V malých soukromých domech a bytech je topení nezávislé na elektřině. Pro malá města a vesnice je situace typická, když z různých důvodů dojde k výpadku rozvodny, poškození vedení atd. Přirozený cirkulační topný systém neobsahuje jediný modul, který by fungoval ze sítě.
Vlastnosti přirozeného cirkulačního topného systému
Jakékoli schéma vytápění obsahuje několik povinných prvků:
- Kotel, který ohřívá vodu - plyn, dřevo, rašelina. Předpokladem je piezoelektrické zapalování, jinak nebude možné spustit zařízení bez elektřiny.
- Přívodní potrubí přivádí do radiátorů ohřátou vodu. Potrubí je umístěno s určitým sklonem - 0,5–1 cm na 1 m, aby se voda mohla pohybovat gravitací. Vedení „horké“ vody je umístěno se sklonem směrem k radiátorům.
- Topná zařízení - baterie jakéhokoli typu. Jejich prostřednictvím dochází k hlavnímu přenosu tepla.
- Zpětné potrubí - chlazenou chladicí kapalinou se vrací zpět do kotle. Trubky „studené“ se montují se sklonem 0,5–1 cm na 1 m směrem k kotli.
- Expanzní nádrž - umístěná v nejvyšším bodě systému. Po ohřátí vody se objem zvětšuje. Nádrž kompenzuje tento přebytek.
Systém pracuje následujícím způsobem: voda se ohřívá v kotli, expanduje, hustota klesá a kapalina stoupá podél centrálního stoupače. Expanzní nádrž je naplněna, aby se vyrovnal tlak mezi studenou a horkou vodou. Potom je shora shora voda přiváděna přívodním potrubím do každé baterie, kde je ochlazována, čímž se uvolňuje teplo vzduchu a povrchům. Chlazená kapalina se pohybuje zpětným potrubím do kotle. Protože hustota chlazené vody je nižší a vrací se do kotle, vytlačuje méně hustou zahřátou kapalinu a způsobuje její vzestup.
Kromě funkce vyrovnávání tlaku plní expanzní nádrž další roli. Spolu s vodou vstupuje do potrubí vzduch. Když se nahromadí, dojde k vzduchové zátce, která neumožňuje chladicí kapalině pohybovat se potrubím. V konvekčních systémech však kvůli umístění potrubí pod svahem stoupají vzduchové bubliny do expanzní nádrže. Protože je toto zařízení otevřené a ve styku se vzduchem, opouštějí systém bubliny.
Konstrukce je jednoduchá, ale vyžaduje velmi přesné výpočty. Voda pohybující se podél potrubí vytváří tření, zpomaluje a rychleji vydává teplo. Když se směr změní - otočí se, rozvětví, kanály v bateriích - zvětší se tření. Pokud se ve výpočtech nezohlední odolnost proti vodě, systém nebude fungovat.
Konvekční vytápění funguje dobře v malých oblastech. Můžete tak spálit jedno- nebo dvoupodlažní soukromý dům nebo byt. Pro 9patrovou budovu není tato možnost vhodná.
Výhody a nevýhody systému
Přirozená cirkulace poskytuje topnému systému následující výhody:
- Hlavní výhodou je nezávislost na elektřině. Konvektivní vytápění funguje za všech podmínek.
- Se správnou instalací a pečlivostí trvá samoproudá verze déle než 30 let.
- Instalace je velmi jednoduchá, rutinní kontrola a opravy také nezpůsobují potíže.
- Vysoká tepelná setrvačnost - zde cirkuluje velké množství vody. Chladí pomaleji a déle vydává teplo.
- Konvekční ohřev vody je tichý: neexistují žádná elektrická čerpadla, která generují hluk.
- Spotřeba energie je minimální. To však platí, pokud jsou potrubí a budova dobře izolované.
- Minimální náklady na systém a instalaci.
Není obtížné integrovat čerpadlo do cirkulačního okruhu. To lze provést během instalace nebo později. Pokud je k dispozici elektřina, topení pracuje v režimu nucené cirkulace a pokud není k dispozici, automaticky se přepne na přirozený pohyb vody.
Gravitační verze má významné nevýhody, které významně omezují aplikaci:
- Systém obsluhují pouze malé jednopatrové nebo dvoupodlažní chaty.
- Pro snížení hydraulického odporu používejte trubky s největším možným průměrem. To ztěžuje instalaci a náklady na vodovody s větším průměrem jsou větší.
- Doporučují se pouze ocelové trubky. Je povoleno používat polypropylen. Jiné nekovové modely jsou zakázány.
- Není možné nastavit teplotu v každé místnosti ručně nebo automaticky.
- Do systému nelze zahrnout nepřímé topné kotle, což zvyšuje náklady na výrobu teplé vody.
- Není možné vybavit teplou podlahu.
Práce konvekčního zahřívání je významně ovlivněna zúžením. Nepoužívejte kovové plastové trubky, protože jsou spojeny armaturami, jejichž průměr je menší.
Druhy topných systémů
Topný okruh může zahrnovat 1 nebo více obvodů různých délek, s různými radiátory. Jakákoli možnost je však úpravou pouze dvou modelů - jednovrstvé nebo dvou trubkové.
Jedna trubice
Zařízení je co nejjednodušší. Stejná trubka zase přivádí chladicí kapalinu do každého radiátoru a vrací se do kotle. Nejlevnější možností a bez problémů je vytápění pouze pomocí trubek, bez radiátorů. Pokud jsou v obvodu zahrnuty baterie, mělo by existovat minimum potrubí a ventilů.
Voda, postupně přecházející k poslednímu radiátoru, stále více ochlazuje. Tato funkce se bere v úvahu při výpočtu počtu sekcí.
Existují 2 schémata jedno trubkové verze:
- Při horním připojení - voda vstupuje do baterie shora shora skrz horní trysku, vystupuje skrz spodní. Účinnost systému je maximální pro ohřev vody.
- Se spodním připojením - chladivo vstupuje do radiátoru zespodu a také vystupuje skrz spodní trubku. Cesta vody se zvyšuje, takže přenos tepla v systému je znatelně nižší. Zde nemůžete umístit radiátory s velkým počtem sekcí. I přes nižší účinnost však dává přednost instalaci takového schématu v bytech, protože je estetičtější.
Klasickou verzi lze upgradovat instalací obtoku - větve s trojcestným ventilem a větve s jeřáby. S jejich pomocí můžete upravit průtok vody na jiný radiátor a v případě potřeby jej vypnout.
Dvojité potrubní systémy
Možnost s vratnou trubkou se nazývá dvou trubková. Horká voda je dodávána do radiátoru pod jednou trubkou a chlazená z každého topného zařízení je vypouštěna zpětným potrubím. Systém je mnohem efektivnější: každý radiátor dostává téměř stejné množství tepla. Stupeň zahřívání lze nastavit na každé baterii, pokud je to nutné, vyloučit ji z topného okruhu. Velkým plusem je jednodušší výpočet parametrů potrubí a baterií.
Proveďte horní i dolní připojení:
- V prvním případě jsou trubky umístěny nad radiátory.
- Ve druhé je přívodní trubka umístěna pod baterií.Tato možnost je estetičtější, ale pokles tlaku je příliš nízký, takže obvod se používá velmi zřídka.
Při výpočtech zohledněte směr odtoku vody. Pokud se shoduje se směrem horké kapaliny, procházejícím schématem, je délka cyklu stejná. V tomto případě se radiátory zahřívají stejným způsobem. Pokud se používá slepá, studená a horká voda, pohybují se různými směry, zahřívají se ty baterie, u nichž se cyklus cyklu ukáže, že jsou rychlejší.
Jak se objeví cirkulační tlak
Pohybující se voda při konvekčním vytápění poskytuje pouze rozdíl v hustotě teplé a studené vody. Při zahřátí se hustota chladicí kapaliny snižuje a stoupá; po ochlazení se zvyšuje a vytlačuje teplejší kapalinu. Čím větší je rozdíl v hydrostatickém tlaku ve sloupci studené a horké vody, tím vyšší je cirkulační tlak, tím lepší je ohřev.
Hlavním úkolem při organizaci systému je dosažení maximálního poklesu tlaku.
- Povinným prvkem obvodu je kolektor zrychlení nebo hlavní stoupač. Toto je svislé potrubí, které stoupá od tepelného výměníku k horní části systému. Je zde namontována expanzní nádrž - otevřená nebo uzavřená membrána se vzduchovým ventilem pro odvětrání.
- Hlavní stoupač musí mít maximální teplotu, aby byl kolektor izolován. Jeho výška není větší než 10 m. V ideálním případě se stoupačka nepřijde do styku s vratnými trubkami.
- Chcete-li vytvořit dostatečný pokles tlaku, musíte vytvořit velký sloupec studené kapaliny. Toho je dosaženo instalací kotle v nejnižším bodě systému. V soukromém domě je zařízení umístěno v suterénu, v bytě - ve výklenku. Čím vyšší je úroveň baterie nad kotlem, tím větší je tlak vytvářený studenou vodou a aktivněji vytlačuje horkou vodu.
Pro zlepšení cirkulačního tlaku jsou vybírány baterie s největší pracovní plochou. Čím lépe teplonosné médium přenáší teplo a čím chladnější voda vstupuje do kotle, tím lépe funguje vytápění.
Princip výstavby topného systému s přirozenou cirkulací
Hlavními parametry vytápění s přirozenou cirkulací jsou cirkulační tlak a hydrostatická odolnost. První ukazatel se vypočítá takto:
P = h (p0-p1) = m (kg / cbm-kg / cbm) = kg / m2 = mmHgkde:
- P - tlak v systému;
- h - výškový rozdíl mezi středem nejnižší baterie a středem kotle;
- p0 - hustota zahřáté kapaliny;
- p1- hustota studené vody.
Čím větší je výškový rozdíl, tím vyšší je pokles tlaku. Indikátor má však omezení nejvýše 3 m.
Je prakticky nemožné vypočítat hodnotu druhého faktoru - hydraulický odpor. Model, který jej popisuje, je extrémně složitý a zahrnuje mnoho proměnných. Zde jsou omezeny na přibližné výpočty.
Chcete-li zlepšit účinnost systému, dodržujte doporučení:
- Jsou vybrány trubky s největším průměrem. V tomto případě se rychlost toku poněkud snižuje, ale odpor klesá silněji.
- Namontujte co nejméně uzavíracích ventilů. Ujistěte se, že schéma obsahuje minimum zákrutů a zatáček.
- Při nižším připojení musí být radiátory vybaveny kohouty Mayevsky, aby bylo možné odvádět přebytečný vzduch.
- Pro kolektor se používá kovová trubka, protože pro dosažení poklesu tlaku je důležité dosáhnout maximálního zahřátí. Trubky obsluhující baterie mohou být vyrobeny z polypropylenu.
Správná tepelná izolace zlepšuje práci vytápění. Kolektor zrychlení, přívodní a zpětné potrubí jsou izolovány, pokud prochází nevytápěnými místnostmi.
