Systémy vytápění vzduchem pro soukromé domy

Tepelná čerpadla a potrubní klimatizace

Příležitostně se můžete setkat s kombinovanými systémy klimatizace, které zahrnují komponenty, jako jsou:

• Kanálová klimatizace, která v závislosti na počasí dokáže vzduch ohřívat, chladit a odvlhčovat.
• Prachový filtr.
• Ultrafialový filtr, který dezinfikuje vzduch.
• Vstupní/výstupní ventilační systém.

Kanálové klimatizace

V tomto případě je zdrojem tepelné energie elektrická energie. Při studiu recenzí je možné poznamenat, že takové schéma práce je velmi výhodné. Ve skutečnosti máte pouze jednu řídicí jednotku, která ovládá naprosto všechny vlastnosti z jednoho bodu. Srovnáte-li jej s tradičním systémem, kde je ventilátor někde na půdě, klimatizace v místnostech a trubkové vytápění někde jinde, zdá se tento systém propracovanější a sofistikovanější.

Kromě toho lze díky takovému kombinovanému systému zachovat interiér místností. Koneckonců v tomto případě budou viditelné pouze větrací mřížky, protože ohřev vzduchu, jak je vidět na fotografii, nevyžaduje instalaci potrubí a radiátorů.

Výstup teplého vzduchu ze systému ohřevu vzduchu

Tento typ systému má samozřejmě několik nevýhod. Cena hotového systému je poměrně vysoká. Například, pokud si vezmete čínské klimatizační jednotky s tepelnou kapacitou při práci na vytápění v 15 kilowatthodin, budou stát asi 70.000 rublů.

Venkovní jednotka, která odebírá teplo z atmosférického vzduchu, může fungovat v teplotním režimu, který není nižší než 15-25 stupňů Celsia. A s poklesem teploty na ulici se účinnost práce systému pouze snižuje.

Alternativou takového systému je geotermální tepelné čerpadlo. Zatímco v zimě se vzduch ochlazuje na velmi nízký teplotní režim, pod hloubkou mrazu se půda neustále zahřívá na 8-12 stupňů Celsia. Výměník tepla s dostatečnou plochou je zakopán v zemi - a vy budete mít prakticky nekonečnou zásobu tepla, které můžete čerpat do svého domu.

Nejnovější topné systémy

Příkladem poměrně cenově dostupného a zároveň účinného systému, vhodného pro venkovský dům i byt, je elektrické podlahové vytápění. Po vynaložení poměrně malých nákladů na zařízení tohoto vytápění je možné zajistit vytápění obydlí a nekupovat žádné kotle. Jedinou nevýhodou jsou náklady na elektřinu. Ale vzhledem k tomu, že moderní podlahové vytápění je poměrně úsporné, a za přítomnosti vícetarifního měřiče může být tato možnost přijatelná.

Pro informaci. Elektrické podlahové vytápění používá dva druhy topných těles: tenkou polymerovou fólii pokrytou uhlíkovými prvky nebo topný kabel.

V jižních oblastech s vysokou sluneční aktivitou se dobře osvědčil jiný moderní systém vytápění. Jedná se o vodní solární kolektory instalované na střechách budov nebo jiných otevřených plochách. Ohřívají vodu přímo ze slunce s minimálními ztrátami a poté ji dodávají do domu. Jediným problémem je, že kolektory jsou v noci a v severních oblastech zcela nepoužitelné.

Různé solární systémy, které odebírají teplo ze země, vody a vzduchu a přenášejí je do soukromého domu, jsou nejmodernějšími systémy vytápění. Při spotřebě pouhých 3-5 kW elektrické energie jsou tyto jednotky schopny "přečerpat" 5-10krát více tepla zvenčí, odtud název tepelná čerpadla. Pomocí této tepelné energie je dále možné ohřívat teplonosnou látku nebo vzduch - podle vašeho uvážení.

Příkladem vzduchového tepelného čerpadla může být běžná klimatizace, princip práce je u nich totožný. Pouze solární termický systém dokáže stejně dobře vytápět venkovský dům v zimě a chladit v létě.

Je známo, že čím je inovace v topném systému účinnější, tím je dražší, i když její provoz stojí méně. Naopak levně instalované špičkové elektrické topné systémy nás nutí platit za spotřebovanou elektřinu až dodatečně. Na druhou stranu jsou tepelná čerpadla tak drahá, že jsou pro většinu postsovětských občanů nedostupná.

Druhým důvodem, proč se majitelé domů přiklánějí k tradičním systémům, je přímá závislost moderních topných zařízení na dostupnosti elektřiny. Pro lidi žijící v odlehlých oblastech hraje tato skutečnost významnou roli, a proto si raději staví sporáky z cihel a vytápějí své domy dřevem.

Principy fungování a typy ohřevu vzduchu

Je důležité vědět, že existují dva různé typy ohřevu vzduchu - oba lze v praxi použít.

První z nich je realizován v systémech s ohřívačem. Jedná se v podstatě o stejný způsob ohřevu jako u kapalinového ohřevu, jen s tím rozdílem, že místo kapaliny se používá ohřátý vzduch. Potrubní ohřívač ohřívá vzduch, který se speciálním potrubím dostává do vytápěných místností.

Kanálky naplněné horkým vzduchem vytápějí místnost. Tyto systémy se dnes používají jen zřídka, protože při provozu dochází k poškození potrubí. Střídání vytápění a chlazení způsobuje roztahování a smršťování potrubí, což vede k oslabování spojů a praskání stěn.

To vede k nerovnoměrné distribuci vzduchu a následně k nerovnoměrnému vytápění místností, což je nežádoucí. Za praktičtější se považuje systém vytápění pod širým nebem.

Uspořádání vzduchového vytápění má mnoho podobností s tradičním vodním typem a méně často používaným parním typem. Hlavním rozdílem je, že zde nejsou standardní topná zařízení - radiátory.

Princip jeho fungování je následující. Generátor tepla ohřívá vzduch, který je systémem potrubí přiváděn do vytápěných místností. Zde se dostává ven a mísí se se vzduchem přítomným v místnosti, čímž zvyšuje teplotu v místnosti.

Ochlazený vzduch je veden směrem dolů, kde vstupuje do speciálních trubek, kterými je znovu přiváděn do generátoru tepla, kde se ohřívá.

Teplonosné médium v systému ohřevu vzduchu je sekundárním teplonosným médiem, protože je nejprve ohříváno primárním teplonosným médiem, párou nebo vodou (+).

Systémy vytápění vzduchem se podle akčního rádiusu dělí na lokální a centrální. První jsou obvody sloužící jednomu objektu (chata, pokoj, dvě nebo více sousedících místností), druhé jsou bytové domy, veřejné a průmyslové budovy.

Všechny systémy se dělí na plně recirkulační, částečně recirkulační a přímoproudé.

Místní systémy s plnou recirkulací vzduchu mohou být kanálové (a) nebo bezkanálové (b). Jedná se o schémata s přirozeným pohybem ohřátého vzduchu. Pokud je vytápění kombinováno s větráním, používají se jiná schémata (c, d) s částečnou recirkulací. Podle toho se část vzduchu přidává do vzduchové hmoty v místnosti, aniž by procházela potrubím.

Všechny centrální systémy patří do kategorie přímého průtoku. V těchto případech se topné médium ohřívá v topném centru budovy a poté se přivádí do místností pomocí rozptylovačů vzduchu. Centrální schémata mohou být pouze kanálová.

Přímé vzduchové systémy jsou pro soukromý sektor příliš nákladné. Instalují se tam, kde je větrání konstruováno tak, aby zvládlo objemovou hmotnost vzduchu odpovídající hmotnosti vzduchu potřebné pro vytápění.

Ústřední vytápění se používá v továrnách, které vyrábějí nebo používají ve výrobním procesu hořlavé, toxické, výbušné apod. látky. Ve venkovských domech se tento typ vytápění používá v případech, kdy je nutné dopravovat ohřátý vzduch na delší vzdálenost.

Organizace systému pro soukromé osoby není praktická z důvodu potřeby výkonného ventilačního zařízení.

Jak to funguje?

Princip činnosti vzduchového systému je postaven na použití generátoru tepla, v jehož výměníku se vzduch ohřívá na optimální ukazatele 50-60 °C. Horký vzduch je pak rozváděn vzduchovým potrubím do místností a rovnoměrně je vytápí. Systém má také speciální otvory v podobě mřížek zabudovaných do stěn nebo podlahy. Ochlazený vzduch proudí těmito otvory zpět do generátoru tepla pomocí potrubí. Lze tedy říci, že takové zařízení funguje jako topné těleso, ventilátor a výměník tepla zároveň.

Vzduchové systémy často pracují s tepelným čerpadlem nebo plynovým hořákem, ale někdy je vzduch ohříván teplou vodou z centrálních služeb. Rychlost vytápění místností obvykle závisí na jejich velikosti. Průtok vzduchu se proto může pohybovat mezi 1000 a 4000 m3 za hodinu, pokud tlak v systému neklesne pod 150 Pa. Aby se minimalizovaly tepelné ztráty ve velkých místnostech, je jednotka doplněna pomocnými tepelnými prvky. Kromě toho se doporučuje použít potrubí o délce až 30 m, protože zkracuje cestu proudění vzduchu při zachování teploty vzduchu.

Provozní účinek systému se zvyšuje také instalací klimatizačních jednotek. Díky tomuto uspořádání se místnosti v chladném období dobře vyhřejí a v létě ochladí. Tím se udržuje stálé klima, které je příznivé pro bydlení v domě.

1 Vytápění vzduchem v domácnosti - mnoho výhod a málo nevýhod

Mnoho dnešních topných systémů má poměrně závažné nevýhody. To nutí majitele nemovitostí hledat účinnější možnosti vytápění. V posledních letech jsou stále oblíbenější systémy vzduchového vytápění, které stejně kvalitně vytápějí jak velké prostory (obytné, průmyslové nebo administrativní), tak i velmi malé domy s několika místnostmi. Tento typ vytápění má následující výhody:

1. 1. Není třeba utrácet peníze za nákup a instalaci potrubí a radiátorů.
2. 2. Účinnost vzduchových systémů se blíží 90 %.
3. 3. Možnost kombinovaného systému regulace teploty (klimatizace a vytápění) pro soukromý dům v rámci jednoho projektu.
4. 4. Úplná provozní bezpečnost zařízení. Zvažované systémy jsou vybaveny vysoce citlivou automatizací. Každou vteřinu řídí provoz vytápění. Jakmile dojde k poruše, hrozí nebezpečí úniku, automatika vypne používané vzduchotechnické jednotky.
5. 5. Nízká spotřeba energie, přijatelné náklady a rychlá návratnost instalovaného topného zařízení. Vzduchové vytápění pro každou soukromou rezidenci bude skutečně výhodné a úsporné.
6. 6. estetika. Byt nemusí být přeplněný radiátory a rozvody, které je spojují. Veškerý dostupný prostor v místnostech lze využít k vytvoření elegantních interiérů.
7. 7. Snadné používání. Spuštění systému, volba požadovaného provozního režimu, vypnutí zařízení a mnoho dalších procesů se provádí v režimu automatického řízení. Možnost lidské chyby je při použití ohřevu vzduchu v podstatě nulová.

Kromě toho je tento typ vytápění odolný a spolehlivý. Pokud je projekt vytápění správně připraven, instalace provedena správně a pravidelná údržba je prováděna včas, síť vydrží 20-25 let bez sebemenší poruchy. Za zmínku stojí také jedinečně vysoká rychlost ohřevu vzduchu. V případech, kdy byla teplota v místnosti nulová nebo záporná, trvá po spuštění zařízení úplné vytápění místnosti maximálně 30-40 minut.

Ohřev vzduchu v domácnosti

Nevýhodou vzduchového vytápění je, že vyžaduje poměrně častou (a nutně pravidelnou) údržbu. Další nevýhodou je energetická závislost popsaných komplexů. Zařízení je poháněno elektřinou. Pokud v domě není žádné světlo, systém se zastaví. Tento problém lze vyřešit jediným způsobem - instalací přídavného (samostatného) zdroje elektrické energie.

Parní vytápění

Kotel ohřívá vodu na teplotu, při které se voda mění v páru.

Výhody parního vytápění:

• levná instalace a kompaktní rozměry
• žádné tepelné ztráty přes výměníky tepla
• vysoký tepelný výkon
• pára na rozdíl od vody nezamrzá v potrubí.
• ekonomika

nevýhody parního vytápění

• pára postupně ničí potrubí
• není možné plynule regulovat teplotu v místnosti.
• povrch radiátorů se zahřívá na vysokou teplotu a při náhodném dotyku se můžete popálit.

Kroky pro přípravu na instalaci parního vytápění:

Fáze 1: Výběr parního kotle. Její výkon je podobný jako u vodního kotle. Jezdí také na zemní plyn, pevná a kapalná paliva.

Krok 2: vyberte potrubí, kterým se bude pára přivádět. Ocelové trubky jsou dobré, ale mají nízké antikorozní vlastnosti. Pozinkované a nerezové trubky dobře odolávají korozi, ale jsou poměrně drahé. Měděné trubky mají stejnou nevýhodu, ale snadno se zabudovávají do stěn a odolávají vysokým teplotám a tlaku. Plastové trubky jsou nebezpečné, protože nevydrží tlak. Hlavní podmínkou je, že bez ohledu na materiál trubek musí být použity trubky vyrobené ve výrobním závodě. Potrubí musí být vzájemně propojeno uvnitř budovy, nikoliv venku.

Krok 3: Sestavte schéma budoucího topného systému. V úvahu se bere celková délka potrubí se všemi odbočkami, materiál, ze kterého bude vyrobeno, přístrojové vybavení, bezpečnostní a uzavírací ventily, počet odboček a redukcí. To vše vám opět zajistí zaměstnanci společnosti, u které si vše potřebné zakoupíte.

Krok 4: Instalace parního kotle. Kotelna by měla být vysoká alespoň 2,2 metru. Vzdálenost od stěny ke kotli musí být nejméně jeden metr. Stěny musí být zděné nebo obložené nehořlavými dlaždicemi. V místnosti musí být okno a funkční ventilační systém. Kotel musí být instalován pod úrovní radiátorů. Pára tak stoupá vzhůru a nahromaděný kondenzát odtéká zpět do kotle. Senzory, ventily, pojistky a další zařízení jsou instalovány společně s kotlem.

Krok 5: instalace radiátorů. Musí se jednat o minimálně sedmikroužkové radiátory. Na zeď je lze připevnit pomocí vrtačky, děrovačky a šroubováku. Radiátory se do otopné soustavy montují šroubováním nebo svařováním. Je nesmírně důležité zajistit, aby byly vzduchotěsné! Jinak bude z radiátorů unikat pára. Potrubí se montuje až po instalaci radiátorů.

Zvláštní vlastnosti přímotopného vytápění

V systému pull-flow je vzduch odebírán z ulice, ohříván ohřívačem a po rozvodu po domě odváděn odtahovým potrubím zpět do ulice. Výhodou tohoto systému je, že místnosti jsou neustále zásobovány čerstvým a čistým vzduchem a znečištění, nepříjemné pachy a vlhkost jsou nenávratně odstraněny.

Velká část tepla, které odtéká do kanalizace, však přichází nazmar, což vede k vyšší spotřebě paliva. K odstranění této nevýhody se používají rekuperační systémy, v nichž se teplo z odváděného vzduchu předává čerstvému vzduchu ve speciálním výměníku tepla.

Jak připojit kotel na tuhá paliva

Kanonické schéma zapojení kotle na tuhá paliva obsahuje dva hlavní prvky, které umožňují jeho spolehlivé fungování v topném systému rodinného domu. Jedná se o bezpečnostní skupinu a směšovací jednotku na bázi trojcestného ventilu s termostatickou hlavicí a teplotním čidlem, jak je znázorněno na obrázku:

Poznámka. Expanzní nádoba zde není zobrazena, protože v různých topných systémech může být umístěna na různých místech.

Uvedené schéma ukazuje správné zapojení jednotky a mělo by být vždy přiloženo ke každému kotli na tuhá paliva, nejlépe i ke kotli na pelety. Kdekoli můžete najít různá běžná schémata vytápění - s akumulačním ohřívačem, nepřímotopným ohřívačem nebo ohřívačem vody - která tuto součástku neuvádějí, ale musí tam být. Podrobněji je to vysvětleno ve videu:

Úkolem bezpečnostní skupiny, která je instalována přímo na výstupu z přívodního potrubí kotle na tuhá paliva, je automaticky uvolnit tlak v síti, když stoupne nad nastavenou hodnotu (obvykle 3 bary). K tomu slouží pojistný ventil a kromě něj je prvek vybaven automatickým odvzdušňovačem a manometrem. První z nich vypouští vzduch, který se objevuje v topném médiu, druhý slouží k regulaci tlaku.

Pozor! Na trase mezi bezpečnostní skupinou a kotlem neinstalujte žádná uzavírací zařízení.

Jak obvod funguje

Směšovací jednotka, která chrání generátor tepla před kondenzací a kolísáním teploty, pracuje podle tohoto algoritmu, počínaje zapálením:

1. Dřevo je právě zapáleno, čerpadlo je zapnuto a ventil na topné straně je uzavřen. Topné médium obtéká obtok v malém kruhu.
2. Když teplota ve zpětném potrubí stoupne na 50-55 °C, kde se nachází vzdálený snímač, termostatická hlavice začne na povel tlačit na dřík trojcestného ventilu.
3. Ventil se pomalu otevře a do kotle začne proudit studená voda, která se mísí s horkou vodou z obtoku.
4. Když se radiátory zahřejí, celková teplota se zvýší a ventil pak obtok zcela uzavře, čímž umožní průtok celého média výměníkem tepla.

Toto potrubí je nejjednodušší a nejspolehlivější, lze jej snadno nainstalovat vlastníma rukama a zajistit tak bezpečný provoz kotle na tuhá paliva. Existuje několik doporučení týkajících se této problematiky, zejména v případě, kdy se topení na dřevo v soukromém domě rozvádí polypropylenovými nebo jinými plastovými trubkami:

1. Část potrubí od kotle k bezpečnostní skupině by měla být kovová a zbytek potrubí by měl být z plastu.
2. Silnostěnný polypropylen nevede teplo, což způsobí, že horní čidlo zjevně klame a třícestný ventil zaostává. Aby jednotka správně fungovala, musí být kovová i oblast mezi čerpadlem a generátorem tepla, kde je umístěna měděná baňka.

Dalším bodem je místo instalace oběhového čerpadla. Nejlépe je umístit jej tam, kde je znázorněn na obrázku - na zpátečce před kotlem na dřevo. Obecně lze čerpadlo instalovat i do přívodního potrubí, ale nezapomeňte na to, co bylo uvedeno výše: v případě nouze se může v přívodním potrubí objevit pára. Čerpadlo nemůže čerpat plyny, takže pokud se do něj dostane pára, cirkulace topného média se zastaví. Tím se urychlí případný výbuch kotle, protože nebude ochlazován proudící vodou ze zpátečky.

Způsob zlevnění potrubí

Levnějším způsobem ochrany proti kondenzátu je třícestný směšovací ventil zjednodušené konstrukce, který nevyžaduje teplotní čidlo a termostatickou hlavici. Termostatický prvek je již integrován a je nastaven na pevnou teplotu směsi 55 nebo 60 °C, jak je znázorněno na obrázku:

Speciální třícestný ventil pro topné systémy na tuhá paliva HERZ-Teplomix

Poznámka. Takové ventily, které udržují pevnou teplotu výstupní směsné vody a jsou určeny pro instalaci v primárním okruhu kotle na tuhá paliva, vyrábí řada známých značek - Herz Armaturen, Danfoss, Regulus a další.

Instalace takového prvku rozhodně šetří zapojení TČ. Ztrácí se však možnost měnit teplotu topného média pomocí termostatické hlavice a odchylka výkonu může být až 1-2 °C. Ve většině případů jsou tyto nevýhody zanedbatelné.