Spätný ventil pre schému zapojenia vykurovania, typy a prevádzkové odporúčania

Čo je nútený obeh?

Prirodzená cirkulácia chladiacej kvapaliny nastáva podľa fyzikálnych zákonov: ohriata voda alebo nemrznúca zmes stúpa do hornej časti systému a postupne sa ochladzuje, klesá a vracia sa do kotla. Pre úspešnú cirkuláciu je potrebné prísne dodržiavať uhol sklonu priameho a spätného potrubia. Pri malej dĺžke systému v jednoposchodovom dome to nie je ťažké a výškový rozdiel bude malý.

Pre veľké domy, ako aj viacposchodové budovy. takýto systém je najčastejšie nevhodný - môžu vytvárať vzduchové uzávery, narúšať cirkuláciu a v dôsledku toho prehrievať chladiacu kvapalinu v kotle. Táto situácia je nebezpečná a môže spôsobiť poškodenie komponentov systému.

Bezprostredne pred vstupom do výmenníka tepla kotla je preto vo vratnom potrubí inštalované obehové čerpadlo, ktoré vytvára potrebný tlak a rýchlosť cirkulácie vody v systéme. Súčasne sa ohriata chladiaca kvapalina včas odvádza do vykurovacích zariadení, kotol funguje normálne a mikroklíma v dome zostáva stabilná.

Schéma: prvky vykurovacieho systému

• systém stabilne funguje v budovách akejkoľvek dĺžky a počtu podlaží;
• je možné použiť rúry menšieho priemeru ako s prirodzenou cirkuláciou, čo šetrí náklady na ich nákup;
• je povolené umiestniť potrubia bez sklonu a položiť ich skryté v podlahe;
• podlahy s teplou vodou môžu byť pripojené k systému núteného vykurovania;
• stabilné teplotné podmienky predlžujú životnosť armatúr, potrubí a radiátorov;
• Vykurovanie je možné regulovať pre každú miestnosť.

Nevýhody systému s núteným obehom:

• je potrebný výpočet a inštalácia čerpadla, jeho pripojenie k sieti, čo spôsobuje, že systém je nestabilný;
• Čerpadlo vydáva počas prevádzky hluk.

Nevýhody sa úspešne riešia správnym umiestnením zariadenia: čerpadlo je umiestnené v samostatnej kotolni vedľa vykurovacieho kotla a je inštalovaný záložný zdroj energie - batéria alebo generátor.

Princíp fungovania gravitačného vykurovacieho systému

Princíp fungovania vykurovania vyzerá jednoducho: voda sa pohybuje potrubím poháňaná hydrostatickým tlakom, ktorý sa objavil v dôsledku rôznych hmôt ohrievanej a chladenej vody. Ďalší takýto dizajn sa nazýva gravitácia alebo gravitácia. Cirkulácia je pohyb ochladenej v batériách a ťažšej kvapaliny pod tlakom vlastnej hmoty smerom nadol k vykurovaciemu telesu a vytlačenie ľahkej ohriatej vody do prívodného potrubia. Systém funguje, keď je kotol s prirodzenou cirkuláciou umiestnený pod radiátormi.

V otvorených okruhoch priamo komunikuje s vonkajším prostredím a prebytočný vzduch uniká do atmosféry. Objem vody zvýšený z ohrevu je eliminovaný, konštantný tlak je normalizovaný.

Prirodzená cirkulácia je možná aj v uzavretom vykurovacom systéme, ak je vybavený expanznou nádržou s membránou. Niekedy sa štruktúry otvoreného typu premieňajú na uzavreté. Uzavreté okruhy sú v prevádzke stabilnejšie, chladiaca kvapalina sa v nich nevyparuje, no zároveň sú nezávislé od elektriny. Čo ovplyvňuje cirkulačný tlak

Cirkulácia vody v kotle závisí od rozdielu hustoty teplej a studenej kvapaliny a od veľkosti výškového rozdielu medzi kotlom a najnižším radiátorom. Tieto parametre sa vypočítavajú ešte pred inštaláciou vykurovacieho okruhu. Prirodzená cirkulácia nastáva, pretože teplota spiatočky vo vykurovacom systéme je nízka. Chladiaca kvapalina má čas vychladnúť, pohybuje sa cez radiátory, stáva sa ťažšou a svojou hmotnosťou vytláča ohriatu kvapalinu von z kotla a núti ju pohybovať sa potrubím.

Schéma cirkulácie vody v kotle

Výška hladiny batérie nad kotlom zvyšuje tlak, čím pomáha vode ľahšie prekonávať odpor potrubia. Čím vyššie sú radiátory vo vzťahu ku kotlu, tým väčšia je výška ochladzovaného stĺpca spiatočky a tým väčším tlakom tlačí ohriatu vodu nahor, keď sa dostane ku kotlu.

Hustota tiež reguluje tlak: čím viac sa voda ohrieva, tým menšia je jej hustota v porovnaní s návratom. V dôsledku toho sa vytláča väčšou silou a tlak sa zvyšuje. Z tohto dôvodu sa gravitačné vykurovacie konštrukcie považujú za samoregulačné, pretože ak zmeníte teplotu ohrevu vody, zmení sa aj tlak na chladiacu kvapalinu, čiže sa zmení jej spotreba.

Počas inštalácie by mal byť kotol umiestnený úplne dole, pod všetkými ostatnými prvkami, aby bol zabezpečený dostatočný tlak chladiacej kvapaliny.

Rúry pre systémy s prirodzenou cirkuláciou

Pri výbere priemeru rúr zohrávajú úlohu nielen rozmery systému a počet radiátorov, ale aj materiál, z ktorého sú vyrobené, alebo skôr hladkosť stien. Pre gravitačné systémy je to veľmi dôležitý parameter. Najhoršia situácia je pri bežných kovových rúrach: vnútorný povrch je drsný a po použití sa stáva ešte nerovnomernejším v dôsledku koróznych procesov a nahromadených usadenín na stenách. Preto takéto rúry majú najväčší priemer.

Oceľové rúry o pár rokov môžu vyzerať takto

Z tohto hľadiska je výhodný kovoplastový a vystužený polypropylén. Používajú sa však kovoplastové tvarovky, ktoré výrazne zužujú vôľu, čo sa môže stať kritickým pre gravitačné systémy. Vystužený polypropylén preto vyzerá vhodnejšie. Majú však obmedzenia týkajúce sa teploty chladiacej kvapaliny: prevádzková teplota je 70 ° C, maximálna teplota je 95 ° C. Pre výrobky vyrobené zo špeciálneho plastu PPS je prevádzková teplota 95 ° C, maximálna teplota je až 110 ° C. ° C. V závislosti od kotla a systému ako celku je teda možné použiť tieto rúry za predpokladu, že ide o kvalitné značkové výrobky a nie falošné. Prečítajte si viac o polypropylénových rúrach tu.

Kovoplast a polypropylén je možné použiť aj na inštaláciu vykurovacích systémov

Ale ak sa plánuje inštalácia kotla na tuhé palivá. potom žiadny polypropylén nevydrží také tepelné zaťaženie. V tomto prípade použite na závitové spoje oceľ alebo pozinkovanú a nehrdzavejúcu oceľ (pri inštalácii nehrdzavejúcej ocele nepoužívajte zváranie, pretože švy veľmi rýchlo pretekajú)

Meď je tiež vhodná (píše sa tu o medených rúrach), ale má tiež svoje vlastnosti a musí sa s ňou zaobchádzať opatrne: nebude sa správať normálne so všetkými chladiacimi kvapalinami a je lepšie ju nepoužívať v jednom systéme s hliníkom radiátory (rýchlo sa zrútia)

Charakteristickým znakom systémov s prirodzenou cirkuláciou je, že ich nemožno vypočítať kvôli vytváraniu turbulentných tokov, ktoré sa nedajú vypočítať. Sú navrhnuté na základe skúseností a spriemerovaných, empiricky odvodených noriem a pravidiel. V zásade platia tieto pravidlá:

• zdvihnite bod zrýchlenia čo najvyššie;
• nezužujte prívodné potrubia;
• vložte dostatočný počet sekcií radiátorov.

Potom sa použije ďalšia: z miesta prvej vetvy a každej ďalšej vedú o schodík potrubie menšieho priemeru. Napríklad 2-palcová rúrka pochádza z kotla, potom 1 ¾ z prvej vetvy, potom 1 ½ atď. Odpad sa zbiera od menšieho priemeru po väčší.

Existuje niekoľko ďalších funkcií inštalácie gravitačných systémov. Po prvé, je žiaduce vyrobiť potrubia so sklonom 1-5% v závislosti od dĺžky potrubia. V zásade pri dostatočnom rozdiele teplôt a výšok sa dajú robiť aj vodorovné rozvody, hlavné je, že tu nie sú úseky s negatívnym sklonom (opačne naklonené), ktoré by vznikom vzduchových vreciek v budú blokovať pohyb toku vody.

Gravitačný jednorúrkový systém s vertikálnym vedením pre dve krídla (okruhy)

Druhou vlastnosťou je, že v najvyššom bode systému musí byť inštalovaná expanzná nádrž a/alebo odvzdušňovací ventil. Expanzná nádrž môže byť otvorená (systém bude tiež otvorený) alebo membránová (zatvorená).Pri inštalácii otvoreného vývodu vzduchu nie je potrebné, aby sa zhromažďoval v najvyššom bode - v nádrži a vystupoval do atmosféry. Pri inštalácii nádrže membránového typu je potrebná aj inštalácia automatického odvzdušňovača. Pri horizontálnom zapojení nebudú Mayevského kohútiky na každom z radiátorov zasahovať - ​​s ich pomocou je ľahšie odstrániť všetky vzduchové zátky vo vetve.

Schéma inštalácie gravitačných vykurovacích systémov

Pretože cirkulácia vody vo vykurovacom systéme nastáva bez účasti čerpadla, pre nerušený prietok tekutiny cez potrubia musia mať potrubia väčší priemer ako v schéme, kde je cirkulácia vody nútená. Gravitačný systém funguje tak, že znižuje odpor, ktorý musí voda prekonávať: čím ďalej je potrubie od kotla, tým je širšie.

Ohrev vody s prirodzenou cirkuláciou môže mať horné alebo spodné vedenie. Keď je zapojenie navrhnuté ako dvojrúrkové, ohriata voda vstupuje priamo do každej batérie a neprechádza cez ne jeden po druhom, ako v schéme s jedným potrubím.

Na inštaláciu takéhoto dizajnu je najvhodnejšie horné vedenie, v ktorom chladiaca kvapalina najprv stúpa k stropu a odtiaľ klesá k batériám. Ak je zapojenie plánované nižšie. potom sa buduje urýchľovací okruh: výškový rozdiel, pri ktorom voda z kotla najprv stúpa, kde vstupuje do expanznej nádoby v hornom bode potrubia a potom klesá do vykurovacích radiátorov.

Čím vyššie je vykurovacie zariadenie umiestnené, tým vyšší je tlak vo vnútri potrubia. Batérie horných poschodí sa preto často zahrievajú lepšie ako tie na spodných. Ak teda vykurujete s prirodzenou cirkuláciou dvojrúrkové, batérie umiestnené na rovnakej úrovni ako kotol alebo nižšie sa dostatočne nezohrievajú.

Aby sa predišlo takejto situácii, kotolňa je dôkladne zakopaná a poskytuje dostatočne vysoký tlak na to, aby chladiaca kvapalina prešla potrubím pri požadovanej rýchlosti. Kotol je umiestnený v suteréne, približne 3 metre pod stredom najnižšieho vykurovacieho telesa. Rúry s horúcou vodou sa naopak zdvíhajú čo najvyššie, pričom expanzná nádrž sa umiestni na najvyššom mieste konštrukcie a potom voda z prívodného potrubia klesá do radiátorov.

Typy elektroinštalácie jednorúrkového systému

V jednorúrkovom systéme neexistuje žiadne oddelenie medzi priamym a spätným potrubím. Radiátory sú zapojené do série a chladiaca kvapalina, ktorá nimi prechádza, sa postupne ochladzuje a vracia sa do kotla. Táto vlastnosť robí systém ekonomickým a jednoduchým, ale vyžaduje nastavenie teplotného režimu a správny výpočet výkonu radiátorov.

Zjednodušená verzia jednorúrkového systému je vhodná len pre malý jednopodlažný dom. V tomto prípade potrubie prechádza cez všetky radiátory priamo, bez ventilov na reguláciu teploty. Výsledkom je, že prvé batérie pozdĺž chladiacej kvapaliny sú oveľa horúcejšie ako posledné.

Pre rozšírené systémy toto zapojenie nie je vhodné. veď ochladenie chladiacej kvapaliny bude výrazné. Pre nich používajú jednorúrkový systém Leningradka, v ktorom má spoločné potrubie nastaviteľné vývody pre každý radiátor. Výsledkom je, že chladiaca kvapalina v hlavnom potrubí je rovnomernejšie rozložená vo všetkých miestnostiach. Usporiadanie jednorúrkového systému vo viacpodlažných budovách je rozdelené na horizontálne a vertikálne.

Horizontálne vedenie

Pri vodorovnom vedení stúpa rovná rúra do najvyššieho poschodia pozdĺž hlavnej stúpačky. Na každom poschodí z neho vychádza vodorovné potrubie, ktoré postupne prechádza všetkými batériami na tomto poschodí.

Sú spojené do stúpačky vratného potrubia a privádzané späť do kotla alebo kotla. Kohútiky na reguláciu teploty sú umiestnené na každom poschodí a kohútiky Mayevsky sú na každom radiátore.Horizontálne vedenie je možné vykonávať prietokom aj systémom Leningradka.

Vertikálne vedenie

Pri tomto type elektroinštalácie stúpa horúca chladiaca kvapalina do najvyššieho poschodia alebo podkrovia a odtiaľ prechádza zvislými stúpačkami cez všetky poschodia až po najnižšie. Tam sú stúpačky spojené do spätného vedenia. Významnou nevýhodou tohto systému je nerovnomerné vykurovanie na rôznych podlažiach, ktoré nie je možné regulovať prietokovým systémom.

Výber elektroinštalačného systému pre súkromný dom závisí predovšetkým od jeho usporiadania. Pri veľkej ploche každého poschodia a malom počte podlaží domu je lepšie zvoliť vertikálne vedenie, aby ste dosiahli rovnomernejšiu teplotu v každej miestnosti. Ak je oblasť malá, je lepšie zvoliť vodorovné vedenie, pretože sa ľahšie nastavuje. Navyše pri horizontálnom type vedenia nemusíte robiť ďalšie otvory v stropoch.

Video: jednorúrkový vykurovací systém

Princíp fungovania systému s prirodzenou cirkuláciou

Schéma vykurovania súkromného domu s prirodzenou cirkuláciou je populárna vďaka nasledujúcim výhodám:

• Jednoduchá inštalácia a údržba.
• Nie je potrebné inštalovať ďalšie vybavenie.
• Energetická nezávislosť - počas prevádzky nie sú potrebné žiadne dodatočné náklady na elektrickú energiu. V prípade výpadku prúdu vykurovací systém pokračuje v prevádzke.

Princíp fungovania ohrevu vody pomocou gravitačného obehu je založený na fyzikálnych zákonoch. Pri zahrievaní klesá hustota a hmotnosť kvapaliny a pri ochladzovaní kvapalného média sa parametre vrátia do pôvodného stavu.

Súčasne vo vykurovacom systéme nie je prakticky žiadny tlak. V termotechnických vzorcoch je pomer 1 atm. na každých 10 m tlaku vodného stĺpca. Výpočet vykurovacieho systému 2-podlažnej budovy ukáže, že hydrostatický tlak nepresiahne 1 atm. v jednoposchodových budovách 0,5-0,7 atm.

Pretože kvapalina pri zahrievaní zväčšuje svoj objem, na prirodzenú cirkuláciu je potrebná expanzná nádrž. Voda prechádzajúca vodným okruhom kotla sa ohrieva, čo vedie k zvýšeniu objemu. Expanzná nádrž musí byť umiestnená na prívode chladiacej kvapaliny, úplne hore na vykurovacom systéme. Úlohou vyrovnávacej nádrže je kompenzovať nárast objemu kvapaliny.

Samocirkulačný vykurovací systém je možné použiť v súkromných domoch, čo umožňuje nasledujúce pripojenia:

• Napojenie na podlahové kúrenie – vyžaduje inštaláciu obehového čerpadla, len na vodný okruh uložený v podlahe. Zvyšok systému bude naďalej fungovať s prirodzenou cirkuláciou. Po výpadku elektriny bude miestnosť naďalej vykurovaná pomocou inštalovaných radiátorov.
• Práca s kotlom na nepriamy ohrev vody - pripojenie na systém s prirodzenou cirkuláciou je možné, bez nutnosti pripojenia čerpacej techniky. Na tento účel je kotol inštalovaný v hornej časti systému, tesne pod expanznou nádobou vzduchu uzavretého alebo otvoreného typu. Ak to nie je možné, potom sa čerpadlo inštaluje priamo na zásobnú nádrž a dodatočne nainštaluje spätný ventil, aby sa zabránilo recirkulácii chladiacej kvapaliny.

V systémoch s gravitačnou cirkuláciou sa pohyb chladiacej kvapaliny uskutočňuje gravitáciou. V dôsledku prirodzenej expanzie stúpa ohriata kvapalina hore urýchľovacím úsekom a potom pod svahom „tečie dole“ cez potrubia pripojené k radiátorom späť do kotla.

Zvyšovanie teplôt

Ďalším faktorom je rozdiel medzi hustotou studenej a horúcej vody. Berieme na vedomie nasledujúcu skutočnosť - vykurovanie s prirodzenou cirkuláciou je samoregulačný typ. Ak teda zvýšite teplotu ohrevu vody, zmení sa jej prietok a zvýši sa cirkulačný tlak.

Silné zahrievanie kvapaliny do značnej miery prispieva k rýchlejšej cirkulácii. Ale to sa deje iba v chladnej miestnosti: keď teplota vzduchu v nich dosiahne určitý bod, batérie sa ochladzujú oveľa pomalšie.

Hustota vody ohriatej v bojleri a vody už v radiátoroch je takmer rovnaká. Tlak sa zníži, rýchla cirkulácia vody bude nahradená meranou cirkuláciou vo vnútri systému.

Akonáhle teplota v priestoroch súkromného domu opäť klesne na určitú úroveň, bude to slúžiť ako signál na zvýšenie tlaku. Systém sa pokúsi vyrovnať teplotné podmienky. Aby ste to dosiahli, budete musieť reštartovať proces rýchleho obehu. Odtiaľ pochádza schopnosť sebaregulácie.

Stručne povedané, pravidlo je nasledovné - jednorazová zmena teploty a objemu vody umožňuje získať požadovaný tepelný výkon z batérií na vykurovanie.

V dôsledku toho sú zachované komfortné teplotné podmienky.

Schéma činnosti

Systém ohrevu vody obsahuje kotol (ohrievač vody), vratné a prívodné potrubia, ako aj vykurovacie zariadenie, expanznú nádrž a poistný ventil. Kvapalina sa v kotli ohrieva na požadovanú teplotu a v dôsledku expanzie stúpa do prívodného potrubia a stúpačiek.

Odtiaľ prechádza do vykurovacích zariadení - batérií a radiátorov, ktorým odovzdáva časť tepla. Potom spätné potrubie posiela vodu do kotla, kde sa opäť ohrieva na požadovanú teplotu. Cyklus sa opakuje, kým je systém funkčný.

Je dôležité mať na pamäti, že horizontálne potrubia sú namontované so sklonom vo vzťahu k pohybu pracovného média.

Projektovanie vykurovania s núteným obehom

Podrobná schéma vykurovania domu

Primárnou úlohou pre samoinštaláciu ohrevu vody s obehovým čerpadlom je zostavenie správnej schémy. Na to potrebujete plán domu, na ktorom je aplikované umiestnenie potrubí, radiátorov, ventilov a bezpečnostných skupín.

Systémový výpočet

Vo fáze zostavovania schém je potrebné správne vypočítať parametre čerpadla pre systém núteného vykurovania súkromného domu. Na tento účel môžete použiť špeciálne programy alebo vykonať výpočty sami. Existuje niekoľko jednoduchých vzorcov, ktoré vám pomôžu pri výpočte:

Kde Rn je menovitý výkon čerpadla, kW, p je hustota chladiacej kvapaliny, pre vodu je tento indikátor 0,998 g / cm³, Q je prietok chladiacej kvapaliny, l, N je požadovaný tlak, m.

Príklad programu na výpočet vykurovania

Na výpočet indikátora tlaku v nútenom vykurovacom systéme domu je potrebné poznať celkový odpor potrubia a dodávky tepla ako celku. Bohužiaľ, je takmer nemožné to urobiť sami. Na tento účel by ste mali použiť špeciálne softvérové ​​​​systémy.

Po výpočte odporu potrubia v systéme ohrevu vody s cirkuláciou je možné vypočítať požadovaný indikátor tlaku pomocou nasledujúceho vzorca:

Kde H je vypočítaná dopravná výška, m, R je odpor potrubia, L je dĺžka najväčšieho priameho úseku potrubia, m, ZF je koeficient, ktorý sa zvyčajne rovná 2,2.

Na základe získaných výsledkov sa vyberie optimálny model obehového čerpadla.

Ak sú vypočítané indikátory výkonu čerpadla pre samoinštalovaný vykurovací systém s núteným obehom veľké, odporúča sa zakúpiť spárované modely.

Inštalácia vykurovania s cirkuláciou

Príklad podomietkovej inštalácie kolektorového vykurovania

Na základe vypočítaných údajov sa vyberú rúry s požadovaným priemerom a pre ne sa vyberú uzatváracie ventily. Na schéme však nie je znázornený spôsob montáže kufra. Potrubia môžu byť inštalované skrytým alebo otvoreným spôsobom. Prvý sa odporúča používať iba s plnou dôverou v spoľahlivosť celého vykurovacieho systému súkromnej chaty s núteným obehom.

Je potrebné mať na pamäti, že kvalita komponentov systému bude závisieť od jeho výkonu a výkonu. Týka sa to najmä materiálu na výrobu potrubí a ventilov. Okrem toho sa pre dvojrúrkovú schému vykurovacieho systému s núteným obehom odporúča dbať na rady odborníkov:

• Inštalácia núdzového napájacieho zdroja pre obehové čerpadlo v prípade výpadku prúdu;
• Pri použití nemrznúcej zmesi ako chladiacej kvapaliny skontrolujte jej kompatibilitu s materiálmi na výrobu potrubí, radiátorov a kotla;
• Podľa schémy vykurovania domu s núteným obehom by mal byť kotol umiestnený v najnižšom bode systému;
• Okrem výkonu čerpadla je potrebné vypočítať aj expanznú nádrž.

Technológia inštalácie vykurovania cirkulačného typu sa nelíši od štandardu

Je dôležité vziať do úvahy vlastnosti obrysového domu - materiál na výrobu stien, jeho tepelné straty. Ten priamo ovplyvňuje výkon celého systému.

Analýza parametrov vykurovacích systémov s núteným obehom pomôže vytvoriť objektívny názor na to:

Čo to je

Ak si systém s núteným obehom vyžaduje pokles tlaku vytvorený obehovým čerpadlom alebo zabezpečený napojením na rozvod kúrenia, potom je obrázok iný. Ohrev prirodzenou cirkuláciou využíva jednoduchý fyzikálny efekt – expanziu kvapaliny pri zahrievaní.

Ak zahodíme technické jemnosti, základná schéma práce je nasledovná:

• Kotol ohrieva určitý objem vody. Takže sa samozrejme rozťahuje a vďaka nižšej hustote je vytláčaný nahor chladnejšou masou chladiacej kvapaliny.
• Voda, ktorá vystúpi do najvyššieho bodu vykurovacieho systému, postupne ochladzujúca gravitáciou opisuje kruh vykurovacím systémom a vracia sa do kotla. Zároveň odovzdáva teplo vykurovacím zariadeniam a kým je opäť pri výmenníku tepla, má väčšiu hustotu ako na začiatku. Potom sa cyklus opakuje.

Užitočné: Samozrejme, nič vám nebráni zaradiť do okruhu obehové čerpadlo. V normálnom režime zabezpečí rýchlejšiu cirkuláciu vody a rovnomerné vykurovanie a pri absencii elektriny bude vykurovací systém pracovať s prirodzenou cirkuláciou.

Prevádzka čerpadla v systéme s prirodzenou cirkuláciou.

Fotografia ukazuje, ako sa rieši problém interakcie medzi čerpadlom a systémom prirodzeného obehu. Keď čerpadlo beží, aktivuje sa spätný ventil a všetka voda preteká čerpadlom. Stojí za to ho vypnúť - ventil sa otvorí a voda cirkuluje cez hrubšie potrubie v dôsledku tepelnej rozťažnosti.

Kotol pre gravitačné systémy

Keďže takéto schémy sú potrebné hlavne pre zariadenie, ktoré je nezávislé od elektriny, kotly musia fungovať aj bez použitia elektriny. Môže ísť o akékoľvek neautomatizované jednotky okrem peletových a elektrických.

Kotly na tuhé palivá najčastejšie pracujú v systémoch s prirodzenou cirkuláciou. Sú dobré pre každého, ale v mnohých modeloch palivo rýchlo vyhorí. A ak sú za oknom silné mrazy a dom nie je dostatočne izolovaný, potom, aby ste v noci udržali prijateľnú teplotu, musíte vstať a hodiť palivo. Najmä táto situácia sa často vyskytuje tam, kde sa ohrieva palivové drevo. Východiskom je kúpa kotla s dlhým spaľovaním (samozrejme energeticky nezávislého). Napríklad v litovských kotloch na tuhé palivá Stropuva, ​​​​za určitých podmienok horí palivové drevo až 30 hodín a uhlie (antracit) až niekoľko dní. Špecifikácie pre kotly Candle sú o niečo horšie: minimálna doba horenia palivového dreva je 7 hodín, u uhlia - 34 hodín. V nemeckej spoločnosti Buderus, českom Viadrus a poľsko-ukrajinskom Wikchlach sú kotly bez automatizácie a čerpadiel, ako aj ruskí výrobcovia: Energia, Ogonyok.

Neprchavý dlho horiaci kotol Stropuva

Existujú plynové energeticky nezávislé kotly ruskej výroby, napríklad Conord. ktoré sa vyrábajú v Rostove na Done. Môžu byť použité v systémoch s prirodzenou cirkuláciou. Rovnaký závod vyrába energeticky nezávislé univerzálne kotly "Don", ktoré sú vhodné aj na prevádzku bez elektriny. Podlahové plynové kotly talianskej spoločnosti Bertta - model Novella Autonom a niektoré ďalšie jednotky európskych a ázijských výrobcov pracujú v systémoch s prirodzenou cirkuláciou.

Druhým spôsobom, ktorý pomôže predĺžiť čas medzi ohniskami, je zvýšenie zotrvačnosti systému. Na tento účel sú nainštalované tepelné akumulátory (TA). Dobre spolupracujú s kotlami na tuhé palivá, ktoré nemajú možnosť regulovať intenzitu spaľovania: prebytočné teplo sa odvádza do tepelného akumulátora, v ktorom sa akumuluje a spotrebúva energia pri ochladzovaní chladiacej kvapaliny v hlavnom systéme. Pripojenie takéhoto zariadenia má svoje vlastné charakteristiky: musí byť umiestnené na prívodnom potrubí v spodnej časti. Navyše pre efektívny odvod tepla a normálnu prevádzku - čo najbližšie ku kotlu. Pre gravitačné systémy však toto riešenie zďaleka nie je najlepšie. Pomerne pomaly dosahujú normálny cirkulačný režim, ale sú samoregulačné: čím chladnejšie je v miestnosti, tým viac sa chladiaca kvapalina ochladzuje a prechádza cez radiátory. Čím väčší je rozdiel teplôt, tým väčší je rozdiel hustoty a tým rýchlejšie sa chladiaca kvapalina pohybuje. A nainštalovaný TA robí kúrenie zotrvačnejším a na zrýchlenie je potrebných oveľa viac času a paliva. Pravda, a teplo sa vydáva dlhšie. Vo všeobecnosti je to na vás.

Na stabilizáciu teploty v systéme je nainštalovaný tepelný akumulátor.

Približne rovnaké problémy s vykurovaním kachlí s prirodzenou cirkuláciou. Tu samotné pole pece hrá úlohu tepelného akumulátora a na zrýchlenie systému je tiež potrebné množstvo energie (paliva). Ale v prípade použitia TA je to väčšinou možné vylúčiť a v prípade pece je to nereálne.

Z fyzikálnych zákonov

Predpokladajme, že v radiátoroch a kotli sa teplota kvapaliny mení skokmi pozdĺž centrálnych osí: horné časti obsahujú horúcu kvapalinu a spodné časti obsahujú studenú kvapalinu.

Horúca voda má nižšiu hustotu, čo znižuje jej hmotnosť v porovnaní so studenou vodou. Výsledkom je, že vykurovací systém pozostáva z dvoch vzájomne uzavretých komunikačných nádob, v ktorých sa kvapalina pohybuje zhora nadol.

Vysoký stĺpik tvorený ochladenou vodou s veľkou hmotnosťou po dosiahnutí radiátorov vytláča nízky stĺpik. V dôsledku toho je horúca kvapalina tlačená a dochádza k cirkulácii.

Typy vykurovacích systémov s gravitačným obehom

Napriek jednoduchému dizajnu systému ohrevu vody s vlastnou cirkuláciou chladiacej kvapaliny existujú najmenej štyri populárne schémy inštalácie. Výber typu elektroinštalácie závisí od vlastností samotnej budovy a očakávaného výkonu.

Na určenie, ktorá schéma bude fungovať, je v každom jednotlivom prípade potrebné vykonať hydraulický výpočet systému, zohľadniť vlastnosti vykurovacej jednotky, vypočítať priemer potrubia atď. Pri výpočtoch možno budete potrebovať pomoc odborníka.

Uzavretý systém s gravitačným obehom

V krajinách EÚ sú medzi inými riešeniami najobľúbenejšie uzavreté systémy. V Ruskej federácii sa táto schéma zatiaľ veľmi nepoužíva. Princípy fungovania uzavretého systému ohrevu vody s bezčerpadlovou cirkuláciou sú nasledovné:

• Pri zahrievaní sa chladiaca kvapalina rozširuje, voda sa vytláča z vykurovacieho okruhu.
• Kvapalina pod tlakom vstupuje do uzavretej membránovej expanznej nádrže. Konštrukcia nádoby je dutina rozdelená membránou na dve časti. Jedna polovica nádrže je naplnená plynom (väčšina modelov používa dusík).Druhá časť zostáva prázdna na naplnenie chladiacou kvapalinou.
• Keď sa kvapalina zahreje, vytvorí sa tlak dostatočný na pretlačenie cez membránu a stlačenie dusíka. Po ochladení nastane opačný proces a plyn vytlačí vodu z nádrže.

V opačnom prípade fungujú systémy uzavretého typu ako iné schémy vykurovania s prirodzenou cirkuláciou. Ako nevýhody je možné určiť závislosť od objemu expanznej nádrže. V miestnostiach s veľkou vyhrievanou plochou budete musieť nainštalovať priestranný kontajner, čo nie je vždy vhodné.

Otvorený systém s gravitačným obehom

Vykurovací systém otvoreného typu sa líši od predchádzajúceho typu iba v konštrukcii expanznej nádrže. Táto schéma sa najčastejšie používala v starých budovách. Výhodou otvoreného systému je možnosť vlastnej výroby kontajnerov z improvizovaných materiálov. Nádrž má zvyčajne skromné ​​rozmery a je inštalovaná na streche alebo pod stropom obývacej izby.

Hlavnou nevýhodou otvorených konštrukcií je prenikanie vzduchu do potrubí a vykurovacích radiátorov, čo vedie k zvýšenej korózii a rýchlemu zlyhaniu vykurovacích telies. Častým „hosťom“ v otvorených okruhoch je aj vetranie systému. Preto sú radiátory inštalované pod uhlom, Mayevsky žeriavy sú potrebné na odvádzanie vzduchu.

Jednorúrkový systém s vlastnou cirkuláciou

Toto riešenie má niekoľko výhod:

1. Pod stropom a nad úrovňou podlahy nie je žiadne párové potrubie.
2. Ušetrite peniaze za inštaláciu systému.

Nevýhody takéhoto riešenia sú zrejmé. Prestup tepla vykurovacích telies a intenzita ich vykurovania klesá so vzdialenosťou od kotla. Ako ukazuje prax, jednorúrkový vykurovací systém dvojpodlažného domu s prirodzenou cirkuláciou, aj keď sú dodržané všetky svahy a je zvolený správny priemer potrubia, sa často prerába (inštaláciou čerpacieho zariadenia).

Dvojrúrkový systém s vlastným obehom

Dvojrúrkový vykurovací systém v súkromnom dome s prirodzenou cirkuláciou má nasledujúce konštrukčné prvky:

1. Prívod a spätný tok cez samostatné potrubia.
2. Prívodné potrubie je pripojené ku každému radiátoru cez prívod.
3. Batéria je pripojená k spätnej linke pomocou druhej očnej linky.

Výsledkom je, že dvojrúrkový radiátorový systém poskytuje nasledujúce výhody:

1. Rovnomerné rozloženie tepla.
2. Pre lepšie zahriatie nie je potrebné pridávať časti radiátorov.
3. Jednoduchšie nastavenie systému.
4. Priemer vodného okruhu je minimálne o jednu veľkosť menší ako v jednorúrkových schémach.
5. Nedostatok prísnych pravidiel pre inštaláciu dvojrúrkového systému. Malé odchýlky týkajúce sa sklonov sú povolené.

Hlavnou výhodou dvojrúrkového vykurovacieho systému so spodným a horným vedením je jednoduchosť a zároveň efektívnosť konštrukcie, ktorá umožňuje vyrovnať chyby vzniknuté vo výpočtoch alebo pri inštalačných prácach.

Výpočet výkonu

Efektívny tepelný výkon kotla sa vypočítava rovnakým spôsobom ako vo všetkých ostatných prípadoch.

Podľa oblasti

Najjednoduchším spôsobom je výpočet odporúčaný SNiP pre plochu miestnosti. 1 kW tepelnej energie by mal pripadnúť na 10 m2 plochy miestnosti. Pre južné regióny sa berie koeficient 0,7 - 0,9, pre stredné pásmo krajiny - 1,2 - 1,3, pre regióny Ďalekého severu - 1,5 - 2,0.

Ako každý hrubý výpočet, táto metóda zanedbáva mnoho faktorov:

• Výšky stropov. Zďaleka to nie je všade štandardných 2,5 metra.
• Cez otvory uniká teplo.
• Umiestnenie miestnosti vo vnútri domu alebo pri vonkajších stenách.

Všetky metódy výpočtu poskytujú veľké chyby, takže tepelný výkon je zvyčajne zahrnutý v projekte s určitou rezervou.

Podľa objemu, berúc do úvahy ďalšie faktory

Presnejší obrázok poskytne inú metódu výpočtu.

• Základom je tepelný výkon 40 wattov na meter kubický objemu vzduchu v miestnosti.
• Aj v tomto prípade platia regionálne koeficienty.
• Každé okno štandardnej veľkosti pridáva k našim výpočtom 100 wattov. Každé dvere sú 200.
• Umiestnenie miestnosti pri vonkajšej stene poskytne v závislosti od jej hrúbky a materiálu koeficient 1,1 - 1,3.
• Súkromný dom, v ktorom spodná a vrchná časť nie sú teplé susedné byty, ale ulica, sa počíta s koeficientom 1,5.

Avšak: a tento výpočet bude VEĽMI približný. Stačí povedať, že v súkromných domoch postavených pomocou energeticky úsporných technológií projekt zahŕňa vykurovací výkon 50 - 60 wattov na meter štvorcový. Príliš veľa určuje únik tepla cez steny a stropy.

Výhody inštalácie dvojrúrkového systému

Pri navrhovaní ohrevu vody s núteným obehom pre súkromný dom si vyberajú na základe materiálových možností majiteľa jednorúrkovú alebo dvojrúrkovú schému. Jednorúrkový systém je lacnejší, ľahšie sa inštaluje a dvojrúrkový systém je efektívnejší v prevádzke. Pri inštalácii horizontálneho dvojrúrkového vykurovacieho systému sú možné tri schémy kladenia potrubí: slepá, pridružená a kolektorová.

Tri schémy pre zariadenie horizontálneho dvojrúrkového vykurovacieho systému v súkromnom dome: A) slepá ulička; B) absolvovanie; B) kolektor (lúč)

Okamžite si všimneme, že druhé, konkrétne usporiadanie kolektorového potrubia, má najväčšiu účinnosť. Jeho realizácia však zvyšuje spotrebu materiálov, ako aj náročnosť inštalačných prác.