Gravitační ohřev
Moderní venkovský dům není z hlediska pohodlí horší než městský byt. Rozvoj technologií budov umožnil vybudovat na malých zařízeních nezávislé systémy podpory života. V případě potřeby můžete například vybavit téměř jakýkoli autonomní inženýrský systém v domě topení.
Domácí topné systémy na vodu
Gravitační ohřev
Nejoblíbenější je u nás tekutá topenívyznačuje se jednoduchostí a efektivitou. Princip fungování je založen na schopnosti vody akumulovat a předávat velké množství tepelné energie. Technika instalace ohřevu vody rozšířené a známé téměř každému specialistovi na topné systémy.
Atmosférická cirkulace – přirozeně a spolehlivě
Podle způsobu dopravy chladicí kapaliny potrubím existují dva typy topení:
S nuceným oběhem
s gravitační (přirozenou) cirkulací.
V systémech s nuceným oběhem je instalováno čerpadlo, které zajišťuje průtok vody potrubím. Toto schéma vyžaduje nepřerušené napájení čerpadla. V opačném případě je účinnost topného systému tohoto typu prudce snížena.Gravitační ohřev je energeticky nezávislý systém, protože nemá motor. Pohyb chladicí kapaliny nastává v důsledku rozdílu v objemové hmotnosti studených a horkých kapalin. Voda ohřátá v kotli stoupá stoupačkou a je rozváděna do topných zařízení. Chladicí kapalina ochlazuje objem a má tendenci klesat, takže zpětné potrubí je položeno na úrovni podlahy.
Výhoda gravitační vytápění spočívá ve vysoké spolehlivosti systému. Dokud působí gravitace a předměty mají váhu, bude fungovat pracovní systém s atmosférickou cirkulací chladicí kapaliny.
Schémata zapojení topných zařízení
Instalace ohřevu vody provádí se podle jednoho ze schémat:
Jednotrubkové rozvody
rozvod tepla ve dvou trubkách;
Zapojení kolektoru (paprsku).
Instalace topného okruhu do jednoho potrubí umožňuje ušetřit na potrubí, ale toto schéma je ve velkých domech neudržitelné. Jak se chladicí kapalina pohybuje podél sériově zapojených radiátorů, teplota pracovního média klesá a poslední ohřívače přijímají ochlazenou chladicí kapalinu.
Dvoutrubkové schéma zapojení gravitační vytápění umožňuje paralelní zapojení radiátorů, což zajišťuje rovnoměrnější vytápění všech místností. Kromě toho je možné přesněji nastavit teplotu v každém ohřívači.
Kolektorový okruh je považován za nejprogresivnější. Výhody radiálního zapojení radiátorů jsou zřejmé: přesná regulace teploty každého topidla, rychlost a snadná instalace, udržovatelnost.
Naše nabídka
Společnost "Design Prestige" zaměstnává skutečné profesionály, kteří jsou schopni kompetentně vést instalace ohřevu vody v krátkém čase. Při realizaci zakázky aplikujeme nejmodernější technologie a používáme profesionální vybavení, které je zárukou kvality provedené práce.
Výhody.
- Zařízení použité v tomto systému má poměrně jednoduchý design, takže proces instalace není nijak zvlášť obtížný. Stejná kvalita určuje snadnost ovládání daného systému.
- Toto zařízení je absolutně nezávislé na intenzitě energetického zásobování budovy.V důsledku toho přítomnost nebo nepřítomnost elektrického proudu neovlivňuje mikroklima vytápěné místnosti.
- Systém nevyžaduje použití speciálních čerpadel, která zajišťují nepřerušovanou cirkulaci kapaliny. Tato okolnost zcela eliminuje vibrace a také zajišťuje tichý chod zařízení.
- Tento systém má vysokou úroveň spolehlivosti a má také dlouhou provozní dobu. Může fungovat zhruba čtyřicet let.
- Gravitační topné zařízení je schopno regulovat svou práci v automatickém režimu.
Je důležité poznamenat, že spolehlivost tohoto systému přímo závisí na kvantitativní spmoregulaci. To znamená, že se změnou teploty topné kapaliny dochází také k některým metamorfózám průtoku chladicí kapaliny.
Vlivem změny hustoty zmíněného prvku se zvyšuje nebo snižuje úroveň přenosu tepla. Proto je intenzita posledně jmenovaného ovlivněna kvantitativním obsahem vody.
Kromě toho jsou velmi důležité tepelné ztráty samotné místnosti, vzhledem k níž tento systém funguje. Čím vyšší je rychlost přenosu tepla, tím intenzivnější je proces přenosu tepla.
Pokud uvažujeme dvoutrubkový systém, pak v něm je cirkulační okruh určen jedním zařízením, což vede k trochu jinému způsobu samoregulace. V tomto případě je uvedený kruh kratší. Díky této okolnosti se výrazně zlepšuje přenos tepla.
Pokud jde o jednotrubkový - zde topný okruh zahrnuje několik jednotek. V souvislosti s touto vlastností je zaznamenáno nerovnoměrné rozložení tepla. To často vyvolává potřebu použít speciální oběhové čerpadlo, ale takový systém není pro daný druh relevantní.
Nedostatky.
Jako vše, co vytvořil člověk, má gravitační topný systém své nevýhody, které jsou vyjádřeny následovně:
- Systém má dostatečně nízký cirkulační tlak, díky čemuž je jeho akční rádius zmenšen na třicet metrů horizontálně.
- Stejný faktor spolu s vysokou tepelnou kapacitou vody určuje nízkou rychlost spouštění zařízení.
- Často je expanzní nádrž na vodu instalována v nevytápěné místnosti, což může způsobit zamrznutí této kapaliny v zimě. To je plné nežádoucích důsledků, které se projevují zničením potrubí.
Výhody a nevýhody gravitačních systémů
Hlavní výhodou tohoto topného systému je jeho spolehlivost a životnost. Za normálních provozních podmínek může takový systém fungovat bez oprav několik desetiletí. Gravitační topný systém funguje na základě fyzikálních zákonů bez použití drahých těkavých zařízení. (Viz také: Topná kapalina)
Tyto systémy však mají značné nevýhody.
- Gravitační ohřev má krátký dosah. Na vodorovné rovině - méně než 30 metrů.
- Pomalý ohřev topného zařízení v důsledku nízkého tlaku a značné tepelné kapacity vody.
- Pravděpodobnost zamrznutí chladicí kapaliny v expanzní nádrži, pokud je umístěna v nevytápěné místnosti. (Viz také: Specifika systému ohřevu vody)
Schematický diagram gravitačního systému
Takový topný systém zahrnuje kotel, dvě potrubí - přívod a zpátečku, topná zařízení a expanzní nádobu.
Voda se ohřívá v generátoru tepla a proudí přímým potrubím do topných zařízení. Po odevzdání části tepla se chladicí kapalina vrací zpětným potrubím ke zdroji tepelné energie.
Všechny vodorovné trubky během instalace jsou umístěny s předem vypočítaným sklonem.Horká lehká voda je tedy vytlačována nahoru podél hlavní stoupačky, odkud je rozváděna po vodorovných větvích do topných zařízení. Z nich se ochlazená voda samospádem vrací zpět do kotle. Tam vytlačí ohřátou vodu, ohřeje se a cyklus se opakuje. (Viz také: Kotle na tuhá paliva)
Svahy pomáhají zbavit se vzduchových bublin. Vzduch je lehčí než voda, takže volně vstupuje do expanzní nádrže a je odstraňován ze systému.
Ke stoupání vody podél stoupačky dochází v důsledku zahřívání chladicí kapaliny, její expanze a vzniku gravitačního tlaku. Pohyb kapaliny podél uzavřeného okruhu se provádí v důsledku rozdílu v hustotách kapalin s různými teplotami ohřevu. Gravitační tlak se používá k pohybu tekutiny a překonání odporu v potrubí. Čím vyšší je odpor, tím větší je gravitační tlak potřebný k jejich překonání. Chcete-li snížit tření, zvyšte průměr trubek, což vede ke zvýšení nákladů. Cirkulační tlak závisí na rozdílu teplot mezi ohřívanou a ochlazovanou kapalinou a na rozdílu mezi výškami ke středu kotle a ohřívače. Čím vyšší je zařízení, tím snazší je cirkulace chladicí kapaliny.
Gravitační systém vytápění s jednou trubkou
Takový topný systém lze instalovat pouze s horním rozvodem přívodního potrubí. V takovém systému nejsou žádné zpětné stoupačky. (Viz také: Systém vytápění s nuceným oběhem)
Takové systémy mohou být namontovány podle dvou schémat: průtokové a s vlečnými sekcemi.
U průtokového okruhu není přívodní stoupačka a radiátory umístěné nad sebou jsou zapojeny do série. Horká chladicí kapalina prochází shora dolů všemi radiátory. Do spodních spotřebičů se dostává dokonale ochlazená kapalina, což vede k dobrému ohřevu radiátorů v horních patrech a zcela studených radiátorů v těch spodních.
Obtoky jsou součástí systému s uzavíracími radiátory. To umožňuje, aby část vody ze stoupačky byla přiváděna do spodních radiátorů a obcházela horní. V tomto systému se voda o téměř stejné teplotě dostává do horních a spodních radiátorů.
Typy gravitačního ohřevu somatických schémat vytápění
Schémata vytápění s přirozenou cirkulací jsou dvou typů: jednotrubkové a dvoutrubkové. Staré domy měly ve svém topném systému pouze jednu trubku. Ale v současnosti se nejčastěji používá dvoutrubkový topný systém s dolním nebo horním ředěním. Jaké jsou hlavní rozdíly mezi schématy? Jednotrubkové samotížné vytápění je považováno za nejjednodušší. Potrubí je umístěno pod stropem objektu a vratný okruh je pod podlahou. Z pozitivních aspektů lze zaznamenat malý počet komponent nezbytných pro fungování systému. Vyznačuje se také snadnou instalací. Jako výhody můžeme zaznamenat možnost jeho provozu při instalaci kotle a radiátorů na stejné úrovni. Obvykle se ve dvoupatrovém domě takové schéma používá zřídka, protože neumožňuje rovnoměrné vytápění domu. To však lze napravit instalací objemových potrubí a radiátorů v přízemí. Při instalaci jednotrubkového okruhu nejsou k dispozici regulační ventily, což znamená, že nebude možné regulovat teplotu.
Dvoutrubkový topný systém je náročnější jak v provozu, tak v zařízení, protože zahrnuje několik topných okruhů. Jedna z nich je určena pro proudění horké chladicí kapaliny, druhá pro studenou. V tomto případě budete potřebovat mnohem více komponent. Slepý topný systém dvoupatrového domu bude nutně vyžadovat izolaci hlavní stoupačky, aby se zabránilo tepelným ztrátám. Pro dvoutrubkový systém je nutné použít trubky velkého průměru, minimálně 32 mm, jinak hydraulický odpor zabrání gravitační cirkulaci.
Typy otopných soustav se samotížným oběhem
Navzdory jednoduché konstrukci systému ohřevu vody s vlastní cirkulací chladicí kapaliny existují nejméně čtyři populární instalační schémata. Výběr typu elektroinstalace závisí na vlastnostech samotné budovy a očekávaném výkonu.
K určení, které schéma bude fungovat, je v každém jednotlivém případě nutné provést hydraulický výpočet systému, vzít v úvahu vlastnosti topné jednotky, vypočítat průměr potrubí atd. Při provádění výpočtů možná budete potřebovat pomoc profesionála.
Uzavřený systém s gravitační cirkulací
V zemích EU jsou mezi ostatními řešeními nejoblíbenější uzavřené systémy. V Ruské federaci nebyl tento systém dosud široce používán. Principy provozu uzavřeného systému ohřevu vody s bezčerpadlovou cirkulací jsou následující:
- Při zahřátí chladicí kapalina expanduje, voda je vytlačena z topného okruhu.
- Kapalina pod tlakem vstupuje do uzavřené membránové expanzní nádrže. Konstrukce nádoby je dutina rozdělená membránou na dvě části. Jedna polovina nádrže je naplněna plynem (většina modelů používá dusík). Druhá část zůstává prázdná pro plnění chladicí kapalinou.
- Když se kapalina zahřeje, vytvoří se tlak dostatečný k protlačení membrány a stlačení dusíku. Po ochlazení dojde k opačnému procesu a plyn vytlačí vodu z nádrže.
Jinak systémy uzavřeného typu fungují jako jiná schémata vytápění s přirozenou cirkulací. Jako nevýhody lze označit závislost na objemu expanzní nádrže. U místností s velkou vytápěnou plochou budete muset nainstalovat prostornou nádobu, což není vždy vhodné.
Otevřený systém s gravitační cirkulací
Topný systém otevřeného typu se od předchozího typu liší pouze konstrukcí expanzní nádoby. Toto schéma bylo nejčastěji používáno ve starých budovách. Výhodou otevřeného systému je možnost vlastní výroby kontejnerů z improvizovaných materiálů. Nádrž má většinou skromné rozměry a instaluje se na střechu nebo pod strop obývacího pokoje.
Hlavní nevýhodou otevřených konstrukcí je pronikání vzduchu do potrubí a topných radiátorů, což vede ke zvýšené korozi a rychlému selhání topných těles. Častým „hostem“ v otevřených okruzích je také větrání systému. Proto jsou radiátory instalovány pod úhlem, Mayevsky jeřáby jsou nutné k odvzdušnění.
Jednotrubkový systém s vlastní cirkulací
Toto řešení má několik výhod:
- Pod stropem a nad úrovní podlahy není žádné párové potrubí.
- Ušetřete peníze za instalaci systému.
Nevýhody takového řešení jsou zřejmé. Tepelný výkon radiátorů a intenzita jejich ohřevu klesá se vzdáleností od kotle. Jak ukazuje praxe, jednotrubkový topný systém dvoupatrového domu s přirozenou cirkulací, i když jsou dodrženy všechny svahy a je vybrán správný průměr potrubí, je často přepracován (instalací čerpacího zařízení).
Dvoutrubkový systém s vlastní cirkulací
Dvoutrubkový topný systém v soukromém domě s přirozenou cirkulací má následující konstrukční vlastnosti:
- Přívod a zpětný tok přes samostatné potrubí.
- Přívodní potrubí je připojeno ke každému radiátoru přes vstup.
- Baterie je připojena ke zpětné lince pomocí druhé oční linky.
Výsledkem je, že dvoutrubkový radiátorový systém poskytuje následující výhody:
- Rovnoměrné rozložení tepla.
- Pro lepší zahřátí není třeba přidávat sekce chladiče.
- Snazší nastavení systému.
- Průměr vodního okruhu je minimálně o jednu velikost menší než u jednotrubkových schémat.
- Nedostatek přísných pravidel pro instalaci dvoutrubkového systému. Malé odchylky týkající se sklonu jsou povoleny.
Hlavní výhodou dvoutrubkového topného systému se spodním a horním vedením je jednoduchost a zároveň efektivita návrhu, což umožňuje vyrovnat chyby vzniklé ve výpočtech nebo během instalačních prací.
Typy otopných soustav se samotížným oběhem
Navzdory jednoduché konstrukci systému ohřevu vody s vlastní cirkulací chladicí kapaliny existují nejméně čtyři populární instalační schémata. Výběr typu elektroinstalace závisí na vlastnostech samotné budovy a očekávaném výkonu.
K určení, které schéma bude fungovat, je v každém jednotlivém případě nutné provést hydraulický výpočet systému, vzít v úvahu vlastnosti topné jednotky, vypočítat průměr potrubí atd. Při provádění výpočtů možná budete potřebovat pomoc profesionála.
Uzavřený systém s gravitační cirkulací
V zemích EU jsou mezi ostatními řešeními nejoblíbenější uzavřené systémy. V Ruské federaci nebyl tento systém dosud široce používán. Principy provozu uzavřeného systému ohřevu vody s bezčerpadlovou cirkulací jsou následující:
- Při zahřátí chladicí kapalina expanduje, voda je vytlačena z topného okruhu.
- Kapalina pod tlakem vstupuje do uzavřené membránové expanzní nádrže. Konstrukce nádoby je dutina rozdělená membránou na dvě části. Jedna polovina nádrže je naplněna plynem (většina modelů používá dusík). Druhá část zůstává prázdná pro plnění chladicí kapalinou.
- Když se kapalina zahřeje, vytvoří se tlak dostatečný k protlačení membrány a stlačení dusíku. Po ochlazení dojde k opačnému procesu a plyn vytlačí vodu z nádrže.
Jinak systémy uzavřeného typu fungují jako jiná schémata vytápění s přirozenou cirkulací. Jako nevýhody lze označit závislost na objemu expanzní nádrže. U místností s velkou vytápěnou plochou budete muset nainstalovat prostornou nádobu, což není vždy vhodné.
Otevřený systém s gravitační cirkulací
Topný systém otevřeného typu se od předchozího typu liší pouze konstrukcí expanzní nádoby. Toto schéma bylo nejčastěji používáno ve starých budovách. Výhodou otevřeného systému je možnost vlastní výroby kontejnerů z improvizovaných materiálů. Nádrž má většinou skromné rozměry a instaluje se na střechu nebo pod strop obývacího pokoje.
Hlavní nevýhodou otevřených konstrukcí je pronikání vzduchu do potrubí a topných radiátorů, což vede ke zvýšené korozi a rychlému selhání topných těles. Častým „hostem“ v otevřených okruzích je také větrání systému. Proto jsou radiátory instalovány pod úhlem, Mayevsky jeřáby jsou nutné k odvzdušnění.
Jednotrubkový systém s vlastní cirkulací
Jednotrubkový horizontální systém s přirozenou cirkulací má nízkou tepelnou účinnost, takže se používá velmi zřídka. Podstatou schématu je, že přívodní potrubí je zapojeno do série s radiátory. Ohřátá chladicí kapalina vstupuje do horní odbočky baterie a je vypouštěna spodním výstupem. Poté teplo vstupuje do další topné jednotky a tak dále až do posledního bodu. Zpětné potrubí se vrací z poslední baterie do kotle.
Toto řešení má několik výhod:
- Pod stropem a nad úrovní podlahy není žádné párové potrubí.
- Ušetřete peníze za instalaci systému.
Nevýhody takového řešení jsou zřejmé. Tepelný výkon radiátorů a intenzita jejich ohřevu klesá se vzdáleností od kotle.Jak ukazuje praxe, jednotrubkový topný systém dvoupatrového domu s přirozenou cirkulací, i když jsou dodrženy všechny svahy a je vybrán správný průměr potrubí, je často přepracován (instalací čerpacího zařízení).
Dvoutrubkový systém s vlastní cirkulací
Dvoutrubkový topný systém v soukromém domě s přirozenou cirkulací má následující konstrukční vlastnosti:
- Přívod a zpětný tok přes samostatné potrubí.
- Přívodní potrubí je připojeno ke každému radiátoru přes vstup.
- Baterie je připojena ke zpětné lince pomocí druhé oční linky.
Výsledkem je, že dvoutrubkový radiátorový systém poskytuje následující výhody:
- Rovnoměrné rozložení tepla.
- Pro lepší zahřátí není třeba přidávat sekce chladiče.
- Snazší nastavení systému.
- Průměr vodního okruhu je minimálně o jednu velikost menší než u jednotrubkových schémat.
- Nedostatek přísných pravidel pro instalaci dvoutrubkového systému. Malé odchylky týkající se sklonu jsou povoleny.
Hlavní výhodou dvoutrubkového topného systému se spodním a horním vedením je jednoduchost a zároveň efektivita návrhu, což umožňuje vyrovnat chyby vzniklé ve výpočtech nebo během instalačních prací.
Typy samotížných topných systémů
Existují dva typy gravitačních topných systémů:
Dvoutrubkový systém je složitější a zahrnuje přítomnost dvou okruhů. Uvnitř jednoho okruhu se chladicí kapalina (voda) pohybuje z kotle do baterií a podél druhého se voda vrací do kotle. Pamatujte, že tento druh systému vyžaduje pečlivější návrh. Proces instalace také nebude nejjednodušší, zvažte jej postupně:
- instalace stoupačky, bude hrát hlavní roli, přechází z nádrže do kotle;
- hlavní stoupačka s elektroinstalací, napojená v úrovni 1/3 celkové výšky místnosti od úrovně podlahy;
- přepadová trubka je připojena k expanzní nádrži, přes kterou jde přebytečná kapalina do kanalizace;
- aby se voda mohla vrátit zpět do kotle, vratné potrubí se zařízne do spodní části baterií.
V jednookruhovém systému hraje zásadní roli požadovaný počet radiátorů. Na tom závisí objem expanzní nádoby. Obvykle se plní do tří čtvrtin celkového objemu.
Hladinu vody v nádrži se vyplatí neustále sledovat, neměla by být nižší než hladina potrubí, kterým se voda rozvádí do radiátorů. To hrozí zastavením cirkulace chladicí kapaliny.
Jednotrubkový systém je sice jednoduchý, ale jen na první pohled to tak vypadá. Nesprávně provedený projekt bude mít za následek spoustu problémů a důsledků, svěřte tuto záležitost odborníkům.
Při návrhu přirozeného systému je třeba věnovat hlavní pozornost rovnoměrnému rozložení tlaku v uzavřeném okruhu a správné cirkulaci chladicí kapaliny.
