Optimální rozdělení vytápění v rodinném domě: Srovnání všech typických schémat

Výběr schématu vytápění pro topný kotel v soukromém domě

Samotný kotel je pouze součástí topného systému. Bez trubek a radiátorů, kterými cirkuluje topné médium, je zbytečné. Proto je třeba topný okruh naplánovat předem, ještě před nákupem jednotky na výrobu tepla. Úkol je usnadněn tím, že topný okruh všech typů kotlů má více podobností než rozdílů.

Gravitační obvod

Toto schéma se nejčastěji používá ve spojení s kotlem na tuhá nebo kapalná paliva. Řečeno přísně z hlediska účinnosti, moderní plynové kotle nejsou konstruovány pro gravitační cirkulaci. V mnoha elektronicky řízených nástěnných a podlahových modelech je již integrováno oběhové čerpadlo, které protlačuje vodu nebo nemrznoucí směs potrubím a radiátory. V podmínkách častých výpadků proudu bude takový kotel nečinný.

Celkový pohled na gravitační obvod

Přesto v mnoha domácnostech nadále fungují gravitační systémy ve spojení s jednoduchým mechanicky ovládaným kotlem nezávislým na plynu. Použitím topných trubek o velkém průměru se v systému vytvoří dostatečný tlak vody pro spuštění plynového hořáku. Ve starých systémech se používaly trubky o průřezu 100-150 mm, kterými byly místnosti po obvodu opláštěny. Tepelný výkon takové konstrukce je nízký, ale je spolehlivá a odolná. Při instalaci otopných těles musí mít přívodní potrubí průměr alespoň 40 mm, aby se snížil hydrodynamický odpor.

U gravitačních systémů je expanzní nádoba nutností. Pokud voda v systému dosáhne vysokých teplot, bude do nádrže v důsledku zvýšeného objemu proudit přebytečná voda. Nádrž chrání systém před úniky a netěsnostmi v případě nárůstu tlaku. U otevřených systémů je nádrž vždy umístěna v nejvyšším bodě.

Gravitační okruh je jednotrubkový. To znamená, že chladicí kapalina prochází všemi chladiči v sérii a poté se vrací zpětným kanálem. V tomto systému jsou radiátory vybaveny bypassy - obtokovými trubkami s uzavíracími ventily, které umožňují vyjmutí a výměnu radiátorů bez zastavení kotle a vypuštění chladicí kapaliny. Také na každém chladiči dát Meyevsky jeřáb pro vypouštění vzduchu hromadí uvnitř razvodki.

Meievsky's cock

Schéma s nuceným oběhem

Jedinou nevýhodou tohoto typu rozvodu vytápění je závislost na napětí v domácí elektrické síti. Kromě kotle je druhým důležitým uzlem v tomto schématu oběhové čerpadlo, které se před návratem do kotle zařezává do "zpátečky". Moderní čerpadla jsou tichá, účinná a spotřebují stejné množství elektřiny jako žárovka. Díky tomu je možné zvolit dvoutrubkový systém. V tomto případě prochází potrubní systém všemi vytápěnými místnostmi v domě. Do každého radiátoru je přiváděn samostatný proud horké vody a ochlazená voda je odváděna do vratného potrubí, které je druhým potrubím v systému. Díky tomu je teplo rovnoměrně rozděleno do všech radiátorů a udržuje se stejná teplota i v místnostech, které jsou od kotle nejvzdálenější.

Pokud je použito oběhové čerpadlo, musí být expanzní nádoba uzavřena, aby se v systému vytvořil určitý tlak. V případě překročení normálních hodnot je k dispozici nouzový přetlakový ventil.

Dvoutrubkové schéma

V obou okruzích musí být k dispozici doplňovací stanice, přes kterou se do systému přivádí topné médium. Pokud se používá voda, odbočka z vodovodního potrubí se zaústí do potrubí a na přívodu se nainstaluje filtrační systém. Pokud se používá nemrznoucí směs, instaluje se přívodní ventil s uzavíracím ventilem a čerpání se provádí pomocí ponorného čerpadla "maljutka" nebo jiného čerpacího zařízení.

Montáž systému vlastníma rukama

Ohřev vody vlastníma rukama musí být pečlivě naplánován, velmi pečlivě. A musí to dělat profesionálové. Tento postup často začíná výběrem místa pro kotel, který se mimochodem instaluje před provedením rozvodu. Profesionálové samozřejmě velmi dobře vědí, jak plánování provést, a proto by vám měl být jeden z nich v přípravné fázi po boku.

Když je rozhodnuto o umístění kotle, musí se pro něj vyrobit speciální betonový podstavec. Na něj se umístí kotel, připojí se ke komínu a všechny spoje a spojení se utěsní hlínou.

Dále je třeba nakreslit rozvržení potrubí v systému. Důkladně si promyslete, kde budou umístěny radiátory, stoupačky a další prvky - proto potřebujete odborníka. Jak víme, radiátory by měly být umístěny nejlépe pod okny. To proto, aby teplo z nich ohřívalo vnitřní stranu oken.

Počet sekcí a jejich vytvoření by se mělo řídit nejen vašimi finančními možnostmi, ale také délkou okruhu, čím více takových sekcí v systému bude, tím snadněji se po něm bude teplonosná látka pohybovat.

Důležité: Ještě před zahájením instalace sítě je třeba určit nejvyšší bod systému a vybavit jej expanzní nádobou. Taková nádrž může být dvojího typu:

1. Otevřeno;
2. Uzavřeno.

Zde si přečtěte, jak vypočítat optimální objem nádrže a správně provést instalaci.

Dalším krokem instalace topného systému je položení potrubí a instalace radiátorů. V tomto případě je vše velmi jednoduché: trubka se přivede na místo instalace radiátoru, nainstaluje se, připojí se všechny potřebné přívody a odvody a poté se trubka přivede k dalšímu radiátoru. Bylo by skvělé, kdybyste mohli na každý chladič nainstalovat speciální kohoutek, který by umožnil odvzdušnění systému.

Celý okruh by měl končit tam, kde začal, u kotle. Na vstupu do kotle by měl být instalován speciální filtr a (v případě potřeby) oběhové čerpadlo. Nejnižší bod systému by měl být vybaven vtokovým/odtokovým zařízením pro vypouštění veškeré vody v případě oprav.

Na závěr

Jak jsme zjistili, neexistuje dnes levnější a zároveň účinnější systém vytápění než systém ohřevu vody. Potrubí a radiátory se obnovují téměř každý rok, takže účinnost takového systému se zvyšuje a náklady naopak klesají. Systém ohřevu vody je proto stále snadněji ovladatelný vlastníma rukama.

Sálavý systém

Kolektorové (radiální) vytápění - nejpokročilejší a nejmodernější z hlediska tepelné účinnosti. Pro každý z radiátorů je vedena dvojice trubek ze dvou společných sběračů, které jsou samy o sobě napojeny na zařízení kotle. Regulace teploty je v tomto uspořádání pružnější. Kromě toho je možné ke kolektorům připojit nejen radiátory, ale i podlahové vytápění.

V tomto případě lze trubky položit libovolným způsobem. Často se jednoduše pokládají pod podlahové vytápění. Hlavní nevýhodou sálavého systému je vysoká cena celého systému a dlouhá délka potrubí. Ten bude obtížné instalovat do již hotové chaty ve velkém počtu. Jejich uspořádání by mělo být předem naplánováno ve fázi návrhu obydlí.

Radiální uspořádání - ideální rozložení tepla

Tuto břidlici lze v případě potřeby poměrně snadno nahradit jinou střešní krytinou. Radiální uspořádání topných trubek je složitější a není snadné je později změnit. Ani těsné rozměry ondulínového plechu nejsou tak špatné, dochází k velkému šrotování, ale jedná se pouze o mírné zvýšení odhadu střešní krytiny. U topných trubek, zejména u sálavých rozvodů, je situace mnohem složitější.

Výpočet systému ohřevu vody

Před výběrem typu vytápění je třeba nejprve provést výpočet požadovaného topného výkonu a počtu radiátorů. Správný výpočet ovlivňuje účinnost a kvalitu celého systému.

Výkon kotle

Výkon kotle pro rodinný dům o rozloze 200 m². se vypočítá podle následujícího vzorce: W=(S (podlahová plocha)*Wud (měrný výkon na 10 metrů krychlových))/10.

Wud závisí na regionu, kde se dům nachází. Ve středním Rusku je tato hodnota 1,5. Také pro 100 m² místnosti 10 kW. Pokud je plocha 200 m², výkon kotle = 200*1,5/10 = 30 kW.

Počet radiátorů

Pro kompletní výpočet vytápění je důležité znát počet potřebných radiátorů a sekcí. Pokud znáte tepelnou účinnost každé sekce, můžete odhadnout plochu, kterou lze danou sekcí vytápět.

Pokud je tepelný výkon jedné části radiátoru 180 W, pak tuto hodnotu vydělte 100 a získáte 1,8 m. Pokud je plocha domu 200 m², vydělte 200 číslem 1,8 a dostanete 111. Z tohoto výpočtu vyplývá, že k vytápění rodinného domu o rozloze 200 m² je zapotřebí 111 sekcí.

Pokud víte, jak vypočítat topný výkon, můžete si vybrat nejúčinnější řešení vytápění pro váš dům.

Plánování a výpočet

Při výběru nejvhodnějšího typu topného systému pro rodinný dům nebo rekreační objekt je třeba vzít v úvahu velikost domu.

To je důležité, protože například jednotrubkový systém s přirozenou cirkulací funguje dobře pouze v domech s plochou menší než 100 m2. V domě s výrazně větší podlahovou plochou to zkrátka není možné kvůli velké setrvačnosti. Proto je nutné provést počáteční tlakovou analýzu topného systému a navrhnout topný systém, aby bylo možné určit a navrhnout systém, který by mohl být pro daný dům nejvhodnější.

Ve fázi předběžného plánování je nutné pokusit se zohlednit specifika architektury budovy. Pokud je například dům poměrně velký, a proto je i velikost vytápěných místností velká, je nejlepší realizovat topný systém s čerpadlem, které bude zajišťovat cirkulaci teplonosného média.

Z toho vyplývá, že pro specifikaci a návrh systému, který bude v domě nejrozumněji použitelný, je nutný počáteční výpočet tlaku v otopné soustavě a návrh otopné soustavy. Ve fázi předběžného plánování je třeba se pokusit zohlednit specifické architektonické rysy budovy. Pokud je například dům poměrně velký a v důsledku toho je velká i plocha vytápěných místností, bylo by nejracionálnější zavést topný systém s čerpadlem, které bude cirkulovat teplonosnou látku.

V tomto případě musí oběhové čerpadlo splňovat určité vlastnosti:

• Dlouhá životnost;
• nízká spotřeba elektrické energie;
• vysoký výkon;
• udržitelnost;
• snadnost použití;
• absence mechanických vibrací a tichý provoz.

Při plánování topného systému, ať už se jedná o soukromý dům nebo vícepodlažní budovu, je nejobtížnější a nejzodpovědnější fází hydraulický výpočet, při kterém je třeba stanovit odpor topného systému.

Vyrábí se podle předem vytvořené mapy topného systému, na které jsou vyznačeny všechny součásti systému. Hydraulický výpočet dvoutrubkové otopné soustavy se provádí pomocí axonometrických projekcí a vzorců. Za objekt výpočtu se považuje střed zatížení potrubního systému, který se rozdělí na segmenty. Výsledkem je stanovení přípustného průřezu potrubí, požadované plochy otopných těles a hydraulického odporu v topném okruhu.

Výpočty hydraulického výkonu se provádějí podle různých metod.

Nejčastější jsou:

1. Lineární výpočty tlakových ztrát zahrnující ekvivalentní změny teploty ve všech součástech distribuční soustavy;
2. Výpočty odporu a vodivosti, které zahrnují proměnné změny teploty.

Výsledkem první metody je jasný fyzikální obraz s konkrétním rozložením všech sledovaných odporů v topném okruhu. Druhá metoda výpočtu poskytuje jasný obraz o spotřebě vody a hodnotách teploty v jednotlivých prvcích topného systému.

Jak provést vytápění v domě z polypropylenových trubek

Nová technologie - topný systém z polypropylenových trubek - nahrazuje černé ocelové trubky a litinové radiátory. Pokud máte speciální nářadí, můžete si potrubí a instalaci radiátorů provést sami.

V obytných domech se pro instalaci topných systémů používají polypropylenové trubky PN25 s výztuží ze skleněných vláken:

• tloušťka stěny - 4-13,4 mm
• vnitřní průměr - 13,2-50 mm;
• vnější průměr - 21,2-277,9 mm;
• jmenovitý tlak 2,5 MPa.

Potřebný průměr se stanoví výpočtem s ohledem na topné schéma a tepelnou zátěž.

Práce by se měly provádět pouze při teplotě nad nulou (spodní hranice je +5 ℃), trubky by měly být očištěny od prachu a nečistot a řezány kolmo:

• Na pracovním konci trubky se pomocí dláta provede zkosení pod úhlem 30-40°;
• určete vstupní bod kování a označte jej značkou;
• Aby se zabránilo axiálnímu nesouososti, jsou na tvarovce a na konci trubky umístěny axiální značky;
• Na svařované plochy naneste čisticí roztok na bázi alkoholu.

Odmastěte trysku požadovaného průměru, nasaďte ji na vodorovně umístěnou páječku, zahřejte ji na 260 ℃ a začněte svařovat. Nejprve se nasadí tvarovka a poté se vloží připravený konec polypropylenové trubky.

Díly se zahřívají po určitou dobu (interval viz tabulka), vyjmou se, hladce se spojí vyrovnáním osových značek, přičemž se ponechá vnitřní mezera 1 mm, a 20 sekund se nepohybují. Po vychladnutí plastu je spoj pevný a vzduchotěsný a musí uplynout alespoň 1 hodina, než je možné jej použít při zatížení.

Typy individuálních topných systémů

Klíčem k individuálnímu topnému okruhu je druh paliva používaného k výrobě tepla. To je dáno Systémy autonomního vytápění se dělí na následující typy:

• Plyn - na zemní nebo zkapalněný plyn.
• Elektrická energie.
• Pevná paliva, která jako zdroj energie využívají uhlí, břidlici, dřevěné pelety, palivové dřevo.
• Kapalné palivo.

Pro snížení spotřeby energie na vytápění domů je povoleno používat více druhů paliv, ale to vyžaduje speciální kombinované kotle.

Modely pro dvoutrubkové topné systémy

1. Nejprve se systém rozděluje podle typu expanzní nádoby. Může být uzavřeného nebo otevřeného typu.

• Otevřený typ se používá stále méně často. Taková nádrž se instaluje pouze v nejvyšším bodě topné sítě. Je nutné zajistit, aby se voda z nádrže nevylila. Tlak v takovém systému není vysoký.
• Uzavřená nádrž je zcela uzavřená nádrž. Díky speciální membráně vodu do potrubí buď přivádí, nebo ji nasává. Tato možnost je vhodnější, protože umožňuje, aby systém pracoval pod vyšším tlakem. Uzavřená expanzní nádoba navíc nemusí být monitorována.

2. Další kvalifikace je podle uspořádání potrubí. Existují zde také 2 možnosti.

• Vertikální topný systém. Úspěšně se používá v budovách s několika podlažími. Podstatou této metody je, že radiátory každého podlaží jsou připojeny ke svislým stoupačkám. Výhodou tohoto spojení je, že eliminuje tvorbu vzduchových kapes.
• Horizontální topný systém. V tomto případě jsou radiátory připojeny k vodorovnému stoupacímu potrubí. Jedná se o nejběžnější řešení pro jednopodlažní domy. K zabránění vzniku vzduchových kapes se používá Mevskův kohout.

3 Třetím kritériem, které rozděluje dvoutrubkové vytápění, je způsob instalace.

• Spodní rozdělení. Potrubí, které přivádí teplou vodu, je položeno ve spodní části domu. Může být instalován pod podlahou, ve sklepě apod. Zpětné potrubí s chlazenou kapalinou je instalováno ještě níže. Radiátory musí být instalovány nad kotlem. Tím se zvýší průtok topného média. Také u tohoto typu rozvodu je zhotoveno horní vzduchové potrubí, které slouží k vypouštění vzduchu z hlavního potrubí.
• Horní distribuce. Na střeše budovy musí být instalováno potrubí s topnou vodou. Typickým místem je izolovaná půda. V nejvyšším bodě sítě je instalována expanzní nádoba.

Systém s jedním potrubím

Jedná se o levnější a jednodušší řešení problému správné instalace topného systému. Instaluje se jako uzavřená smyčka, kde jsou všechny radiátory zapojeny do série a teplonosná kapalina proudí přes radiátory zpět do kotle.

Toto uspořádání umožňuje určité úspory díky jednoduché instalaci a konstrukci. Kvůli jedné významné nevýhodě je však velmi často nutné zvolit dvoutrubkový systém. Chladicí kapalina se totiž při průchodu potrubím a chladiči postupně ochlazuje. To vede k nižší teplotě vody v posledním radiátoru. Zvýšení výkonu kotle způsobí, že první radiátory budou velmi horké. Ani přidání určitého počtu úseků na posledním chladiči nelze označit za efektivní. To může být velmi nepohodlné a majitelé domů se často rozhodnou nepoužívat jednoduchý a levný systém s jednou trubkou.

Řešením tohoto problému je čerpadlo s nuceným oběhem. Zařízení je připojeno ke kotli a kapalina se pohybuje systémem téměř beze změny teploty.

Má to však i své nevýhody:

• Zaprvé, nákup čerpadla představuje dodatečné náklady, což vede k vyšším nákladům na instalaci topného systému v soukromém domě.
• Čerpadlo musí být připojeno k elektrické síti, což zvyšuje spotřebu elektřiny.
• Závislost na elektřině způsobuje, že čerpadlo je při výpadku proudu neúčinné, a proto nesvítí ani netopí.

Který plán zapojení je nejlepší?

Volba elektroinstalace se provádí s ohledem na mnoho faktorů - plochu a počet podlaží soukromého domu, přidělený rozpočet, přítomnost dalších systémů, spolehlivost elektřiny atd. Zde je několik obecných doporučení pro váš výběr:

1. Pokud si plánujete sestavit topení sami, je lepší se zastavit u dvoutrubkového ramenního systému. Začátečníkům odpustí spoustu chyb a bude pracovat i přes chyby, kterých se dopustili.
2. Pokud máte vysoké nároky na design interiéru místností, použijte jako základ rozdělovací systém. Hřeben můžete schovat do skříňky na stěně a vedení vést pod potěrem. Ve dvou- nebo třípodlažním domě je vhodné instalovat několik trubek, jednu na každé patro.
3. Časté výpadky proudu nedávají jinou možnost - musíte vytvořit systém s přirozenou cirkulací (gravitací).
4. Systém Tichelmann je vhodný pro budovy s velkou plochou a počtem topných panelů. Instalace smyčkového systému v malých budovách není finančně únosná.
5. Pro malé chaty nebo lázně je ideálním řešením smyčkový systém s otevřeným potrubím.

Pokud má být chata vytápěna radiátory, podlahovým vytápěním a ohřívači vody, je správnou volbou radiátorový nebo rozdělovací rozvod. Tato dvě provedení lze snadno kombinovat s dalšími topnými zařízeními.