zařízení samostatně.

Dvoutrubkový gravitační topný systém pro soukromý dům se liší od jednotrubkového systému tím, že všechny radiátory jsou dodávány s chladicí kapalinou, která neměla čas vychladnout, díky čemuž:

• teplo v domě je distribuováno rovnoměrně;
• není třeba zvyšovat počet sekcí v radiátoru, aby se zlepšilo vytápění;
• je snadnější regulovat teplotu v systému;
• instalace potrubí vyžaduje potrubí menšího průměru než u jednotrubkového okruhu;
• neexistují žádné přísné požadavky na zachování sklonu při instalaci prvků systému – některé odchylky od vypočtených hodnot nejsou kritické.

Dvoutrubkový topný systém s horním a spodním vedením se snadno instaluje a je účinný pro vytápění dvoupatrového domu.

Vlastnosti výpočtu

Výpočet topného systému s přirozenou cirkulací je mnohem obtížnější než příprava návrhu topného systému s nuceným přívodem chladicí kapaliny. Protože v okruhu není žádný tlak, je výkon systému přímo ovlivněn počtem závitů potrubí a úhlem sklonu každého úseku. Nesprávné výpočty nebo chyby instalace ovlivňují funkčnost obvodu.

Při výpočtu okruhu bez čerpadla se bere v úvahu následující:

• minimální přípustný úhel sklonu;
• materiál a průměr potrubí;
• princip přívodu chladicí kapaliny;
• druh chladicí kapaliny.

Doporučený sklon potrubí

Při výpočtech je třeba se spoléhat na stavební předpisy pro topné systémy s gravitační cirkulací (SNiP 41-01-2003 pro gravitační systémy). Pohyb chladicí kapaliny v potrubí je negativně ovlivněn hydraulickým odporem na obtížných místech – v zatáčkách, v zatáčkách atd.

Podle SNiP jsou trubky instalovány se sklonem nejméně 10 mm na 1 metr délky. V opačném případě je systém ohrožen větráním a špatným ohřevem vzdálených radiátorů.

Výběr potrubí

Hydraulická odolnost okruhu, jeho odolnost proti korozi, tepelné parametry a technologie instalace závisí na materiálu potrubí. Seznam požadovaných materiálů obsahuje:

• Ocelové trubky. Cenově dostupný, odolný vůči mechanickému namáhání. Nevýhody: instalují se svařením nebo velkým množstvím tvarovek, trubky jsou náchylné ke korozi a zarůstání.
• Kov-plastové trubky. Vnitřní povrch je dokonale hladký, což zabraňuje růstu usazenin, odolnost proti korozi, nízká hmotnost, odolnost proti tepelné roztažnosti. Nevýhody: vysoká cena, omezená životnost (cca 15 let), nutnost používat navařované fitinky nebo pravidelně dotahovat závitové spojovací prvky.
• Polypropylenové trubky. Uvnitř hladký, odolný (životnost od 25 let), odolný vůči vysokým teplotám. Nevýhody: vysoká cena, instalace pomocí speciálních nástrojů.
• Měděné trubky. Maximální přenos tepla a životnost (přes 100 let), stylový vzhled. Nevýhody: vysoká cena, potřeba pájení při instalaci.

Průměr trubky

Pro výpočet průměru potrubí potřebujete:

1. Proveďte tepelný výpočet prostor a přidejte k výsledku asi 20%.
2. Vypočítejte průřez potrubí na základě poměru tepelného výkonu a vnitřního průřezu potrubí (hodnoty jsou uvedeny v tabulkách SNiP).
3. Vyberte průměr potrubí na základě provedených tepelných výpočtů as ohledem na materiál potrubí. U ocelových trubek je minimální velikost vnitřního průřezu 50 mm.

Pro intenzivnější gravitační proudění se používá následující princip: průměr přívodního potrubí za každou větví by měl být o 1 velikost menší než předchozí. Zpátečku je nutné sestavit s nástavcem.

Výpočet nám tedy umožňuje určit minimální průměr přívodního a vratného potrubí vzhledem k této hodnotě, parametry potrubí v různých úsecích systému jsou určeny podle připraveného diagramu pro jednopodlažní nebo dvoupodlažní; dům.

Druh stáčení

Přirozená cirkulace vody v topném systému závisí na principu dodávání chladicí kapaliny z kotle do topných zařízení. Existují různé kontury se spodním a horním plněním.

Spodní plnění umožňuje vyhnout se instalaci vysokých vertikálních potrubí – komunikace jsou položeny na úrovni podlahy. Tato možnost je vhodná pouze pro jednotrubkové okruhy a bez instalace oběhového čerpadla je považována za neúčinnou.

Horní plnění je nejlepší možností, protože rozvodné potrubí dvoutrubkového systému je umístěno pod stropem a zajišťuje aktivní přívod ohřátého chladicího média do každého radiátoru, ze kterého ochlazená voda proudí do vratného potrubí umístěného podél podlahy. U jednotrubkového systému je také výhodnější plnění vrchním typem.

Dvoutrubkový topný systém s horním plněním

Výběr chladicí kapaliny

Chladicí kapalinou může být voda nebo nemrznoucí kapalina. Pro gravitační systém je vhodnější použít vodu, protože nemrznoucí směs má vyšší hustotu a k jejímu ohřevu je zapotřebí méně tepelné energie – to znamená, že spotřeba paliva je vyšší. Pokud je v systému instalována membránová vyrovnávací nádrž, její objem by měl být větší než objem nádrže chladicí kapaliny, protože nemrznoucí směs expanduje silněji.

Použití „nemrznoucí směsi“ má smysl, pokud je dům v zimě vytápěn nepravidelně s dlouhými přestávkami. Voda by se v tomto případě musela neustále vypouštět, aby při zamrznutí potrubí neprasklo.

Závěr

Konstrukce bezčerpadlového topného systému umožňuje energeticky nezávislý vytápěný dům v případě výpadku proudu. Takový systém se napojuje na topný kotel bez elektrického vybavení pro regulaci výkonu nebo na klasická kamna na tuhá paliva s vodním výměníkem ve spalovací komoře.