- Ohřev vzduchu
- Charakteristika
- Vytápění kamny
- Plány vytápění rodinného domu
- Potrubí
- Vytápěcí kotle
- Médium pro přenos tepla
- Typy kotlů a dalších zařízení na ohřev vody
- Účinné kotle pro vytápění
- Kondenzační plyn
- Pyrolýza
- Pevná paliva
- Elektrický kotel
- Srovnání nákladů na různé systémy vytápění
- Uspořádání a prvky jednotrubkového topného systému
- Plány vytápění rodinného domu
- Geotermální systémy
Ohřev vzduchu
Systém ohřevu vzduchu se skládá z generátoru tepla a vodní spirály, která ohřívá vzduch. Ventilátor a rozdělovací hlavice rozvádějí vzduchové masy po domě.
Funkce
Výhody systému vzduchového vytápění jsou: vysoká účinnost (93 %), schopnost vytápět místnost v co nejkratším čase a udržovat optimální teplotu. Systém ohřevu nasávaného vzduchu může být vybaven také ionizátory vzduchu nebo čisticími filtry.
Nevýhody vytápění vzduchem jsou následující:
- systém vytápění vzduchem lze instalovat pouze ve fázi výstavby domu;
- je nutná pravidelná údržba;
- vysoké nároky na elektrickou energii (nutný přídavný zdroj);
- je nutná častá výměna vzduchových filtrů;
- vysoké náklady na instalaci a údržbu;
- nasávání prachu zvenčí (platí pouze pro systém s nuceným odtahem).
Vzduchový topný systém může používat plyn nebo naftu. Výpočet spotřeby paliva je podobný jako v příkladu č. 1.
Vytápění kamny
Staromódní a osvědčený způsob vytápění venkovského domu nebo rekreační chalupy kamny. V dnešní době se jedná o výjimku. Vytápění kamny je však nezbytné, protože:
- je spolehlivá a nezávislá na plynu a elektřině;
- levné;
- šetrné k životnímu prostředí.
Nevýhod je o něco více:
- malá účinnost (pokud však umístíte sporák do středu domu a vedete jím trubku od kamen, můžete vytápět celý dům);
- dlouhá doba ohřevu;
- saze, saze;
- je třeba přilévat palivo a hlídat žár;
- potřebujete místnost na uskladnění palivového dřeva.
Pokud vám sporák nevyhovuje, můžete ho nahradit kotlem na tuhá paliva. V těchto kotlích se spaluje nejen dřevo, ale také uhlí, rašelina a piliny. Výhody kotlů na tuhá paliva jsou stejné jako u vytápění kamny. Nevýhody jsou stejné.
Zkušení majitelé venkovských domů upozorňují, že nejlepší variantou vytápění venkovského domu je často kombinace několika způsobů. Vytápění kamny nebo kotli na tuhá paliva se dobře kombinuje s elektrickým vytápěním. Přes den se topí v kamnech a v noci se topí elektřinou za sníženou sazbu. Stojí to o něco více, ale jedna možnost je pojištěna druhou a různé situace vyšší moci nejsou problémem.
Další skvělou možností je kombinovaný kotel. Existují různé kombinace, např. plyn + dřevo, elektřina + dřevo. Výhodou je, že první typ vytápění lze snadno nahradit druhým. Vestavěný automatický systém samostatně řídí přechody paliva.
Plány vytápění rodinného domu
Ohřev vody je považován za jedno z nejúčinnějších řešení pro rodinný dům. Jedná se o uzavřený okruh s rozvodem. Teplonosné médium, ohřívané kotlem, se neustále pohybuje potrubím.
Systém lze instalovat různými způsoby. Nejlepší schéma vytápění pro každou konkrétní chatu se vybírá ve fázi návrhu.
Pro správné rozhodnutí je důležité seznámit se s níže uvedenými schématy a vyhodnotit je. jejich výhody a nevýhody
Rozlišuje se podle typu proudění topného média:
- Přirozená cirkulační schémata - pohyb je způsoben tlakovým rozdílem. Teplá voda protéká stoupačkami, pak se dostává do rozvodné sítě a do radiátorů. Při pokládce trubek je pozorován mírný sklon v rozmezí 3-5 °C. Hlavní výhodou tohoto řešení je naprostá energetická nezávislost, minimální vybavení systému.
- Systémy s nuceným oběhem - chladicí kapalina proudí pomocí čerpadla, které přivádí ohřátou vodu a odčerpává ochlazenou vodu. Výhodou tohoto systému je, že může vytápět místnosti libovolné velikosti a není třeba udržovat sklon. Nevýhodou je, že systém je energeticky závislý.
Z hlediska počtu se schémata připojení stoupacího potrubí liší.
Jednotrubkové - teplonosná látka je přiváděna ke všem radiátorům v sérii. Výhody této varianty spočívají v jednoduchosti instalace, dostupných nákladech a nízkých nákladech na práci. Nevýhodou je nutnost použití čerpadla a nemožnost regulace teploty v jednotlivých místnostech.
Instalací obtokového potrubí, uzavíracích ventilů u každého radiátoru a dalších zařízení lze negativní dopad těchto nevýhod snížit. Náklady na instalaci systému se však zvýší.
Dvoutrubkové vertikální - toto schéma umožňuje přímé zpětné vedení ke každému radiátoru. Kotel může mít potrubí shora nebo zespodu. Takové řešení výrazně zvýší náklady na topný systém, ale poskytne možnost regulace teploty v každé místnosti.
Dvoutrubkové horizontální - schéma zahrnuje paralelní propojení přívodního, vratného a horizontálního potrubí. Takové řešení se nejčastěji používá pro vytápění chaty. Teplá voda je dodávána do všech radiátorů téměř současně, což snadno zajišťuje příjemnou teplotu ve všech místnostech. Pokud má chata více pater, vytvoří se pro každé patro samostatný okruh.
Dvoutrubková horizontální schémata se dělí na níže uvedené poddruhy:
- slepá ulička - vyznačuje se nízkými náklady, snadnou instalací, výpočty, ale v oblastech s malým průtokem vody se mohou objevit stagnující zóny;
- Radiátory jsou zapojeny do série po obvodu domu, celková délka přívodu a zpátečky je přibližně stejná, takže všechny spotřebiče pracují za stejných hydraulických podmínek;
- Rozdělovač - nejsložitější schéma, ale umožňuje úsporu na potrubí, zajišťuje rovnoměrné vytápění místnosti, atraktivní vzhled místnosti díky skrytému rozvodu.
Při výběru topného systému odborníci stále častěji doporučují dvoutrubkové systémy s nuceným oběhem. Tím je zajištěno rovnoměrné rozložení tepla a snižuje se pravděpodobnost zamrznutí v některých oblastech v chladnějších dnech.
Potrubí
kovové plastové trubky
Mezi výhody tohoto materiálu patří:
- tepelná vodivost je nízká,
- je snadno opravitelný,
- k instalaci není potřeba žádné profesionální nářadí.
Mezi nevýhody patří následující:
- může dojít k netěsnostem v kloubech,
- při nárazu.
polypropylen
Má tyto silné stránky:
- velký průměr - až 125 mm,
- odolnost vůči mechanickému tlaku,
- při zamrznutí systému nedojde k poruše potrubí,
- po pájení nesmí dojít k úniku kapaliny.
Existují však i některé nevýhody:
- nutnost drahého vybavení pro instalaci,
- prodloužení, když je teplonosné médium silně zahřáté,
- V případě poškození je lze jen obtížně opravit.
Vytápění baterií
- Typ systému. Zda se jedná o samostatný radiátor, nebo o ústřední topení, závisí na požadovaných kritériích. Pro centralizovaný systém je lepší vzít radiátory, které vydrží tlakové rázy a vodu různé kyselosti. Pro autonomní vytápění můžete použít radiátory s různým tlakem.
- Tepelný výkon. Podle tohoto ukazatele je na prvním místě hliník, pak ocel a pak litina. Je však také nutné vzít v úvahu, že například stejná litina chladne déle.
- Životnost. V tomto parametru jsou na prvním místě litinové radiátory, dále bimetalové, ocelové a litinové.
- Další kritéria. To zahrnuje viditelnější parametry - design, cenu, výrobce atd.
Médium pro přenos tepla
- Voda. Používá se však častěji. Vzhledem k tomu, že není nutné kupovat vodu na ohřev, jedná se o velmi úspornou variantu a teplo je vynikající. Voda navíc není škodlivá pro životní prostředí.
- Nemrznoucí směs. K dispozici je speciálně vyrobený systém vytápění. Sice za něj musíte zaplatit, ale jeho hlavní výhodou je, že při nízkých teplotách nezamrzá.
Typy kotlů a dalších teplovodních zařízení
Účinnost vytápění v rodinném domě závisí na instalaci, která ohřívá pracovní těleso (vodu). Správně zvolená jednotka vyrábí množství tepla potřebné pro radiátory a kotel nepřímého vytápění (pokud existuje) a hospodárně vynakládá energetické nosiče.
Samostatný systém ohřevu vody může pracovat od:
- teplovodní kotel, který používá určité palivo - zemní plyn, dřevo, uhlí, naftu;
- elektrický kotel;
- sporák na dřevo s vodním okruhem (kovový nebo zděný);
- tepelné čerpadlo.
K vytápění chat a chalup se nejčastěji používají plynové kotle, elektrické kotle a kotle na tuhá paliva. Poslední se vyrábí pouze v podlahovém provedení, ostatní tepelné generátory jsou nástěnné a stacionární. Dieselové jednotky se používají méně často, důvodem je vysoká cena paliva. Jak vybrat správný kotel na ohřev teplé vody je popsáno v podrobném návodu.
Vytápění kamny v kombinaci s vodními registry nebo moderními radiátory není špatným řešením pro vytápění chaty, garáže nebo malého domu o rozloze 50-100 m². Nevýhodou je, že výměník tepla umístěný uvnitř ohřívače nekontrolovaně ohřívá vodu.
Aby se zabránilo varu, je důležité zajistit nucenou cirkulaci v systému.
Moderní gravitační systém bez čerpací jednotky, napájený z vodního okruhu cihlové pece.
Tepelná čerpadla nejsou v bývalém Sovětském svazu příliš rozšířená. Důvody:
- hlavním problémem je vysoká cena zařízení;
- Vzhledem k chladnému klimatu jsou jednotky vzduch-voda jednoduše neúčinné;
- geotermální systémy "podzemní voda" se obtížně instalují;
- Elektronické jednotky tepelných čerpadel a kompresory jsou velmi nákladné na opravy a údržbu.
Vzhledem k vysoké ceně přesahuje doba návratnosti jednotek 15 let. Účinnost zařízení (3-4 kW tepla na 1 kilowatt spotřebované elektřiny) však láká mistry - řemeslníky, kteří se snaží sestavit domácí obdobu ze starých klimatizací.
Jak vyrobit nejjednodušší verzi tepelného čerpadla vlastníma rukama, viz video:
Účinné kotle pro vytápění
Pro každý typ paliva existuje zařízení, které funguje nejlépe.
Kondenzační plynový kotel
Levné vytápění lze realizovat pomocí kondenzačních kotlů, pokud je k dispozici plynová síť.
Úspora paliva u takového kotle je 30-35 %. To je způsobeno dvojím odběrem tepla ve výměníku tepla a kondenzátoru.
Vyrábějí se následující typy kotlů:
- závěsné - pro malé plochy bytů, domů a chat;
- podlaha - vytápění bytových domů, průmyslových objektů, velkých kanceláří
- jednookruhové - pouze pro vytápění
- dvouokruhové vytápění a ohřev vody.
Kromě všech výhod mají instalace také nevýhody:
- Vyšší cena ve srovnání se zařízeními zastaralých konstrukcí.
- Připojení kotle ke kanalizaci je nutné pro odvod kondenzátu.
- Zařízení je citlivé na kvalitu vzduchu.
- Energetická závislost.
Pyrolýza
Pyrolýzní tepelné generátory pracují s pevnými palivy. Jedná se o poměrně úsporné kotle pro rodinné domy.
Jejich princip fungování je založen na procesu pyrolýzy - uvolňování plynu ze dřeva při jeho tlení. Topné médium se zahřívá spalováním plynu, který vstupuje do komory z prostoru pro podpalování, a následným dohoříváním dřevěného uhlí.
Pyrolýzní systémy se vyrábějí s nuceným větráním, které je napájeno z elektrické sítě, nebo s přirozeným větráním, které je vytvářeno vysokým komínem.
Před spuštěním takového kotle by měl být předehřátý na +500 ... +800˚C. Poté se vloží palivo, spustí se režim pyrolýzy a zapne se kouřové čerpadlo.
Nejdéle v jednotce hoří černé uhlí - 10 hodin, následuje hnědé uhlí - 8 hodin, tvrdé dřevo - 6 hodin, měkké dřevo - 5 hodin.
Pevná paliva
Kromě pyrolýzních systémů, které jsou 2-3krát dražší než klasické, nefungují na vlhké palivo a mají kouř znečištěný popelem, se k vytápění domu používají automatizované verze standardních kotlů na tuhá paliva.
Pro výběr správného zařízení je nutné zjistit, jaký typ paliva je v regionu, kde žijete, nejdostupnější.
Pokud existují noční tarify za elektřinu, lze využít kombinované systémy, jako je dřevo a elektřina nebo uhlí a elektřina.
Pro získání teplé vody je nutné pořídit dva kotle nebo použít nepřímý ohřev kotle připojeného k jednomu kotli.
Elektrický kotel
Pomocí elektrických kotlů můžete svůj soukromý dům vytápět úsporně i bez plynu.
Pokud je výkon spotřebiče do 9 kW, není třeba uzavírat smlouvu s dodavatelem elektřiny.
Levná zařízení, která používají jako topné těleso topné články, zaujímají 90 % trhu, ale jsou méně úsporná a snadno se obsluhují.
Moderní indukční kotle nemají řadu nevýhod (topné těleso není v kontaktu s vodou), ale zabírají hodně místa a mají vysokou cenu.
Elektřinu můžete ušetřit, pokud
- Sledujte stav topného média;
- pravidelné čištění topných těles;
- používat noční tarify nákladů na elektřinu;
- instalovat kotel s vícestupňovou regulací výkonu, který pracuje v závislosti na povětrnostních podmínkách.
Srovnání nákladů na různé systémy vytápění
Volba určitého topného systému se často odvíjí od počátečních nákladů na zařízení a jeho následnou instalaci. Na základě tohoto údaje lze odvodit následující údaje:
-
Elektřina. Počáteční investice až 20 000 rublů.
-
Pevná paliva. Nákup zařízení bude stát 15 až 25 tisíc rublů.
-
Kotle na kapalná paliva. Instalace bude stát 40-50 tisíc.
-
Plynové vytápění S vlastním úložným prostorem. Cena je 100-120 tisíc rublů.
-
Centralizovaný plynovod. Vzhledem k vysokým nákladům na komunikaci a připojení přesahují náklady 300 000 rublů.
Konstrukce a prvky jednotrubkového topného systému
Jak bylo uvedeno výše, jednotrubkový systém je uzavřená smyčka, která zahrnuje kotel, hlavní potrubí, radiátory, expanzní nádobu a prvky zajišťující cirkulaci chladicí kapaliny. Krevní oběh může být přirozený nebo nucený.
Při přirozené cirkulaci je pohyb topného média umožněn různou hustotou vody: méně hustá horká voda je vytlačována do systému hlavicí chladnější vody přicházející ze zpětného okruhu a stoupá stoupacím potrubím nahoru, odkud proudí hlavním potrubím a je rozváděna do radiátorů a dalších částí systému. Sklon potrubí musí být minimálně 3 až 5 stupňů. To není vždy možné, zejména u velkých jednopodlažních domů s dlouhým topným systémem, protože výškový rozdíl při tomto sklonu činí 5 až 7 cm na metr délky potrubí.
Nucené cirkulace se dosahuje pomocí oběhového čerpadla, které je instalováno na vratné straně okruhu těsně před vstupem do kotle. Čerpadlo vytváří dostatečný tlak, aby udržovalo teplotu topné vody ve stanovených mezích. Sklon hlavního potrubí v tlakovém systému může být podstatně menší - obvykle stačí rozdíl 0,5 cm na metr délky potrubí.
Oběhové čerpadlo pro jednotrubkový topný systém
Aby se zabránilo stagnaci topného média v případě výpadku proudu, instaluje se v systémech s nuceným oběhem sběrač nárazů - potrubí, které zvedne topné médium do výšky nejméně 1,5 metru. V horním bodě rozptylového kolektoru se provádí odbočka do expanzní nádoby, jejíž účelem je regulace tlaku v systému a vyloučení jeho havarijního zvýšení.
V moderních systémech se instalují expanzní nádoby uzavřeného typu, které vylučují kontakt chladicí kapaliny se vzduchem. Uvnitř takové nádrže je instalována pružná membrána, na jejíž jednu stranu se vstřikuje vzduch s přetlakem a na druhou stranu se vypouští chladicí kapalina. Lze je nainstalovat na libovolné vhodné místo v systému.
Vzorové připojení expanzní nádoby k jednotrubkovému topnému systému
Otevřené expanzní nádoby jsou jednodušší na konstrukci, ale musí být instalovány v nejvyšším bodě soustavy; navíc aktivně okysličují teplonosné médium, což může vést k předčasnému selhání ocelových trubek a radiátorů v důsledku aktivní koroze.
Pořadí instalace prvků je následující:
- Kotel na vytápění (plynový, naftový, na tuhá paliva, elektrický nebo kombinovaný);
- Expanzní rozdělovač s výstupem do expanzní nádoby;
- Hlavní potrubí, které obchází všechny části domu po předem definované trase. Nejprve by měl být okruh veden do místností, které potřebují vytápění nejvíce: dětský pokoj, ložnice a koupelna, protože teplota vody je na začátku okruhu vždy vyšší;
- Radiátory instalované na vybraných místech;
- Oběhové čerpadlo přímo před vstupem zpětného okruhu v kotli.
Systémy vytápění pro soukromý dům
Ohřev vody je považován za jedno z nejúčinnějších řešení pro rodinný dům. Skládá se z uzavřeného topného okruhu s rozdělovačem. Horká voda, která je ohřívána kotlem, je průběžně vedena potrubím.
Systém lze instalovat různými způsoby. Nejlepší schéma vytápění pro každý konkrétní dům je třeba zvolit již ve fázi návrhu.
Pro správné rozhodnutí je důležité seznámit se s níže uvedenými schématy a zhodnotit jejich výhody a nevýhody.
Rozlišuje se podle typu proudění topného média:
- Přirozená cirkulační schémata - pohyb je způsoben tlakovým rozdílem. Teplá voda protéká stoupačkami, pak se dostává do rozvodné sítě a do radiátorů. Trubky se pokládají s mírným sklonem asi 3-5 °C. Hlavní výhodou tohoto řešení je, že je zcela energeticky nezávislé, s minimem zařízení v systému.
- Systémy s nuceným oběhem - chladicí kapalina proudí pomocí čerpadla, které přivádí ohřátou vodu a odčerpává ochlazenou. Výhodou takového systému je možnost vytápět prostory o libovolné rozloze, není třeba udržovat sklon. Nevýhodou je energetická závislost.
Podle počtu se liší zvláštnosti schémat připojení stoupacího potrubí.
Jednotrubkové - teplonosná látka je přiváděna ke všem radiátorům v sérii. Výhody této varianty spočívají v jednoduchosti instalace, dostupných nákladech a nízkých nákladech na práci. Nevýhodou je nutnost použití čerpadla a nemožnost regulace teploty v jednotlivých místnostech.
Instalací obtokového potrubí, uzavíracích ventilů u každého radiátoru a dalších zařízení lze tyto nevýhody omezit. Náklady na instalaci systému se však zvýší.
Dvoutrubkové vertikální - toto uspořádání umožňuje přímé zpětné vedení ke každému radiátoru. Kotel lze zapojit nahoru nebo dolů. Toto řešení výrazně zvýší náklady na topný systém, ale poskytuje možnost regulace teploty v každé místnosti.
Dvoutrubkové horizontální - schéma zahrnuje paralelní propojení přívodního, vratného a horizontálního průtokového potrubí. Takové řešení se nejčastěji používá pro vytápění chaty. Teplá voda je dodávána do všech radiátorů téměř současně, což snadno zajišťuje příjemnou teplotu ve všech místnostech. Pokud má chata více pater, vytvoří se pro každé patro samostatný okruh.
Dvoutrubková horizontální schémata se dělí na níže uvedené podtypy:
- slepá ulička - nízké náklady, snadná instalace, snadný výpočet, ale v místech s malou rychlostí proudění vody se mohou objevit stojaté plochy;
- Průchozí - jedná se o sériové zapojení všech radiátorů po obvodu domu, přičemž celková délka přívodu a zpátečky je přibližně stejná, takže všechna zařízení pracují za stejných hydraulických podmínek;
- Rozdělovač - nejsložitější schéma, ale umožňuje úsporu na potrubí, zajišťuje rovnoměrné vytápění místnosti, atraktivní vzhled místnosti díky skrytému zapojení.
Při výběru topného systému odborníci stále častěji doporučují dvoutrubkové systémy s nuceným oběhem. Tím je zajištěno rovnoměrné rozložení tepla a snižuje se pravděpodobnost zamrznutí v některých oblastech v chladnějších dnech.
Geotermální systémy
Novinkou ve vytápění rodinného domu je odběr tepla ze země na dvoře. K tomuto účelu se používá geotermální jednotka. Jeho konstrukce se skládá z tepelného čerpadla, které funguje na principu chladničky, pouze pro vytápění.
V blízkosti domu se vytvoří jímka, do které se umístí výměník tepla. Spodní voda bude proudit do tepelného čerpadla a odevzdávat teplo, které se využije k vytápění budovy.
Při vytápění venkovského domu se jako nosič tepla používá nemrznoucí směs. Za tímto účelem je v šachtě instalována speciální nádrž.