Plánování a instalace vytápění s přirozenou cirkulací je považováno za nejjednodušší a levný způsob vytápění domu. Pro praktické provedení takového projektu by však měl člověk znát všechny nuance a pravidla pro výběr součástí. Proto musí být vytápěcí systém soukromého domu s přirozenou cirkulací správně vypočten a propracován schéma jeho instalace.
Princip fungování vytápění s přirozenou cirkulací
Pro provoz jakéhokoli systému ohřevu vody je nutné zajistit cirkulaci chladiva potrubím. Při vytápění v kotli musí do baterií a radiátorů proudit horká voda, aby se teplo přeneslo do prostor domu. Přírodní ohřev cirkulační vody není výjimkou.
K pohybu chladicí kapaliny dochází v důsledku rozdílu hustoty v normálním a zahřátém stavu. Když pracovní kotel vstupuje do tepelného výměníku, dochází ke zvýšení teploty vody a v důsledku toho ke snížení hustoty. Protože měrná hmotnost chladicí kapaliny je vyšší, začíná přemístit zahřátou chladicí kapalinu. Výsledkem je hromadný pohyb.
Před ohřevem vody s přirozenou cirkulací vlastníma rukama byste se měli pečlivě seznámit s technickými charakteristikami a specifikami provozu:
- Vysoký stupeň spolehlivosti. Absence pohyblivých prvků (oběžné kolo oběhového čerpadla) a atmosférický tlak zajišťují dlouhodobý provoz přirozeného topného systému soukromého domu;
- Setrvačnost systému. Přirozená cirkulace v uzavřeném topném systému je zajištěna malým tlakovým rozdílem. Proto bude rychlost vstupu horké vody do radiátorů minimální;
- Povinné dodržování svahu dálnic. Pro normální provoz musí sklon topného systému s přirozenou cirkulací odpovídat vypočítaným údajům. Potrubí se montuje se sklonem od kotle a pro zpětné potrubí do kotle. To zajišťuje optimální výkon systému.
Je třeba také poznamenat, že instalace topného systému s přirozenou cirkulací se doporučuje pro okruhy s délkou potrubí nejvýše 30 m. Jinak velký objem chlazeného chladiva výrazně sníží jeho rychlost.
Tradiční schéma vytápění dvoupodlažního domu s přirozenou cirkulací může zahrnovat instalaci plynového, pevného paliva nebo elektrického kotle. Je důležité, aby jejich konstrukce poskytovala systém ochrany proti přehřátí v případě zpětného pohybu chladicí kapaliny nebo výskytu vzduchových zácp.
Topné okruhy s přirozenou cirkulací
Nejprve musíte zvolit správné rozložení potrubí, radiátorů a kotle. Vzhledem k tomu, že vytápění s přirozenou cirkulací je možné správně pouze podle dříve vypracovaného plánu - této fázi práce je třeba věnovat maximální pozornost.
V první fázi je provedena počáteční analýza místnosti (domu), kde je plánováno vybavení systému dodávky tepla. Zohledňuje obytnou plochu, stupeň izolace obvodových stěn a typ kotle pro ohřev vody. V současné době existuje mnoho schémat, pomocí kterých můžete vytápět přirozeným oběhem rukama. Nejoblíbenější jsou:
- Jedna trubice. Nejlepší volba pro malé domy a byty;
- Dvojitá trubka. Je vybráno pro poskytování ohřevu vzduchu v domech se středními a velkými plochami, dvoupodlažními budovami.
Při zohlednění principu provozu otopného systému s přirozenou cirkulací je však třeba mít na paměti hlavní omezení - celkovou délku dálnice, minimální počet otočných uzlů. Toto schéma proto nemůže být použito pro potrubí kolektoru nebo odpaliště. Příliš velké hydraulické ztráty budou mít nepříznivý vliv na rychlost chladicí kapaliny.
Při výpočtu topného systému s přirozenou cirkulací je třeba mít na paměti, že v tomto systému lze použít pouze vodu. Nemrznoucí kapalina má příliš vysokou hustotu, která nemůže zajistit správný tlak v potrubí.
Jedno trubkový systém
U malých venkovských domů a venkovských domů se při výpočtu topného systému s přirozenou cirkulací berou v úvahu nejen technické (provozní) charakteristiky, ale také celkové náklady projektu. Ve výsledku by měl být získán spolehlivý a levný topný systém. Proto se v těchto domech nejčastěji vyrábí jedno trubkový topný systém s přirozenou cirkulací.
Funkce tohoto systému je přítomnost jednoho kmene. Radiátory a baterie jsou k němu připojeny paralelně a tvoří jeden obvod. Hlavními výhodami topného systému s jednou trubkou s přirozenou cirkulací jsou minimální počet součástí, nízká spotřeba materiálu a snadná instalace. Je však třeba mít na paměti, že rychlost chlazení chladiva v tomto systému je poměrně vysoká díky postupnému přenosu tepla do každého radiátoru v obvodu.
Pro optimalizaci tepelného režimu v přirozeném topném systému soukromého domu je nutné zajistit přítomnost těchto složek:
- Obtok v postroji každého radiátoru. Umožní to omezit průtok chladicí kapaliny do baterie beze změny parametrů celého systému. S ním můžete zcela vypnout ohřívač pro výměnu nebo opravu bez zastavení přívodu tepla;
- Termostaty na bateriích. Jsou namontovány v přirozeném oběhovém topném systému spárovaném s obtokem. Automatický tepelný prvek změní plochu průřezu průchodu průměru radiátorové trubky, a tím reguluje stupeň zahřívání zařízení;
- Mayevsky jeřáb. Povinná součást kabelového svazku chladiče. Protože není vždy přesné počítat topný systém s přirozenou cirkulací, měli byste zvážit systém pro odvádění vzduchu. Za tímto účelem je určen jeřáb Maevsky.
Další výhodou přirozeného oběhu jednovrstvého systému dodávky tepla je jeho malá stopa. Instalace kufru lze provést jak otevřenou, tak uzavřenou. Je pouze důležité zajistit, aby k němu byly připojeny radiátory.
U systému ohřevu vody s přirozenou cirkulací s jednou trubkou mohou být kotel a radiátory umístěny na stejné úrovni, což je zakázáno pro ostatní schémata.
Dvojitý potrubní systém
Stabilní provoz vytápění ve středních a velkých domech lze zajistit pouze s oddělením proudů horké a studené vody. V tomto případě by nejlepší možností byl dvou trubkový topný systém s přirozenou cirkulací.
Pro normální provoz systému je nutné instalovat kotel pod hladinu radiátorů. To je nutné k vytvoření tlaku chlazené vody, který vytváří přirozenou cirkulaci v uzavřeném topném systému. Pro lepší hlavu ihned po kotli je nutné provést zrychlovací stoupačku. Expanzní nádrž je instalována v nejvyšším bodě. Odtud je tahová trubka namontována v úhlu, ke kterému jsou připojeny radiátory.
Správně vypočítaný a nainstalovaný dvou trubkový topný systém s přirozenou cirkulací bude fungovat i při minimálním teplotním rozdílu mezi chlazenou a ohřívanou chladicí kapalinou. K realizaci takového projektu je třeba vzít v úvahu následující nuance:
- Umístění kotle ohřev vody na míru s přirozenou cirkulací. Nejčastěji se nachází v suterénu nebo suterénu. Je nezbytné zajistit normální teplotní podmínky, větrání a přirozené světlo;
- Inspekční potrubí na expanzní nádrži. I když správně vypočítáte topný systém s přirozenou cirkulací, stále existuje šance na kritický pokles objemu vody. Pomocí ovládacího potrubí můžete sledovat tento indikátor;
- Napouštěcí a vypouštěcí jednotky vody. Jsou umístěny v nejnižším bodě - na zpětném potrubí. Pro správné vytápění s přirozenou cirkulací je nutné předvídat metody automatického (poloautomatického) doplňování systému, jakož i rychlé vypouštění vody.
Díky příchodu nových materiálů je možné vyrobit dvoutrubkový topný systém s přirozenou cirkulací vlastníma rukama z ocelových nebo polymerních trubek. Vše záleží na rozpočtu, dostupnosti vhodných nástrojů a materiálů.
V systému dvou trubek s přirozenou cirkulací je instalace obtoku volitelná. Je pouze důležité zajistit instalaci uzavíracích ventilů pro možné odpojení zařízení od společné linky.
Výpočet topného výkonu s přirozenou cirkulací
Pro výpočet hlavních parametrů dodávky tepla se doporučuje použít specializované programy. S jejich pomocí můžete vypočítat topný systém s přirozenou cirkulací co nejpřesněji. Pokud to však není možné, používají se jiné zjednodušené metody.
Nejjednodušší způsob je vypočítat požadovaný výkon kotle pomocí poměru 1 kW tepelné energie na 10 m² plochy. V tomto případě musí být získaný výsledek vynásoben koeficientem, který závisí na klimatických podmínkách regionu.
Jeho hodnoty pro systém ohřevu vody s přirozenou cirkulací jsou uvedeny v tabulce. Tyto poměry jsou doporučeny a mohou být nahrazeny jinými v závislosti na skutečné charakteristice domu. V každém případě však tato metoda určí přibližné parametry topného systému. Proto je jeho použití povinným krokem při navrhování dodávky tepla.
|
Oblast |
Korekční faktor |
| Jižně od Ruska |
0,7 až 0,9 |
| Střední pruh |
1 až 1.3 |
| Severní regiony |
1,4 až 2 |
To však nebere v úvahu stupeň tepelné izolace budovy, počet a vlastnosti okenních a dveřních konstrukcí. Proto je nejlepší použít jinou metodiku pro výpočet systému dodávky tepla s přirozenou cirkulací. Fáze výpočtů:
- Pro 1 m³ obytné budovy bude zapotřebí 400 W tepla. Vynásobením výkonu objemem budovy získáme počáteční hodnotu tepelné energie.
- Pro kompenzaci tepelných ztrát okny se počet struktur vynásobí 100 watty. Stejná technika platí pro venkovní dveře, ale s kompenzací 200 W každý.
- Pokud má místnost vnější stěnu, pak se pro normální provoz přirozeného vytápění soukromého domu vynásobí výsledek korekčním faktorem 1,2.
- U soukromých domů se tepelné ztráty přes střechu a podlahu berou v úvahu koeficientem 1,5.
Je třeba poznamenat, že i tento výpočet bude přibližný. Při plánování instalace dodávky tepla s přirozenou cirkulací sami pro velký dům se doporučuje kontaktovat odborníky, aby přesně vypočítali hlavní charakteristiky systému.
Pro minimalizaci tepelných ztrát v budově je nutná dobrá tepelná izolace vnějších stěn, stropu a střechy.Tím se sníží náklady na provedení do-it-sami, náklady na ohřev vody přirozenou cirkulací.
Pravidla pro sestavení topného okruhu s přirozenou cirkulací
Když znáte základní principy fungování systému dodávky tepla s přirozenou cirkulací a zvolíte optimální schéma, můžete začít dokončovat. Tato fáze není o nic méně důležitá než ta předchozí, protože další práce vytápění bude záviset na technických parametrech součástí.
Je nutné zvážit všechny vlastnosti tohoto systému. V okruzích s nuceným oběhem dochází k kompenzaci hydraulických ztrát v důsledku provozu oběhového čerpadla. U systémů s přirozenou cirkulací v uzavřeném vytápění takový mechanismus neexistuje. Proto, abyste minimalizovali ztráty, měli byste věnovat pozornost následujícím bodům při navrhování a výběru součástí:
- Topné potrubí. Jejich průměr by měl být od DN32 do DN40. To kompenzuje tření vody na vnitřním povrchu. Doporučuje se také zvolit polymerní výrobky s hladkou stěnou. Jejich skutečný vnější průměr je od 40 do 50 mm;
- Rozvržení čáry. Je nutné zabránit otáčení jednotek, které zvyšují hydraulický odpor v systému;
- Výška stoupačky. V schématu vytápění dvoupodlažního domu s přirozenou cirkulací by měl být vyšší než strop druhého patra. Expanzní nádrž je umístěna v podkroví;
- Vlastnosti uzavíracích ventilů. Jeho přítomnost by neměla ovlivnit parametry systému.
Pro lepší pochopení principů provozu topného okruhu dvoupodlažního domu s přirozenou cirkulací lze analogicky se známými komunikačními nádobami nakreslit. V tomto případě bude kotel pod úrovní radiátorů, proto bude proud tekutiny cirkulovat ve směru. To je důvod, proč při vývoji okruhu a instalaci topného systému s přirozenou cirkulací musí být umístěn co nejnižší.
Aby nedocházelo ke změnám průtoku vody, je na zpětném potrubí instalován speciální ventil. K tomuto jevu může dojít při prvním spuštění systému, kdy je teplotní rozdíl mezi chladivem malý.
Topný svah s přirozeným tahem
Instalace systému dodávky tepla s přirozenou cirkulací se prakticky neliší od standardního technologického schématu. K tomu použijte stejné materiály a nástroje. Rozdíl spočívá v povinné předpojatosti topného systému s přirozenou cirkulací.
Pro zajištění provozu systému musí být přívodní potrubí od stoupačky nakloněno směrem k radiátorům. Stupeň změny polohy horních a dolních bodů přívodního potrubí je určen poměrem 1:10. Ty. na každý metr potrubí je nutný sklon 10 mm.
Pro zpátečku by měl být změněn směr sklonu. V této části systému by mělo jít z radiátorů na stranu kotle. Tím se vytvoří další podmínka pro gravitační dopad na chladivo.
Jednou z výhod přirozeného cirkulačního topného systému je jeho údržba. Majitel domu může samostatně odstranit netěsnost nebo vyměnit vadný chladič. K tomu je však nutné si předem zakoupit opravné sady.
Video ukazuje topný okruh s přirozenou cirkulací s podrobným popisem jeho činnosti a konfigurace:
